CN108912747A - 用于玻璃或防爆膜的负离子涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家居装修和汽车玻璃后处理技术领域，尤其涉及一种用于玻璃或防爆膜的负离子涂层及其制备方法。本发明包括用于涂覆在基材表面的基底吸附层和位于基底吸附层上的负离子释放层，所述的基底吸附层包括二氧化硅，所述的负离子释放层包括能释放负离子的负离子剂。本发明具有能够分解汽车室内甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等多种有毒有害并引起人体产生不舒适感觉的气体的优点，同时还能长期有效地防止雾气在玻璃或防爆膜表面凝结，提升驾驶时的安全性，并且操作简单，成本低廉。

Description

用于玻璃或防爆膜的负离子涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及家居装修和汽车玻璃后处理技术领域，尤其涉及一种用于玻璃或防爆膜的负离子涂层及其制备方法。

背景技术

玻璃是有二氧化硅和其他化学物质熔融在一起形成的(主要生产原料为：纯碱、石灰石、石英)。在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化致使其结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃的化学组成是Na₂SiO₃、CaSiO₃、SiO₂或Na₂O·CaO·6SiO₂等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体。

玻璃是建筑工程中一种装修材料，具有透光、透视、隔绝空气流通、隔音和隔热保温等性能。通过物理或者化学方法制得的钢化玻璃、夹层玻璃广泛应用在汽车上。

玻璃除了以上的功能外，无其他功能。温度低的时候极容易在玻璃上凝结雾气，造成视线的阻挡。当这种状况出现在汽车上时，非常容易造成安全事故。汽车常用的清除雾气的方法是使用汽车空调除雾以及在玻璃上涂抹玻璃防雾剂。采用汽车空调除雾，除雾效果明显，但会增加汽车的油耗。而涂抹玻璃防雾剂则受到实效性短的问题(市场上的玻璃除雾剂有效期基本在7-15天)，无法有效的长期处理玻璃雾气凝结问题。

现在汽车上大量的安装玻璃防爆膜，玻璃防爆膜可以起到防紫外线、隔热降温、防止玻璃龟裂和车饰褪色等作用，但很多的玻璃防爆膜因生产工艺和原料的原因，造成生产的玻璃防爆膜释放大量的甲醛、甲苯等有毒气体，是车内污染的一个重要的来源。同时存在无法防止雾气在玻璃上凝结。

负离子对人的健康、长寿及生态的重大影响，已为国内外医学界专家通过临床实践所验证。在森林、海滨、瀑布、郊外等污染少的地方，含有大量的负离子空气，其浓度为污染严重都市的几百倍，在这里人们会感到空气清新、呼吸舒畅、轻松愉快、心旷神怡，这就是众多负离子空气产生的作用。因此负离子空气被人们称之为“长寿素”或“空气维生素”。

在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段。其机理主要在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡，最终降沉于地面。医学研究表明，空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。据考证，负离子对人体7个系统，近30多种疾病具有抑制、缓解和辅助治疗作用，尤其对人体的保健作用更为明显。医学研究表明维持人们健康的负离子数为：1000-2000个/cm³，而类似都市住宅、汽车等封闭区的负离子数仅为：40-50个/cm³，长期在这种环境下会诱发身体生理障碍如神经衰弱、易疲倦、抵抗力下降等。

针对以上两个问题，人们也在长期的生产生活中进行了探索。例如，中国专利申请公开了一种负离子保健汽车空调滤网[申请号：201410224665.0]，该申请通过在空调滤网的一面设置有释放负离子的海绵状物体来增高汽车室内负离子浓度，但是该申请无法解决雾气在玻璃上凝结的问题。另一中国专利申请公开了一种汽车防雾剂[申请号：201410689379.1]，该申请通过配比一种防雾剂喷洒在汽车玻璃上以起到汽车防雾的作用，但这种防雾剂的效果会随着时间越来越差，直至完全失效，故隔一段时间就需重复喷洒，使用起来不够简便，而且不能起到改善车内空气环境的作用。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种用于玻璃或防爆膜的负离子涂层，本发明的另一目的是提供一种用于玻璃或防爆膜的负离子涂层的制备方法。为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种用于玻璃或防爆膜的负离子涂层，包括用于涂覆在基材表面的基底吸附层和位于基底吸附层上的负离子释放层，所述的基底吸附层包括二氧化硅，所述的负离子释放层包括能释放负离子的负离子剂。

在上述用于玻璃或防爆膜的负离子涂层中，所述的负离子剂包括二氧化钛、凹凸棒土和欧泊石中的一种或几种。本发明利用二氧化钛、凹凸棒土和欧泊石的天然特性，经特殊研制合成负离子涂层。具有持久释放负离子，防雾，除尘等特性，且成本低廉。

在上述用于玻璃或防爆膜的负离子涂层中，所述的负离子剂包括质量份数分别为2-8份的二氧化钛粉、1-7份的凹凸棒土和1-4份的欧泊石。

在上述用于玻璃或防爆膜的负离子涂层中，所述的负离子剂包括质量份数分别为5份的二氧化钛粉、4份的凹凸棒土和1份的欧泊石。

在上述用于玻璃或防爆膜的负离子涂层中，所述的基底吸附层由质量份数分别为35份的二氧化硅为纳米级与65份蒸馏水混合均匀并干燥而成，所述的负离子释放层由质量份数分别为取5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土、1份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水混合均匀并干燥而成。

一种在玻璃或防爆膜上加工负离子涂层的方法，取玻璃或防爆膜作为基材，在基材表面均匀喷涂一层基底吸附液，干燥后形成基底吸附层，再在基底吸附层上喷涂一层负离子释放液，干燥后即得负离子涂层，

在上述的在玻璃或防爆膜上加工负离子涂层的方法中，所述的基底吸附液为二氧化硅悬浮液，所述的负离子释放液包括质量份数分别为2-8份的二氧化钛、1-7份的凹凸棒土、1-4份的欧泊石、0-30份的负离子植物提取液和60-90份的蒸馏水。

在上述的在玻璃或防爆膜上加工负离子涂层的方法中，所述的二氧化硅悬浮液包括35份的二氧化硅粉末和65份的蒸馏水，所述的负离子释放液包括质量份数分别为5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土、1份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水。

在上述的在玻璃或防爆膜上加工负离子涂层的方法中，所述的二氧化硅悬浮液和负离子释放液在基材表面喷涂量分别为60-70mL/m²和60-70mL/m²。

在上述的在玻璃或防爆膜上加工负离子涂层的方法中，二氧化硅悬浮液的制作方法为：取35份纳米石英砂或石英粉，加入65份蒸馏水，搅拌均匀后形成悬浊液；

负离子释放液的制作方法为：取5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土、1份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水，搅拌均匀形成悬浊液。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明具有能够分解汽车室内的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等多种有毒有害并引起人体产生不舒适感觉的气体，同时提高空气质量的作用，使得人们在享受驾驶乐趣的同时，无需忍受异味所带来的不适，以及产生身体健康的担忧，使驾乘人员精神倍增，提高工作效率。

2、本发明能够长期有效地防止雾气在玻璃或防爆膜表面凝结，提升驾驶时的安全性。

3、本发明主要包括海鸥石、凹凸棒土等，原料来源广泛，成本较低，适宜工业化生产。

具体实施方式

下述实施例中所用的试剂，如无特殊说明，可以从常规生化试剂商店购买得到。

实施例1

本实施例提供一种负离子涂层，具体的说，包括用于涂覆在基材表面的基底吸附层和位于基底吸附层上的负离子释放层。

其中基底吸附层由质量份数分别为35份的纳米级石英砂与65份蒸馏水混合均匀并干燥而成。

其中负离子释放层由质量份数分别为8份的海鸥石、90份的蒸馏水混合均匀并干燥而成。

纳米级石英砂的具体研磨方法为：首先对石英砂进行初步研磨得石英粉，再利用专用的纳米研磨设备对石英粉进行二次研磨得到石英砂的纳米级颗粒。

所用的纳米研磨设备为广州派勒机械设备有限公司生产的“派勒SuperMicroCer^TM超强内冷纳米珠研磨机”，型号为Super MicroCer^TM 25。

海鸥石，英文名：Health。主要成分为CaO、SiO₂以及变价金属Fe；内部结构具有20-60nm的孔隙，故具备强大的吸附功能；当空气中水分子进入海鸥石内部微孔时，水分子被变价铁产生的微电场电离，产生天然负离子，负氧离子浓度达1700个/cm³，同时海鸥石内部含有少量TiO₂，故具有光电催化作用，能把空气中的有害细菌、病毒杀灭，根据实验，海鸥石对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念球菌、枯草菌的抗菌率高达90％以上。

实施例2

本实施例提供一种负离子涂层，具体的说，包括用于涂覆在基材表面的基底吸附层和位于基底吸附层上的负离子释放层。

其中基底吸附层由质量份数分别为35份的纳米级石英粉与65份蒸馏水混合均匀并干燥而成。

其中负离子释放层由质量份数分别为2份的二氧化钛、7份的凹凸棒土、30份的负离子植物提取液和60份的蒸馏水混合均匀并干燥而成。

纳米级石英粉的具体研磨方法参照实施例1中纳米级石英砂的具体研磨方法，故在此不再赘述。

凹凸棒土，又称坡缕石(Palygorskite)或波缕缟石，是一种链层状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿石。由于凹凸棒石黏土具有独特的晶体结构，具有良好的粘结性和较强的吸附功能，以及除臭、净化的特性。

负离子植物液提取液，其通过用负离子植物源精制提取液制得。具体的说，将发财树(Pachira macrocarpa)、清香木(Pistacia weinmannifolia J.Poisson ex Franch.)、绿萝(Epipremnum aureum)、君子兰(Clivia miniata)、银星秋海棠(Begoniaargenteo-guttata)、绒柏(Chamae-cyparispisifera)、橡皮树(Ficus elastica Roxb.ex Hornem)、吊兰(Chlorophytumcomosum)、吊竹梅(Zebrinapendula)、桂花(Osmanthusfra-grans)、南洋杉(Araucariaheterophylla)、鹅掌柴(Scheffleraoctophylla)、西瓜皮椒草(Peperomiasandersii)或棕竹(Rhapisexcelsa)中的任意一种或几种植物，通过施以高压脉冲发生器产生的负高压脉冲信号得到液体状提取液，再将该提取液浓缩后制得负离子植物液提取液。

具体施以负高压脉冲信号的方法是：将高压脉冲发生器产生的负脉冲通过末端一根金属探针，插入盆栽植物周边的土壤中。该高压脉冲发生器的电路借助房间微尘而闭合，发生器本身接地。花盆与地面间有可靠的高压绝缘材料。

实施例3

本实施例提供一种负离子涂层，具体的说，包括用于涂覆在基材表面的基底吸附层和位于基底吸附层上的负离子释放层。

其中基底吸附层由质量份数分别为35份的纳米级石英粉与65份蒸馏水混合均匀并干燥而成。

其中负离子释放层由质量份数分别为5份的二氧化钛、1份的凹凸棒土、4份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水。

欧泊石，又称欧珀、蛋白石，类别是非晶质，属蛋白石宝石类。蛋白石具有独特的天然纳米级微孔结构，有着强大的吸附功能，同时释放天然空气负离子。

实施例4

本实施例提供一种负离子涂层，具体的说，包括用于涂覆在基材表面的基底吸附层和位于基底吸附层上的负离子释放层。

其中基底吸附层由质量份数分别为35份的纳米级石英粉与65份蒸馏水混合均匀并干燥而成。

其中负离子释放层由质量份数分别为5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土、1份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水。

实施例5

本实施例提供一种负离子涂层的制备方法，具体的说，包括以下步骤：

步骤一：取35份纳米级石英砂，加入65份蒸馏水，搅拌均匀后制得基底吸附液；

步骤二：取2份的二氧化钛、7份的凹凸棒土、2份的欧泊石和90份的蒸馏水，搅拌均匀形成负离子释放液；

步骤三：取玻璃作为基材，在基材表面均匀喷涂一层步骤一制得的基底吸附液，喷涂量为60mL/m²，自然风干20min后得基底吸附层；

步骤四：再在基底吸附层上喷涂一层步骤二制得的负离子释放液，喷涂量为70mL/m²，自然风干40min后得负离子涂层。

实施例6

本实施例提供一种负离子涂层的制备方法，具体的说，包括以下步骤：

步骤一：取35份纳米级石英粉，加入65份蒸馏水，搅拌均匀后制得基底吸附液；

步骤二：取8份的二氧化钛、1份的凹凸棒土、4份的欧泊石、30份的负离子植物提取液和60份的蒸馏水，搅拌均匀形成负离子释放液；

步骤三：取防爆膜作为基材，在基材表面均匀喷涂一层步骤一制得的基底吸附液，喷涂量为70mL/m²，40℃鼓风干燥15min后得基底吸附层；

步骤四：再在基底吸附层上喷涂一层步骤二制得的负离子释放液，喷涂量为60mL/m²，40℃鼓风干燥10min后得负离子涂层。

实施例7

本实施例提供一种负离子涂层的制备方法，具体的说，包括以下步骤：

步骤一：取35份纳米级石英砂，加入65份蒸馏水，搅拌均匀后制得基底吸附液；

步骤二：取5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土、1份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水，搅拌均匀形成负离子释放液；

步骤三：取玻璃作为基材，在基材表面均匀喷涂一层步骤一制得的基底吸附液，喷涂量为70mL/m²，自然风干40min后得基底吸附层；

步骤四：再在基底吸附层上喷涂一层步骤二制得的负离子释放液，喷涂量为60mL/m²，自然风干20min后得负离子涂层。

实施例8

本实施例提供一种负离子涂层的制备方法，具体的说，包括以下步骤：

步骤一：取35份纳米级石英砂，加入65份蒸馏水，搅拌均匀后制得基底吸附液；

步骤二：取5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土、1份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水，搅拌均匀形成负离子释放液；

步骤三：取玻璃作为基材，在基材表面均匀喷涂一层步骤一制得的基底吸附液，喷涂量为65mL/m²，自然风干30min后得基底吸附层；

步骤四：再在基底吸附层上喷涂一层步骤二制得的负离子释放液，喷涂量为65mL/m²，自然风干30min后得负离子涂层。

应用例1

取35份纳米级石英砂，加入65份蒸馏水，搅拌均匀后制得基底吸附液；取5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土、1份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水，搅拌均匀形成负离子释放液。

制作1米×1米×1米的密封玻璃箱2个，其中一个玻璃箱内放入1.5毫克的甲醛，将该箱命名为A测试箱。取上述配制的基底吸附液400ml均匀喷涂在另一个玻璃箱的六个玻璃面，自然风干30min后形成基底吸附层，再取上述配制的400ml负离子释放液均匀喷涂在基底吸附层表面，自然风干30min后放入同等剂量1.5毫克的甲醛，将该箱命名为B测试箱。A测试箱与B测试箱同时检测负离子浓度及甲醛浓度。密封A、B两个测试箱后1小时，开始测试负离子浓度及甲醛浓度，实验结果如下：

结果分析：以上数据表明本负离子涂层具有明显的中和分解甲醛和释放负离子的作用。

应用例2

取35份纳米级石英砂，加入65份蒸馏水，搅拌均匀后制得基底吸附液；取5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土、1份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水，搅拌均匀形成负离子释放液。

制作1米×1米×1米的密封玻璃箱2个，两个玻璃箱内的六面均贴上汽车玻璃防爆膜。取上述配制的基底吸附液400ml均匀喷涂在一个玻璃箱的贴有汽车玻璃防爆膜的六个玻璃面，自然风干30min后形成基底吸附层，再取上述配制的400ml负离子释放液均匀喷涂在基底吸附层表面，自然风干30min，将该箱命名为A测试箱。另一个玻璃箱命名为B测试箱。密封A、B两个测试箱后12小时，开始测试负离子浓度及甲醛浓度，实验结果如下：

结果分析：以上数据表明本负离子涂层具有明显的中和分解甲醛和释放负离子的作用。

负离子浓度检测数据来自上海安娜奥环保科技有限公司生产的负离子浓度检测仪；甲醛检测数据来自英国PPM技术有限公司的PPM-400ST甲醛检测仪。

以上数值，均通过利用所述仪器，平行三次实验取平均值，每次实验持续检测500秒。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于玻璃或防爆膜的负离子涂层，其特征在于，包括用于涂覆在基材表面的基底吸附层和位于基底吸附层上的负离子释放层，所述的基底吸附层包括二氧化硅，所述的负离子释放层包括能释放负离子的负离子剂。

2.根据权利要求1所述的用于玻璃或防爆膜的负离子涂层，其特征在于，所述的负离子剂包二氧化钛、凹凸棒土和欧泊石中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的用于玻璃或防爆膜的负离子涂层，其特征在于，所述的负离子剂包括质量份数分别为2-8份的二氧化钛、1-7份的凹凸棒土和1-4份的欧泊石。

4.根据权利要求3所述的用于玻璃或防爆膜的负离子涂层，其特征在于，所述的负离子剂包括质量份数分别为5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土和1份的欧泊石。

5.根据权利要求4所述的用于玻璃或防爆膜的负离子涂层，其特征在于，所述的基底吸附层由质量份数分别为35份的二氧化硅为纳米级与65份蒸馏水混合均匀并干燥而成，所述的负离子释放层由质量份数分别为5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土、1份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水混合均匀并干燥而成。

6.一种在玻璃或防爆膜上加工负离子涂层的方法，其特征在于，取玻璃或防爆膜作为基材，在基材表面均匀喷涂一层基底吸附液，干燥后形成基底吸附层，再在基底吸附层上喷涂一层负离子释放液，干燥后即得负离子涂层。

7.根据权利要求6所述的在玻璃或防爆膜上加工负离子涂层的方法，其特征在于，所述的基底吸附液为二氧化硅悬浮液，所述的负离子释放液包括质量份数分别为2-8份的二氧化钛、1-7份的凹凸棒土、1-4份的欧泊石、0-30份的负离子植物提取液和60-90份的蒸馏水。

8.根据权利要求6所述的在玻璃或防爆膜上加工负离子涂层的方法，其特征在于，所述的二氧化硅悬浮液包括35份的二氧化硅粉末和65份的蒸馏水，所述的负离子释放液包括质量份数分别为5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土、1份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水。

9.根据权利要求6所述的在玻璃或防爆膜上加工负离子涂层的方法，其特征在于，所述的二氧化硅悬浮液和负离子释放液在基材表面喷涂量分别为60-70mL/m²和60-70mL/m²。

10.根据权利要求6所述的在玻璃或防爆膜上加工负离子涂层的方法，其特征在于，二氧化硅悬浮液的制作方法为：取35份纳米石英砂或石英粉，加入65份蒸馏水，搅拌均匀后形成悬浊液；

负离子释放液的制作方法为：取5份的二氧化钛、4份的凹凸棒土、1份的欧泊石、20份的负离子植物提取液和70份的蒸馏水，搅拌均匀形成悬浊液。