CN108191253A - 一种蒙砂液、其制备方法、用途以及制备防眩玻璃的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蒙砂液、其制备方法、用途以及制备防眩玻璃的方法。本发明提供一种蒙砂液，由以下重量份原料混合而成：氟化铵10～17份，硫酸7～12份，氟化钙3～5份，硫酸铵3～5份，硫酸钾15～20份，水130～140份。本发明还提供一种防眩玻璃的制备方法，包括以下步骤：(1)将玻璃放入蒙砂液中；(2)往蒙砂液中通入气体，进行反应。使用本发明所述蒙砂液和制备方法制备而成的防眩玻璃具有透光率高、光泽度高、表面颗粒细腻且分布均匀等优点。

Description

一种蒙砂液、其制备方法、用途以及制备防眩玻璃的方法

技术领域

本发明涉及玻璃领域，具体而言，涉及一种蒙砂液、其制备方法、用途以及制备防眩玻璃的方法。

背景技术

玻璃眩光是指光线照射到玻璃表面上产生强烈的镜面反射光，会影响视觉甚至伤害眼睛。减少玻璃的镜面反射将其转化为漫反射，即防眩玻璃的研制，引起了人们的广泛关注。

防眩玻璃(Anti-glare glass)，简称AG玻璃，又称为无反射玻璃或减反射玻璃，是将玻璃原片经过特殊表面处理，使其与普通玻璃相比，具有较优的反射比，而基本上不影响光的透过，光的反射率由8％降低到4％以下。防眩玻璃可以降低环境光的干扰，提高显示画面的可视角度和亮度，让图像更清晰、色彩更艳丽、颜色更饱和，从而显著改善显示效果。

由于防眩玻璃能减少环境光的干扰，增强用户体验，越来越受到手机、电子书、车载等显示行业客户的青睐。

目前市场上生产防眩玻璃的方式主要有两种：镀膜法和化学蚀刻法。其中镀膜法生产的镀膜玻璃的防眩效果是显而易见的，但镀膜玻璃的成本高，在强光照或室外日晒雨淋等苛刻条件下易脱落，容易在表面留下划痕、斑纹，影响玻璃的透明度和和外观。而化学蚀刻法由于具有方法简单、操作容易、成本低廉且适合大面积玻璃蚀刻以及大规模生产的特点而倍受关注。

中国专利CN101314522B公开了一种通过化学蚀刻工艺制备防眩玻璃的方法，该方法将清洗后的玻璃放到刻蚀液中浸泡一段时间并用清水清洗，干燥制成防眩光玻璃，其中所述刻蚀液的原料重量配比是：氟化氢铵10～15份、氟化铵20～30份、氟化钙57.5份、硫酸钡10～15份、硫酸铵5～7.5份、氟硅酸钠5～10份或氟硼酸钠5～10份、氯化锌5～10份、浓硫酸10～20份、水70～100份，其中浓硫酸的质量浓度为98％。但由该方法制备的玻璃的表面容易形成粒径较大、不规则的三角锥状小晶体，玻璃的透光率低、粗糙度大，显示效果不佳，用户体验差。

中国发明专利申请CN105036562A公开了一种防眩玻璃蚀刻液及其制备方法，所述防眩玻璃蚀刻液稳定性好，其制备的防眩玻璃透过率和雾化度提高，防眩效果好。但该防眩玻璃蚀刻液的原料包括二十余种不同组分，配方极其复杂，配制不易，不适合工业化大规模生产。

中国发明专利申请CN101215097A公开了一种防眩玻璃制品及蚀刻工艺，该蚀刻液由重量配比为17～24份氟化铵或8.5～12份氟化氢铵、2.5～3份硫酸铵、2.5～3份硫酸钾、2.5～3份氟化钙、8～12.5份浓度为98％的硫酸或24～37.5份浓度为34％的硫酸和60～75份水为原料制备而成。该蚀刻液的配方简单，成本低廉，但由该蚀刻液制备的玻璃表面颗粒粒径达10～30微米，透光率为70％～85％，透光率较低，防眩效果不佳。

总而言之，现有技术中所公开的防眩玻璃蚀刻液或蒙砂液的配方不合理，制备而成的防眩玻璃要么防眩效果不佳，存在透光率、雾化率和抗冲击力差的缺陷，要么配方过于复杂，成本过高，制备工艺繁琐，不适合工业化生产。因此，本领域亟待提出一种配方简单、成本低廉且防眩效果好的防眩玻璃蚀刻液或蒙砂液，以及一种工艺简单、条件温和的防眩玻璃制备方法。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种蒙砂液，由所述蒙砂液制备而成的防眩玻璃具备极佳的防眩效果。

本发明的第二目的在于提供一种制备上述蒙砂液的方法。

本发明的第三目的在于提供一种上述蒙砂液用于制备防眩玻璃的用途。

本发明的第四目的在于提供一种用上述蒙砂液制备防眩玻璃的方法，该方法的操作步骤简单易行，便于大规模生产。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种蒙砂液，所述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵10～17份，硫酸7～12份，氟化钙3～5份，硫酸铵3～5份，硫酸钾15～20份，水130～140份。

本发明还涉及制备上述蒙砂液的方法，所述方法将氟化铵、硫酸、氟化钙、硫酸铵、硫酸钾以及水混合。

本发明还涉及上述蒙砂液用于制备防眩玻璃的用途。

本发明还涉及防眩玻璃的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将玻璃放入上述蒙砂液中；(2)往蒙砂液中通入气体，进行反应。

本发明蒙砂液加工而成的防眩玻璃具有极佳的防眩效果。

具体实施方式

本发明的第一目的在于提供一种蒙砂液，由所述蒙砂液制备而成的防眩玻璃具备极佳的防眩效果。

本发明的第二目的在于提供一种制备上述蒙砂液的方法。

本发明的第三目的在于提供一种上述蒙砂液用于制备防眩玻璃的用途。

本发明的第四目的在于提供一种用上述蒙砂液制备防眩玻璃的方法，该方法的操作步骤简单易行，便于大规模生产。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种蒙砂液，所述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵10～17份，硫酸7～12份，氟化钙3～5份，硫酸铵3～5份，硫酸钾15～20份，水130～140份。

本发明所述蒙砂液是以氟化铵、硫酸、氟化钙、硫酸铵、硫酸钾和水为原料制备而成。其中，氟化铵是主要的腐蚀物质，其与硫酸在蒙砂液中形成氢氟酸，氢氟酸与玻璃中的二氧化硅、氧化钙等氧化物反应，生成主要为三角锥形的难溶性氟硅酸晶盐体，覆盖在玻璃表面；而氟化钙、硫酸铵和硫酸钾的加入，导致氟硅酸盐晶体的晶格畸变，使晶体的生长速率和平均粒径减小，晶核数密度及成核速率增大，且这些促进作用物的加入由于物理或化学作用，吸附到晶体颗粒表面，有效分散微晶，使其难以聚集，最终在玻璃表面形成理想的蜂窝状形貌。

蒙砂液配方中各组分的比例影响防制备眩玻璃时的蚀刻速率、晶体生长情况继而影响玻璃的防眩效果。因此，想要获得满意的防眩玻璃，蒙砂液中各种成分比例必须合理准确。

本发明所述蒙砂液对配方中的各组分进行了大胆调整，采用与现有技术迥异的特定配比制备蒙砂液。与现有技术相比，本发明所述蒙砂液降低了氟化铵、硫酸、氟化钙、硫酸铵的用量，降低了氟离子、氢离子和铵根离子的浓度，从而降低了蒙砂液中氟化氢的浓度，使得蚀刻反应更为温和，避免玻璃受蚀情况过深而在表面形成三角锥形颗粒，同时，避免了由于铵根离子的过饱和而导致玻璃发白的缺陷，增强玻璃的透光率；另一方，本发明显著增加了硫酸钾的用量，促进了晶核的形成和和晶粒的细化，使蚀刻层变薄，能够更好地保持影像的真实性，改善氟化物的蚀刻效果，使玻璃表面更均匀细腻。

因此，本发明上述蒙砂液能够制备出透光率高且表面均匀细腻、颗粒微小的防眩玻璃。

优选地，蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵10～17份，优选12～15份，更优选10～14份，例如10份，12份，14份，17份；

硫酸7～12份，优选地，9～11份，更优选地，9～10份，例如7份，10份，12份；

氟化钙3～5份，优选地，4～5份，例如3份，4份，5份；

硫酸铵3～5份，优选地，4～5份，例如3份，4份，5份；

硫酸钾15～20份，优选地，15～18份，更优选地，15～17份，例如15份，18份，20份；

水130～140份，例如130份，135份，140份。

优选地，上述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵12～15份，硫酸9～11份，氟化钙4～5份，硫酸铵4～5份，硫酸钾15～18份，水130～140份。

优选地，上述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵10～14份，硫酸9～10份，氟化钙4～5份，硫酸铵4～5份，硫酸钾15～17份，水130～140份。

优选地，上述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵12份，硫酸10份，氟化钙5份，硫酸铵5份，硫酸钾18份，水135份。

优选地，上述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵14份，硫酸7份，氟化钙4份，硫酸铵4份，硫酸钾15份，水130份。

优选地，上述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵10份，硫酸7份，氟化钙3份，硫酸铵3份，硫酸钾20份，水130份。

优选地，上述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵17份，硫酸12份，氟化钙5份，硫酸铵5份，硫酸钾15份，水140份。

本发明上述蒙砂液对各组分的配比进行进一步调整和优化，由该蒙砂液制备而成的防眩玻璃的防眩效果尤佳。

本发明还涉及上述蒙砂液的制备方法，所述方法将氟化铵、硫酸、氟化钙、硫酸铵、硫酸钾以及水混合。

本发明上述蒙砂液的制备方法简单，适合工业化生产。

本发明还涉及上述蒙砂液用于制备防眩玻璃的用途。

本发明上述用途可以制备出透光率高、防眩效果好的玻璃。

本发明还涉及一种制备防眩玻璃的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将玻璃放入上述蒙砂液中；(2)往蒙砂液中通入气体(例如，空气或惰性气体)，进行反应。

本发明上述方法不需要对玻璃进行预蚀刻，操作方便，工艺简单，适合大规模的工业化生产。

优选地，上述方法中，所述蒙砂液的温度控制在22～27℃，进一步优选地，所述温度控制在24℃。

优选地，上述方法中，蒙砂液与玻璃的反应时间控制在10～30min，进一步优选地，所述反应时间为20min。

在采用化学蚀刻法制备防眩玻璃的工艺过程中，反应温度和反应时间等工艺条件对侵蚀程度起至关重要的作用，对玻璃的总透过率和表面形貌均有较大影响。随着反应温度的升高，玻璃的腐蚀速率增加，在玻璃的表面形成蜂窝状效果，具有较好的透光率，但随着温度的进一步升高，覆盖在玻璃的蜂窝状壁上的晶体被溶解，形使得玻璃原有的蜂窝状形貌被腐蚀变浅，对光的捕捉效果变差，透光率降低。而反应时间过短容易反应不完全，造成玻璃蚀刻不充分，而反应时间过长又容易导致玻璃侵蚀过度。因此，要想获得优异的防眩效果，在防眩玻璃制备过程中，需要针对具体的蒙砂液对反应时间和反应温度进行调整和摸索从而获得最佳的反应温度和反应时间。

本发明在发明人已有经验的基础上通过大量实验对防眩玻璃制备过程中所涉及的反应温度和反应时间进行了优化，最终获得针对本发明所述蒙砂液的最佳反应温度和反应时间。

优选地，上述方法中，通入气体的量为100～200LPM，进一步优选地，所述通入气体的量为120LPM。

优选地，上述方法中，所述方法包还包括：在反应后，(3)将玻璃置于抛光液中抛光，清洗，干燥。

优选地，上述方法中，所述抛光液为氢氟酸，进一步优选地，所述抛光液为5％的HF酸。

优选地，在玻璃放入蒙砂液中之前，清洗玻璃并一面用抗酸膜保护。

优选地，通过鼓泡装置往蒙砂液中通入气体。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)、本发明所述蒙砂液选择合适的组分进行配伍，使各组分的性能互补：本发明所述蒙砂液包括氟化铵、氟化钙和浓硫酸，分别为氢氟酸的形成提供氟离子和氢离子；本发明所述蒙砂液还包括硫酸铵，为蒙砂液提供铵根离子；本发明所述蒙砂液还包括硫酸钾，促进蜂窝状形貌的形成。本发明所述蒙砂液虽然配方简单，也不需要加入额外的促进剂，但能够很好地对玻璃进行蚀刻，产生防眩效果。

2)本发明所述蒙砂液对各组分的配比进行优化，一方面降低了传统蒙砂液中氟离子和氢离子和铵根离子的浓度，另一面增加了硫酸钾的含量，从而使蒙砂反应更为温和，避免玻璃表面形成三角锥形颗粒，同时，促进晶核细化，改善蚀刻效果。

3)本发明所述防眩玻璃的制备方法仅通过孵育、抛光、清洗和干燥即可获得防眩玻璃，不需要额外的预蚀刻步骤，对制备方法进行了简化。并且，本发明所述防眩玻璃的制备方法还对反应温度和反应时间进行优化，获得采用本发明所述蒙砂液进行反应的最佳的反应温度和反应时间，避免反应不充分或反应过度。

4)由本发明所述蒙砂液和所述制备方法制备而成的防眩玻璃具有透光率高、光泽度高、无闪点、玻璃表面性能优异等优点。具体而言，该防眩玻璃的透光率大于90％，光泽度最高可达95～112左右，雾化度达到4％～6％，玻璃表面颗粒细小、分布均匀，基本无闪点，外观性能优异。

5)、本发明所述蒙砂液的配方简单，成本低廉，所述防眩玻璃的制备方法步骤简单、容易操作，有利于大规模的工业生产，具有良好的经济效益和社会效益。

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

1、配制蒙砂液

蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵12份，硫酸10份(98％)，氟化钙5份，硫酸铵5份，硫酸钾18份，纯水135份。

称取上述重量份的原料，按配比将硫酸溶液加入到水中搅拌均匀，加入氟化铵、氟化钙、硫酸铵、硫酸钾，搅拌均匀后进行陈化，即得蒙砂液。

2、防眩玻璃的制备方法

参照如下步骤制备防眩玻璃：①将玻璃清洁干净，蒙砂液温度控制在24℃；②将玻璃放入蒙砂液中，通过鼓泡装置通入120LPM的气体，反应时间20min；③将蒙砂完玻璃放入抛光液(5％HF酸)中抛光5min；④清洁，干燥，即得防眩玻璃。

3、测定防眩玻璃的性能

对防眩玻璃的下述性能进行检测：①利用BTR-1型可见光/反射比测试仪测量经处理后防眩玻璃的透光度；②利用WGG-60光泽度仪对防眩玻璃的光泽度进行检测；③利用申光WGW光电雾度仪测量玻璃防眩后的雾度；④利用测试仪器BYK4446对防眩玻璃的闪点进行检测；⑤肉眼检测玻璃外观。

实施例2

蒙砂液的配方如下所示：

蒙砂液由以下重量份原料混合而成：氟化铵14份，硫酸7份(98％)，氟化钙4份，硫酸铵4份，硫酸钾15份，纯水130份。

参照实施例1所述方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能。

实施例3

蒙砂液的配方如下所示：

蒙砂液由以下重量份原料混合而成：氟化铵10份，硫酸7份(98％)，氟化钙3份，硫酸铵3份，硫酸钾20份，纯水130份。

参照实施例1所述方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能。

实施例4

蒙砂液的配方如下所示：

蒙砂液由以下重量份原料混合而成：氟化铵17份，硫酸12份(98％)，氟化钙5份，硫酸铵5份，硫酸钾15份，纯水140份。

参照实施例1所述方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能。

实施例5

参照实施例1所述蒙砂液的配方和方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能，但在制备防眩玻璃的过程中，蒙砂液温度控制在22℃。

实施例6

参照实施例1所述蒙砂液的配方和方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能，但在制备防眩玻璃的过程中，蒙砂液温度控制在27℃。

实施例7

参照实施例1所述蒙砂液的配方和方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能，但在制备防眩玻璃的过程中，蒙砂液与玻璃的反应时间为10min。

实施例8

参照实施例1所述配方和方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能，但在制备防眩玻璃的过程中，蒙砂液与玻璃的反应时间为30min。

实验例1

设置对比例1～2，将实施例1～4制备所得防眩玻璃的性能与对比例1～2制备所得防眩玻璃的性能进行比较。

对比例1：蒙砂液的配方如下：

蒙砂液由以下重量份原料混合而成：氟化铵17份，硫酸铵2.5份，硫酸钾2.5份，氟化钙2.5份，硫酸(浓度98％)8份，水69份。

参照实施例1所述方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能。

对比例2：蒙砂液的配方如下：

蒙砂液由以下重量份原料混合而成：氟化氢铵9份，硫酸铵3份，硫酸钾3份，氟化钙3份，盐酸(浓度34％)24份，水75份。

参照实施例1所述的方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能。

实施例1～4、对比例1～2所述防眩玻璃的性能比较具体参见表1

表1防眩玻璃的性能检测结果

由此可见，就所制备防眩玻璃的性能而言，无论是透光度、光泽度、雾化度，还是有无闪点以及外观，本发明实施例1～4所述蒙砂液都优于按照传统方式配制的的蒙砂液(高氟离子、氢离子和铵根离子，低硫酸钾)。

实验例2

设置对比例3～6，将实施例1、5～8制备所得防眩玻璃的性能与对比例3～6进行比较。

对比例3：参照实施例1所述配方和方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能，但在制备防眩玻璃的过程中，蒙砂液的温度保持在18℃。

对比例4：参照实施例1所述配方和方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能，但在制备防眩玻璃的过程中，蒙砂液的温度保持在32℃。

对比例5：参照实施例1所述配方和方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能，但在制备防眩玻璃的过程中，蒙砂液与玻璃的反应时间为5min。

对比例6：参照实施例1所述配方和方法配制蒙砂液、制备防眩玻璃和检测防眩玻璃的性能，但在制备防眩玻璃的过程中，蒙砂液与玻璃的反应时间为40min。

实施例1、5～8、对比例3～6所述防眩玻璃的性能比较参见表2

表2防眩玻璃的性能检测结果

根据表2所示防眩玻璃的效果可知，本发明所述蒙砂液优选的反应温度为22～27℃，特别优选的反应温度为24℃，优选的反应时间为10～30min，特别优选的反应时间为20min。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种蒙砂液，其特征在于，所述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵10～17份，硫酸7～12份，氟化钙3～5份，硫酸铵3～5份，硫酸钾15～20份，水130～140份。

2.如权利要求1所述的蒙砂液，其特征在于，所述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵12～15份，硫酸9～11份，氟化钙4～5份，硫酸铵4～5份，硫酸钾15～18份，水130～140份。

3.如权利要求1所述的蒙砂液，其特征在于，所述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：

氟化铵10～14份，硫酸9～10份，氟化钙4～5份，硫酸铵4～5份，硫酸钾15～17份，水130～140份。

4.如权利要求1所述的蒙砂液，其特征在于，所述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：氟化铵12份，硫酸10份，氟化钙5份，硫酸铵5份，硫酸钾18份，水135份；

或者，所述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：氟化铵14份，硫酸7份，氟化钙4份，硫酸铵4份，硫酸钾15份，水130份；

或者，所述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：氟化铵10份，硫酸7份，氟化钙3份，硫酸铵3份，硫酸钾20份，水130份；

或者，所述蒙砂液由以下重量份原料混合而成：氟化铵17份，硫酸12份，氟化钙5份，硫酸铵5份，硫酸钾15份，水140份。

5.一种制备权利要求1～4任一项所述蒙砂液的方法，其特征在于，将氟化铵、硫酸、氟化钙、硫酸铵、硫酸钾以及水混合。

6.权利要求1～4任一项所述蒙砂液用于制备防眩玻璃的用途。

7.一种制备防眩玻璃的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将玻璃放入权利要求1～4任一项所述蒙砂液中；(2)往蒙砂液中通入气体，进行反应。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在反应后，(3)将玻璃置于抛光液中抛光，清洗，干燥。

9.如权利要求7～8任一项所述的方法，其特征在于，所述蒙砂液的温度控制在22～27℃，优选地，所述温度控制在24℃；所述蒙砂液与玻璃的反应时间为10～30min，优选地，所述反应时间为20min。

10.如权利要求7～8任一项所述的方法，其特征在于，通入气体的量为100～200LPM，优选地，通入气体的量为120LPM。