CN105693089A - 一种抗菌玻璃材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌玻璃材料及其制备方法，上述抗菌玻璃材料，由包含以下重量份的组分制成：二氧化锆70-75份、偏硅酸钠12-14份、氧化钡5-8份、纳米碳化硅粉末1-2份、碱式碳酸铝钠1-2份、氮化硅0.5-1份、二羟甲基脲0.3-0.5份、碳化钛0.2-0.5份、奎宁酸0.2-0.4份、蒎烯0.02-0.4份和聚硅酸铝铁0.02-0.06份。本发明还提供了一种抗菌玻璃材料的制备方法。

Description

一种抗菌玻璃材料及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃材料领域，特别涉及一种抗菌玻璃材料及其制备方法。
背景技术
抗菌玻璃亦称绿色玻璃，是一种新型生态功能材料，对于改善生态环境、保持人类健康、指导相关功能玻璃材料的研发具有重要意义。抗菌玻璃既保持了玻璃材料自身具有的透明、洁净、机械强度高、化学稳定性好等特点，又增加了杀灭和抑制病菌的新功能，是新材料科学与微生物学相结合的产物。
抗菌玻璃既具有优良的抗菌性能，作为绿色健康型抗菌保健玻璃材料，可广泛应用于建筑、器皿、包装等领域。随着人们对生活质量和环境意识的增强，抗菌玻璃具有广阔的发展前景。
发明内容
针对上述的需求，本发明特别提供了一种抗菌玻璃材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗菌玻璃材料，由包含以下重量份的组分制成：
二氧化锆70-75份，
偏硅酸钠12-14份，
氧化钡5-8份，
纳米碳化硅粉末1-2份，
碱式碳酸铝钠1-2份，
氮化硅0.5-1份，
二羟甲基脲0.3-0.5份，
碳化钛0.2-0.5份，
奎宁酸0.2-0.4份，
蒎烯0.02-0.4份，
聚硅酸铝铁0.02-0.06份。
所述组分还包括铝酸钙0-2重量份。
所述组分还包括氧化锌0-1重量份。
一种抗菌玻璃材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）称取二氧化锆70-75重量份、偏硅酸钠12-14重量份、氧化钡5-8重量份、纳米碳化硅粉末1-2重量份、碱式碳酸铝钠1-2重量份、氮化硅0.5-1重量份、二羟甲基脲0.3-0.5重量份、碳化钛0.2-0.5重量份、奎宁酸0.2-0.4重量份、蒎烯0.02-0.4重量份、聚硅酸铝铁0.02-0.06重量份、铝酸钙0-2重量份和氧化锌0-1重量份；
（2）将上述组分搅拌均匀后，置于坩埚内，加热，保温3-5小时，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在800-950℃下进行退火处理，得到抗菌玻璃材料。
步骤（2）中所述加热的温度为1300-1450℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明制得的抗菌玻璃材料以二氧化锆为主要原料，通过加入偏硅酸钠、氧化钡、纳米碳化硅粉末、碱式碳酸铝钠、氮化硅、二羟甲基脲、碳化钛、奎宁酸、蒎烯和聚硅酸铝，
制得的抗菌玻璃材料具有良好的力学强度和耐刮擦性。
（2）本发明的抗菌玻璃材料具有良好的透光率和折射率，且具有良好的抗菌性能。
（3）本发明的抗菌玻璃材料，其制备方法简单，易于工业化生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）称取二氧化锆70kg、偏硅酸钠12kg、氧化钡5kg、纳米碳化硅粉末1kg、碱式碳酸铝钠1kg、氮化硅0.5kg、二羟甲基脲0.3kg、碳化钛0.2kg、奎宁酸0.2kg、蒎烯0.02kg和聚硅酸铝铁0.02kg；
（2）将上述组分搅拌均匀后，置于坩埚内，在1300℃下保温5小时，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在800℃下进行退火处理，得到抗菌玻璃材料。
制得抗菌玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）称取二氧化锆70kg、偏硅酸钠12kg、氧化钡5kg、纳米碳化硅粉末1kg、碱式碳酸铝钠1kg、氮化硅0.5kg、二羟甲基脲0.3kg、碳化钛0.2kg、奎宁酸0.2kg、蒎烯0.02kg、聚硅酸铝铁0.02kg、铝酸钙2kg和氧化锌1kg；
（2）将上述组分搅拌均匀后，置于坩埚内，在1300℃下保温5小时，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在800℃下进行退火处理，得到抗菌玻璃材料。
制得抗菌玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）称取二氧化锆75kg、偏硅酸钠14kg、氧化钡8kg、纳米碳化硅粉末2kg、碱式碳酸铝钠2kg、氮化硅1kg、二羟甲基脲0.5kg、碳化钛0.5kg、奎宁酸0.4kg、蒎烯0.4kg、聚硅酸铝铁0.06kg、铝酸钙2kg和氧化锌1kg；
（2）将上述组分搅拌均匀后，置于坩埚内，在1450℃下保温3小时，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在950℃下进行退火处理，得到抗菌玻璃材料。
制得抗菌玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）称取二氧化锆75kg、偏硅酸钠14kg、氧化钡8kg、纳米碳化硅粉末2kg、碱式碳酸铝钠2kg、氮化硅1kg、二羟甲基脲0.5kg、碳化钛0.2kg、奎宁酸0.2kg、蒎烯0.02kg、聚硅酸铝铁0.06kg、铝酸钙2kg和氧化锌1kg；
（2）将上述组分搅拌均匀后，置于坩埚内，在1450℃下保温3小时，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在950℃下进行退火处理，得到抗菌玻璃材料。
制得抗菌玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
实施例5
（1）称取二氧化锆73kg、偏硅酸钠13kg、氧化钡7kg、纳米碳化硅粉末1.5kg、碱式碳酸铝钠1.5kg、氮化硅0.8kg、二羟甲基脲0.4kg、碳化钛0.4kg、奎宁酸0.3kg、蒎烯0.2kg、聚硅酸铝铁0.04kg、铝酸钙1kg和氧化锌0.5kg；
（2）将上述组分搅拌均匀后，置于坩埚内，在1350℃下保温4小时，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在850℃下进行退火处理，得到抗菌玻璃材料。
制得抗菌玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）称取二氧化锆75kg、偏硅酸钠14kg、氧化钡8kg、碳化硅2kg、碱式碳酸铝钠2kg、氮化硅1kg、二羟甲基脲0.5kg、奎宁酸0.4kg、蒎烯0.4kg、聚硅酸铝铁0.06kg、铝酸钙2kg和氧化锌1kg；
（2）将上述组分搅拌均匀后，置于坩埚内，在1450℃下保温3小时，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在950℃下进行退火处理，得到抗菌玻璃材料。
制得抗菌玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）称取二氧化锆75kg、偏硅酸钠14kg、氧化钡8kg、碳化硅2kg、碱式碳酸铝钠2kg、氮化硅1kg、二羟甲基脲0.5kg、碳化钛0.5kg、聚硅酸铝铁0.06kg、铝酸钙2kg和氧化锌1kg；
（2）将上述组分搅拌均匀后，置于坩埚内，在1450℃下保温3小时，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在950℃下进行退火处理，得到抗菌玻璃材料。
制得抗菌玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
对比例3
（1）称取二氧化锆75kg、偏硅酸钠14kg、氧化钡8kg、碳化硅2kg、氮化硅1kg、二羟甲基脲0.5kg、碳化钛0.5kg、奎宁酸0.4kg、蒎烯0.4kg、聚硅酸铝铁0.06kg、铝酸钙2kg和氧化锌1kg；
（2）将上述组分搅拌均匀后，置于坩埚内，在1450℃下保温3小时，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在950℃下进行退火处理，得到抗菌玻璃材料。
制得抗菌玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
表1
测试项目 折射率 大肠杆菌的抑菌率（%） 金黄色葡萄球菌的抑菌率（%）
实施例1 1.674 99 99
实施例2 1.679 99 993 -->
实施例3 1.687 99 99
实施例4 1.693 99 99
实施例5 1.693 99 99
对比例1 1.496 74 77
对比例2 1.479 76 78
对比例3 1.490 75 74
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗菌玻璃材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
二氧化锆70-75份，
偏硅酸钠12-14份，
氧化钡5-8份，
纳米碳化硅粉末1-2份，
碱式碳酸铝钠1-2份，
氮化硅0.5-1份，
二羟甲基脲0.3-0.5份，
碳化钛0.2-0.5份，
奎宁酸0.2-0.4份，
蒎烯0.02-0.4份，
聚硅酸铝铁0.02-0.06份。
2.根据权利要求1所述抗菌玻璃材料，其特征在于，所述组分还包括铝酸钙0-2重量份。
3.根据权利要求1所述抗菌玻璃材料，其特征在于，所述组分还包括氧化锌0-1重量份。
4.一种抗菌玻璃材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）称取二氧化锆70-75重量份、偏硅酸钠12-14重量份、氧化钡5-8重量份、纳米碳化硅粉末1-2重量份、碱式碳酸铝钠1-2重量份、氮化硅0.5-1重量份、二羟甲基脲0.3-0.5重量份、碳化钛0.2-0.5重量份、奎宁酸0.2-0.4重量份、蒎烯0.02-0.4重量份、聚硅酸铝铁0.02-0.06重量份、铝酸钙0-2重量份和氧化锌0-1重量份；
（2）将上述组分搅拌均匀后，置于坩埚内，加热，保温3-5小时，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在800-950℃下进行退火处理，得到抗菌玻璃材料。
5.根据权利要求4所述的抗菌玻璃材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述加热的温度为1300-1450℃。
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