CN107814487A - 一种抗菌阻燃钢化玻璃材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抗菌阻燃钢化玻璃材料及其制备方法，涉及钢化玻璃技术领域，由以下重量份数的原料制成：二氧化硅80‑100份、玻璃纤维10‑12份、聚乙二醇酯1‑3份、纳米二氧化铈8‑10份、纳米银3‑5份、苯酚2‑3份、纳米氧化锌3‑5份、纳米改性氢氧化铝5‑8份、红磷2‑3份、氮化铝10‑13份、氮化硼5‑15份、磷酸氢二钠3‑5份、三乙醇胺5‑7份、硅酸钠1‑3份、高锰酸钾1‑2份、二氧化锰1‑2份、三氧化二铝5‑10份、硼砂3‑5份、磷酸三辛酯3‑5份、氧化铷1‑3份、氧化铝1‑2份、氧化钙3‑5份、稳定剂5‑10份、复合澄清剂4‑6份，该钢化玻璃的制备方法包括预热、热处理、成型、钢化处理和加工成型五个步骤，本发明具有抗菌阻燃的性能特点，本发明耐摩擦性强，色泽光亮，无气泡，使用寿命长，适用范围广。

Description

一种抗菌阻燃钢化玻璃材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及钢化玻璃技术领域，具体涉及一种抗菌阻燃钢化玻璃材料及其制备方法。

背景技术

钢化玻璃属于安全玻璃，与普通玻璃相比，钢化玻璃具有更高的安全性、热稳定性和更高的强度。随着钢化玻璃技术的推广和普及，钢化玻璃在汽车、建筑、航空、电子等领域得到广泛地应用。随着汽车、建筑业、高速列车的迅猛发展，对钢化玻璃的抗冲击性、抗弯性、抗侵蚀性、安全性提出了更高的要求；同时，现阶段采用的化学钢化工艺存在一些不足，钢化过程中离子交换时间长。此外，化学钢化处理后，玻璃能态升高，结构处于不稳定的状态，耐侵蚀性不好；钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强，但钢化玻璃由于成分不稳定，随着使用时间的增长，有自爆（自己破裂）的可能性。

在制备玻璃的熔融阶段中会产生大量的气体，因此，气泡是一种最常见的玻璃缺陷，会影响玻璃制品的外观、透明度、机械强度、光学均匀性等，全世界每年由此导致的损失在数亿美元以上。随着越来越严峻的市场竞争，客户对品质的要求也越来越高，使得所有玻璃生产厂家竭尽所能采取措施降低气泡缺陷，最常见消除气泡的措施就是升高熔化温度和澄清温度，在玻璃生产过程中，也有必要加入澄清剂，以消除玻璃中的可见气泡。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗菌阻燃钢化玻璃材料及其制备方法，使得钢化玻璃材料具有抗菌阻燃的性能特点，且其耐摩擦性强，色泽光亮，无气泡，使用寿命长，适用范围广。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种抗菌阻燃钢化玻璃材料，由以下重量份数的原料制成：

二氧化硅80-100份、玻璃纤维10-12份、聚乙二醇酯1-3份、纳米二氧化铈8-10份、纳米银3-5份、苯酚2-3份、纳米氧化锌3-5份、纳米改性氢氧化铝5-8份、红磷2-3份、氮化铝10-13份、氮化硼5-15份、磷酸氢二钠3-5份、三乙醇胺5-7份、硅酸钠1-3份、高锰酸钾1-2份、二氧化锰1-2份、三氧化二铝5-10份、硼砂3-5份、磷酸三辛酯3-5份、氧化铷1-3份、氧化铝1-2份、氧化钙3-5份、稳定剂5-10份、复合澄清剂4-6份。

优选地，所述抗菌阻燃钢化玻璃材料，由以下重量份数的原料制成：二氧化硅90份、玻璃纤维11份、聚乙二醇酯2份、纳米二氧化铈9份、纳米银4份、苯酚2.5份、纳米氧化锌4份、纳米改性氢氧化铝7份、红磷2.5份、氮化铝12份、氮化硼10份、磷酸氢二钠4份、三乙醇胺6份、硅酸钠2份、高锰酸钾1.5份、二氧化锰1.5份、三氧化二铝7份、硼砂4份、磷酸三辛酯4份、氧化铷2份、氧化铝1.5份、氧化钙4份、稳定剂8份、复合澄清剂5份。

优选地，所述纳米二氧化铈和二氧化硅的质量比为1：10。

优选地，所述纳米银的粒径为5nm。

优选地，所述复合澄清剂由氯化钠、硫酸钠和硝酸钠混合而成。

上述抗菌阻燃钢化玻璃材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）预热：称取除去硅酸钠、高锰酸钾和二氧化锰的配方量的其余各原料，混合均匀后加入窑池内，加热至250-350℃，进行预热1-2h；

（2）热处理：再向步骤（1）的原料中加入配方量的硅酸钠、高锰酸钾和二氧化锰，充分搅拌，升温至1300-1600℃，混合原料熔化成玻璃液；

（3）成型：将玻璃液流入液体池中，成型后，缓慢降温至500-550℃，保温10-15min后，自然冷却，制得玻璃基材；

（4）钢化处理：将玻璃基材经切割、磨边、清洗后水平放入对流钢化炉中，在600-800℃下进行加热处理，3-5min后取出玻璃基材，并将其放入风栅中，用风压为10-15KPa的冷空气进行冷却20-30s至玻璃基材表面温度为200-220℃，然后用水冷至15-30℃，即得到钢化玻璃基材；

（5）加工成型：将钢化玻璃基材经切割、磨边、清洁、干燥处理，再用压片机进行压片拉伸，得成品。

有益效果：

本发明提供了一种抗菌阻燃钢化玻璃材料，纳米银、苯酚和纳米氧化锌三者之间在抗菌时发挥了协同作用，明显提高了抗菌活性，对自然界的微生物群落造成更大威胁，抗菌性能好；纳米改性氢氧化铝与红磷具有协同效应，在保证材料本身力学性能的前提下，可大幅度改善材料的阻燃性能；氮化铝和氮化硼在保证钢化玻璃致密度变化不大的情况下，能降低其热导率和硬度；纳米二氧化铈和二氧化硅粒子之间通过科学的配比具有协同抗磨减摩的作用，纳米二氧化铈粒子使纳米二氧化硅粒子分散均匀，在摩擦表面上形成了一道含均匀稳定的纳米粒子油膜，使得制品具有耐摩擦性；无机缓蚀剂磷酸氢二钠和有机缓蚀剂三乙醇胺之间的协同作用，减缓制品的腐蚀，使用寿命长。

本发明中复合澄清剂利用氧澄清、硫澄清和卤素澄清三大澄清优势，充分发挥三者的协同效应和叠加效果，可达到持续澄清的效果，大大地增强了澄清能力。

本发明提供了一种抗菌阻燃钢化玻璃材料，该钢化玻璃材料具有抗菌阻燃的性能特点，本发明耐摩擦性强，色泽光亮，无气泡，使用寿命长，适用范围广。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种抗菌阻燃钢化玻璃材料，由以下重量份数的原料制成：

二氧化硅80份、玻璃纤维12份、聚乙二醇酯1份、纳米二氧化铈8份、纳米银3份、苯酚2份、纳米氧化锌5份、纳米改性氢氧化铝8份、红磷2份、氮化铝13份、氮化硼5份、磷酸氢二钠3份、三乙醇胺7份、硅酸钠1份、高锰酸钾2份、二氧化锰2份、三氧化二铝5份、硼砂3份、磷酸三辛酯3份、氧化铷3份、氧化铝2份、氧化钙3份、稳定剂10份、复合澄清剂4份。

其中，纳米银的粒径为5nm；复合澄清剂由氯化钠、硫酸钠和硝酸钠混合而成。

实施例2：

一种抗菌阻燃钢化玻璃材料，由以下重量份数的原料制成：

二氧化硅100份、玻璃纤维10份、聚乙二醇酯3份、纳米二氧化铈10份、纳米银5份、苯酚2份、纳米氧化锌3份、纳米改性氢氧化铝5份、红磷3份、氮化铝10份、氮化硼15份、磷酸氢二钠5份、三乙醇胺5份、硅酸钠3份、高锰酸钾1份、二氧化锰1份、三氧化二铝10份、硼砂5份、磷酸三辛酯5份、氧化铷1份、氧化铝1份、氧化钙5份、稳定剂5份、复合澄清剂6份。

其中，纳米银的粒径为5nm；复合澄清剂由氯化钠、硫酸钠和硝酸钠混合而成。

实施例3：

一种抗菌阻燃钢化玻璃材料，由以下重量份数的原料制成：

二氧化硅90份、玻璃纤维11份、聚乙二醇酯2份、纳米二氧化铈9份、纳米银4份、苯酚2.5份、纳米氧化锌4份、纳米改性氢氧化铝7份、红磷2.5份、氮化铝12份、氮化硼10份、磷酸氢二钠4份、三乙醇胺6份、硅酸钠2份、高锰酸钾1.5份、二氧化锰1.5份、三氧化二铝7份、硼砂4份、磷酸三辛酯4份、氧化铷2份、氧化铝1.5份、氧化钙4份、稳定剂8份、复合澄清剂5份。

其中，纳米银的粒径为5nm；复合澄清剂由氯化钠、硫酸钠和硝酸钠混合而成。

实施例4：

一种抗菌阻燃钢化玻璃材料，由以下重量份数的原料制成：

二氧化硅95份、玻璃纤维11份、聚乙二醇酯2.5份、纳米二氧化铈9.5份、纳米银4.5份、苯酚3份、纳米氧化锌4.5份、纳米改性氢氧化铝7.5份、红磷2份、氮化铝11份、氮化硼14份、磷酸氢二钠4.5份、三乙醇胺6份、硅酸钠2.5份、高锰酸钾1.5份、二氧化锰2份、三氧化二铝6.5份、硼砂5份、磷酸三辛酯4份、氧化铷2.5份、氧化铝1份、氧化钙4份、稳定剂6份、复合澄清剂5.5份。

其中，纳米银的粒径为5nm；复合澄清剂由氯化钠、硫酸钠和硝酸钠混合而成。

上述实施例1-4一种抗菌阻燃钢化玻璃材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）预热：称取除去硅酸钠、高锰酸钾和二氧化锰的配方量的其余各原料，混合均匀后加入窑池内，加热至250-350℃，进行预热1-2h；

（2）热处理：再向步骤（1）的原料中加入配方量的硅酸钠、高锰酸钾和二氧化锰，充分搅拌，升温至1300-1600℃，混合原料熔化成玻璃液；

（3）成型：将玻璃液流入液体池中，成型后，缓慢降温至500-550℃，保温10-15min后，自然冷却，制得玻璃基材；

（4）钢化处理：将玻璃基材经切割、磨边、清洗后水平放入对流钢化炉中，在600-800℃下进行加热处理，3-5min后取出玻璃基材，并将其放入风栅中，用风压为10-15KPa的冷空气进行冷却20-30s至玻璃基材表面温度为200-220℃，然后用水冷至15-30℃，即得到钢化玻璃基材；

（5）加工成型：将钢化玻璃基材经切割、磨边、清洁、干燥处理，再用压片机进行压片拉伸，得成品。

综上，本发明实施例具有如下有益效果：本发明由实施例1-4制得的抗菌阻燃钢化玻璃材料，该钢化玻璃材料具有抗菌阻燃的性能特点，本发明实施例1-4制得的抗菌阻燃钢化玻璃材料耐摩擦性强，色泽光亮，无气泡，使用寿命长，适用范围广。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种抗菌阻燃钢化玻璃材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：二氧化硅80-100份、玻璃纤维10-12份、聚乙二醇酯1-3份、纳米二氧化铈8-10份、纳米银3-5份、苯酚2-3份、纳米氧化锌3-5份、纳米改性氢氧化铝5-8份、红磷2-3份、氮化铝10-13份、氮化硼5-15份、磷酸氢二钠3-5份、三乙醇胺5-7份、硅酸钠1-3份、高锰酸钾1-2份、二氧化锰1-2份、三氧化二铝5-10份、硼砂3-5份、磷酸三辛酯3-5份、氧化铷1-3份、氧化铝1-2份、氧化钙3-5份、稳定剂5-10份、复合澄清剂4-6份。

2.如权利要求1所述的抗菌阻燃钢化玻璃材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：二氧化硅90份、玻璃纤维11份、聚乙二醇酯2份、纳米二氧化铈9份、纳米银4份、苯酚2.5份、纳米氧化锌4份、纳米改性氢氧化铝7份、红磷2.5份、氮化铝12份、氮化硼10份、磷酸氢二钠4份、三乙醇胺6份、硅酸钠2份、高锰酸钾1.5份、二氧化锰1.5份、三氧化二铝7份、硼砂4份、磷酸三辛酯4份、氧化铷2份、氧化铝1.5份、氧化钙4份、稳定剂8份、复合澄清剂5份。

3.如权利要求1所述的抗菌阻燃钢化玻璃材料，其特征在于，所述纳米二氧化铈和二氧化硅的质量比为1：10。

4.如权利要求1所述的抗菌阻燃钢化玻璃材料，其特征在于，所述纳米银的粒径为5nm。

5.如权利要求1所述的抗菌阻燃钢化玻璃材料，其特征在于，所述复合澄清剂由氯化钠、硫酸钠和硝酸钠混合而成。

6.如权利要求1所述的抗菌阻燃钢化玻璃材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）预热：称取除去硅酸钠、高锰酸钾和二氧化锰的配方量的其余各原料，混合均匀后加入窑池内，加热至250-350℃，进行预热1-2h；

（2）热处理：再向步骤（1）的原料中加入配方量的硅酸钠、高锰酸钾和二氧化锰，充分搅拌，升温至1300-1600℃，混合原料熔化成玻璃液；

（3）成型：将玻璃液流入液体池中，成型后，缓慢降温至500-550℃，保温10-15min后，自然冷却，制得玻璃基材；

（4）钢化处理：将玻璃基材经切割、磨边、清洗后水平放入对流钢化炉中，在600-800℃下进行加热处理，3-5min后取出玻璃基材，并将其放入风栅中，用风压为10-15KPa的冷空气进行冷却20-30s至玻璃基材表面温度为200-220℃，然后用水冷至15-30℃，即得到钢化玻璃基材；

（5）加工成型：将钢化玻璃基材经切割、磨边、清洁、干燥处理，再用压片机进行压片拉伸，得成品。