CN111960689B - 一种防雾钢化玻璃的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防雾钢化玻璃的制备工艺,涉及玻璃加工技术领域。其技术要点是:包括如下步骤:S1,将玻璃原片按照要求进行切割、磨边处理;S2,将切磨后的剥玻璃进行钢化处理,然后放入清洗剂中清洗;S3,将清洗后的钢化玻璃进行喷涂镀膜操作;S4,将镀膜后的钢化玻璃放入烘箱中进行烘烤,烘烤后进行清洗,即得所述防雾钢化玻璃。其中镀膜所使用的防雾剂由聚乙二醇二缩水甘油醚和丙烯酸经酯化反应得到聚乙二醇基的丙烯酸酯,然后再由甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯对其进行扩链,得到性能较好的防雾剂,采用该防雾剂喷涂后得到的防雾层,其防雾性能好,硬度高、附着力高,使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃加工技术领域,更具体地说,它涉及一种防雾钢化玻璃的制备工艺。
背景技术
钢化玻璃由于具有较高机械强度、优良耐温急变性、良好的安全性等优点,使得其被广泛应用于汽车、建筑等行业。对于目前存在的建筑玻璃或汽车玻璃等而言,一般在潮湿空气或含量环境下,由于内外温度的差异,空气中的水蒸气在玻璃表面遇冷凝结,形成雾滴,影响视线。汽车上设有风机,可向挡风玻璃吹风,通过加速空气流动,以利于水雾蒸发,但其效果不好,不能彻底除雾。目前,普遍采用在玻璃上涂覆由表面活性剂构成的防雾剂来解决这个问题,但是其操作非常麻烦,因此开发一种本身具有防雾功能的钢化玻璃是非常必要的。
防雾玻璃就是指普通玻璃在经过特殊的物理或化学方法处理后,使表面产生独特的物理化学特性,防止玻璃表面成雾,从而达到不影响镜面成像的能见度或玻璃的透光率的效果。防雾玻璃的制备方法主要分为两大类:在玻璃表面制备疏水性防雾涂层或亲水性防雾涂层。例如中国专利CN102391514B公开了将含氟聚硅氮硅氧烷溶液涂覆在玻璃表面并通过化学键与玻璃表面结合在一起形成牢固结合的保护膜,但该技术尚难以满足1mm以下的极微小水滴也能滑落或不附着的要求;又如中国专利CN103228447B公开了一种防雾性物品,其防雾膜包括两层树脂层,再如中国专利CN10296875B公开了一种防雾物品,其在基材表面涂布吸水性交联树脂层,这些吸水性树脂层在反复吸收膨胀的过程中,难以既保持良好的防雾效果,又保持耐磨性和耐剥离性等耐久性。
因此,需要提出一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的一在于提供一种防雾钢化玻璃的制备工艺,其具有防雾性能好、附着力高的优点。
本发明的目的二在于提供一种防雾钢化玻璃。
为实现上述目的一,本发明提供了如下技术方案:
一种防雾钢化玻璃的制备工艺,包括如下步骤:
S1,将玻璃原片按照要求进行切割、磨边处理;
S2,将切磨后的剥玻璃进行钢化处理,然后放入清洗剂中清洗;
S3,将清洗后的钢化玻璃进行喷涂镀膜操作;
S4,将镀膜后的钢化玻璃放入烘箱中进行烘烤,烘烤后进行清洗,即得所述防雾钢化玻璃;所述喷涂镀膜所使用的防雾剂由如下制备步骤获得:
(1)按照聚乙二醇二缩水甘油醚和丙烯酸的摩尔比为1:(2-2.5),加入0.1-0.5wt%的催化剂,在50-60℃温度的搅拌下加入0.1-0.6wt%的阻聚剂,升温至80-90℃后继续反应,直至酸酯小于6mg/gKOH以下时结束反应,得到聚乙二醇基丙烯酸酯;
(2)按照聚乙二醇基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的摩尔比为(1-1.5):1:1,在70-80℃温度的搅拌下加入1-1.5wt%的引发剂,保温反应2-4h,即得到防雾剂。
通过采用上述技术方案,本发明先用聚乙二醇二缩水甘油醚为反应物,通过与丙烯酸进行酯化加成反应,生成聚乙二醇基的丙烯酸酯,其本身可交联固化用作防雾剂,但是得到的涂层具有一定的脆性,涂层的附着力和耐磨性能较差,本发明以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯作为单体对聚乙二醇基丙烯酸酯进一步增长链段,从而制备出高硬度和附着力涂层的防雾剂。
本发明通过对玻璃原片进行加热和预冷、急冷两步冷却处理,使得玻璃具有表面应力分布均匀,平整度高,玻璃自爆率低的特点。
进一步优选为,步骤S3中,所述镀膜的操作参数为:空气压力为0.5-0.9MPa,喷涂距离22-35cm,喷涂结束后,于120-180℃下烘干。
通过采用上述技术方案,对钢化玻璃镀膜,使其表面具有防雾效果的特点,并把漆面与外界隔绝开来,起到很好的保护作用。本发明采用上述操作参数对玻璃表面进行镀膜处理,得到的漆膜均匀性好、光泽度高。
进一步优选为,步骤S4烘烤后的防雾膜层厚度为12-18μm。
通过采用上述技术方案,将防雾膜层的厚度控制在12-18μm内,得到的膜层性能较好,且喷涂过程易于操作和控制。
进一步优选为,步骤S2具体设置为:将玻璃置于钢化炉中加热,加热温度为620-720℃,加热时间按照玻璃原片厚度为40-100s/mm,然后预冷、急冷处理,最后清洗玻璃并热风烘干,即得钢化玻璃。
通过采用上述技术方案,本发明对玻璃进行加热处理后,再采用预冷和急冷的方式使得玻璃温度下降,使其内应力分布均匀,降低玻璃在钢化过程中自爆的几率,提高钢化玻璃的成品率和成品质量。
进一步优选为,所述预冷采用风冷,其温度为280-350℃,所述急冷采用水冷,其温度为80-100℃。
通过采用上述技术方案,先采用风冷对玻璃进行初步预冷,然后再将预冷后的玻璃完全放入冷却水中进行急冷,这样做的好处是避免玻璃直接从较高的温度骤冷到较低的温度而发生爆裂的可能,提高钢化玻璃的成品率。
进一步优选为,清洗过程中清洗所用水的水温为25-40℃。
通过采用上述技术方案,采用清水清洗可将玻璃表面的冷却液洗净,然后采用热风快速烘干,使得玻璃能够快速出料并进入下步镀膜程序,提高加工效率。
进一步优选为,所述热风烘干温度为80-120℃。
通过采用上述技术方案,采用清水清洗可将玻璃表面的冷却液洗净,然后采用热风快速烘干,使得玻璃能够快速出料并进入下步镀膜程序,提高加工效率。
为实现上述目的一,本发明提供了如下技术方案:
一种防雾钢化玻璃,其采用目的一中的制备工艺得到。
综上所述,与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明先用聚乙二醇二缩水甘油醚为反应物,通过与丙烯酸进行酯化加成反应,生成聚乙二醇基的丙烯酸酯,其本身可交联固化用作防雾剂,但是得到的涂层具有一定的脆性,涂层的附着力和耐磨性能较差,本发明以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯作为单体对聚乙二醇基丙烯酸酯进一步增长链段,从而制备出高硬度和附着力涂层的防雾剂;
(2)本发明制得的防雾剂采用烘烤的方式固化在钢化玻璃的表面,替代传统防雾剂喷涂的方式,本发明的防雾剂附着力高、硬度高,使用寿命长,无需反复喷涂,且防雾效果好。
附图说明
图1为实施例1中防雾钢化玻璃制作工艺流程图。
具体实施方式
下面结合图1和实施例,对本发明进行详细描述。
本发明中玻璃原片均购自南京源之瀚材料科技有限公司。
本发明中,催化剂均采用三乙胺;阻聚剂采用对苯二酚;引发剂采用偶氮二异丁腈。
实施例1:一种防雾钢化玻璃的制备工艺,通过如下步骤制备获得:
S1,将购置的玻璃原片切割成100mm×250mm×12mm的长方体状,并对其四周侧面的切割面进行研磨与抛光,使切割表面平整光泽,以消除切割面的缺陷,分别利用去离子水和无水乙醇对玻璃原片表面进行清洗并自然晾干,以清除玻璃表面的油污和污渍;
S2,将玻璃置于钢化炉中加热,加热温度为620℃,加热时间为1200s,然后采用280℃的热风进行预冷,再采用80℃的热水进行急冷处理,最后用25℃的清水清洗玻璃并用80℃的热风烘干,即得钢化玻璃;
S3,将清洗后的钢化玻璃进行喷涂镀膜操作,操作参数为:空气压力为0.5MPa,喷涂距离为22cm,镀膜厚度为12μm;
S4,将镀膜后的钢化玻璃放入烘箱中,于120℃下进行烘烤固化,烘烤结束后再用25℃清水清洗,晾干后即得所述防雾钢化玻璃。
本实施例中,喷涂镀膜所使用的防雾剂由如下制备步骤获得:
(1)按照聚乙二醇二缩水甘油醚和丙烯酸的摩尔比为1:2,加入0.1wt%的催化剂,在50℃温度的搅拌下加入0.1wt%的阻聚剂,升温至80℃后继续反应,直至酸酯小于6mg/gKOH以下时结束反应,得到聚乙二醇基丙烯酸酯;
(2)按照聚乙二醇基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的摩尔比为1:1:1,在70℃温度的搅拌下加入1wt%的引发剂,保温反应4h,即得到防雾剂。
实施例2:一种防雾钢化玻璃的制备工艺,与实施例1的不同之处在于,防雾钢化玻璃由如下制备步骤获得:
S1,将购置的玻璃原片切割成100mm×250mm×12mm的长方体状,并对其四周侧面的切割面进行研磨与抛光,使切割表面平整光泽,以消除切割面的缺陷,分别利用去离子水和无水乙醇对玻璃原片表面进行清洗并自然晾干,以清除玻璃表面的油污和污渍;
S2,将玻璃置于钢化炉中加热,加热温度为670℃,加热时间为84s,然后采用315℃的热风进行预冷,再采用90℃的热水进行急冷处理,最后用32℃的清水清洗玻璃并用100℃的热风烘干,即得钢化玻璃;
S3,将清洗后的钢化玻璃进行喷涂镀膜操作,操作参数为:空气压力为0.7MPa,喷涂距离为28cm,镀膜厚度为15μm;
S4,将镀膜后的钢化玻璃放入烘箱中,于150℃下进行烘烤固化,烘烤结束后再用32℃清水清洗,晾干后即得所述防雾钢化玻璃。
本实施例中,喷涂镀膜所使用的防雾剂由如下制备步骤获得:
(1)按照聚乙二醇二缩水甘油醚和丙烯酸的摩尔比为1:2.25,加入0.3wt%的催化剂,在55℃温度的搅拌下加入0.35wt%的阻聚剂,升温至85℃后继续反应,直至酸酯小于6mg/gKOH以下时结束反应,得到聚乙二醇基丙烯酸酯;
(2)按照聚乙二醇基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的摩尔比为1.25:1:1,在75℃温度的搅拌下加入1.25wt%的引发剂,保温反应3h,即得到防雾剂。
实施例3:一种防雾钢化玻璃的制备工艺,与实施例1的不同之处在于,防雾钢化玻璃由如下制备步骤获得:
S1,将购置的玻璃原片切割成100mm×250mm×12mm的长方体状,并对其四周侧面的切割面进行研磨与抛光,使切割表面平整光泽,以消除切割面的缺陷,分别利用去离子水和无水乙醇对玻璃原片表面进行清洗并自然晾干,以清除玻璃表面的油污和污渍;
S2,将玻璃置于钢化炉中加热,加热温度为720℃,加热时间为48s,然后采用350℃的热风进行预冷,再采用100℃的热水进行急冷处理,最后用40℃的清水清洗玻璃并用120℃的热风烘干,即得钢化玻璃;
S3,将清洗后的钢化玻璃进行喷涂镀膜操作,操作参数为:空气压力为0.9MPa,喷涂距离为35cm,镀膜厚度为18μm;
S4,将镀膜后的钢化玻璃放入烘箱中,于180℃下进行烘烤固化,烘烤结束后再用40℃清水清洗,晾干后即得所述防雾钢化玻璃。
本实施例中,喷涂镀膜所使用的防雾剂由如下制备步骤获得:
(1)按照聚乙二醇二缩水甘油醚和丙烯酸的摩尔比为1:2.5,加入0.5wt%的催化剂,在55℃温度的搅拌下加入0.6wt%的阻聚剂,升温至90℃后继续反应,直至酸酯小于6mg/gKOH以下时结束反应,得到聚乙二醇基丙烯酸酯;
(2)按照聚乙二醇基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的摩尔比为1.5:1:1,在80℃温度的搅拌下加入1.5wt%的引发剂,保温反应4h,即得到防雾剂。
对比例1:一种防雾钢化玻璃的制备工艺,与实施例1的不同之处在于,防雾剂采用聚乙二醇基丙烯酸酯。
对比例2:一种防雾钢化玻璃的制备工艺,与实施例1的不同之处在于,镀膜的操作参数为:空气压力为1.5MPa,喷涂距离为38cm,喷涂技术后,于120℃下烘干。
对比例3:一种防雾钢化玻璃的制备工艺,与实施例1的不同之处在于,镀膜的操作参数为:空气压力为0.5MPa,喷涂距离为35cm,喷涂结束后,于200℃下烘干。
对比例4:一种防雾钢化玻璃的制备工艺,与实施例1的不同之处在于,镀膜后的防雾层厚度为32μm
性能测试
分别对实施例1-3和对比例1-4制得的防雾钢化玻璃表面涂层进行性能测试,测试结果计入表1中。
接触角测试方法为:采用美国Kruss公司的DSA30型的接触角分析仪对防雾层进行测试。
防雾层防雾时间测试:将钢化玻璃裁成100mm*100mm大小,将其放置恒温水浴锅的上方,将水温加热到60℃,玻璃距离水面的距离是10cm,用秒表计时,直至玻璃表面由雾滴的出现,时间越长表面防雾时间越好。
由表1中测试数据可以看出,实施例1的接触角为8°,实际测试中,空白玻璃片的接触角为50°,本发明中的接触角较小,水分润湿性较好,易形成水膜,不会形成水滴而导致反射或散射,防雾性能高;且通过测试,涂层的防雾时间较长,附着力达到0级,硬度也达到H,具有较高的附着力和硬度。
表1性能测试结果
接触角/° | 防雾时间/s | 附着力/级 | 硬度 | |
测试标准 | / | / | ISO2409-2013 | GB/T6739-2006 |
实施例1 | 8 | 30 | 0 | H |
实施例2 | 10 | 29 | 0 | H |
实施例3 | 11 | 29 | 0 | H |
对比例1 | 21 | 13 | 2 | 3B |
对比例2 | 17 | 21 | 1 | B |
对比例3 | 18 | 20 | 1 | B |
对比例4 | 10 | 26 | 1 | H |
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种防雾钢化玻璃的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1,将玻璃原片按照要求进行切割、磨边处理;
S2,将切磨后的剥玻璃进行钢化处理,然后放入清洗剂中清洗;
S3,将清洗后的钢化玻璃进行喷涂镀膜操作;
S4,将镀膜后的钢化玻璃放入烘箱中进行烘烤,烘烤后进行清洗,即得所述防雾钢化玻璃;
所述喷涂镀膜所使用的防雾剂由如下制备步骤获得:
(1)按照聚乙二醇二缩水甘油醚和丙烯酸的摩尔比为1:(2-2.5),加入0.1-0.5wt%的催化剂,在50-60℃温度的搅拌下加入0.1-0.6wt%的阻聚剂,升温至80-90℃后继续反应,直至酸酯小于6mg/gKOH以下时结束反应,得到聚乙二醇基丙烯酸酯;
(2)按照聚乙二醇基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的摩尔比为(1-1.5):1:1,在70-80℃温度的搅拌下加入1-1.5wt%的引发剂,保温反应2-4h,即得到防雾剂;
步骤S3中,所述镀膜的操作参数为:空气压力为0.5-0.9MPa,喷涂距离22-35cm,喷涂结束后,于120-180℃下烘干。
2.根据权利要求1所述的防雾钢化玻璃的制备工艺,其特征在于,步骤S4烘烤后的防雾膜层厚度为12-18μm。
3.根据权利要求1所述的防雾钢化玻璃的制备工艺,其特征在于,步骤S2具体设置为:将玻璃置于钢化炉中加热,加热温度为620-720℃,加热时间按照玻璃原片厚度为40-100s/mm,然后预冷、急冷处理,最后清洗玻璃并热风烘干,即得钢化玻璃。
4.根据权利要求3所述的防雾钢化玻璃的制备工艺,其特征在于,所述预冷采用风冷,其温度为280-350℃,所述急冷采用水冷,其温度为80-100℃。
5.根据权利要求3所述的防雾钢化玻璃的制备工艺,其特征在于,清洗过程中清洗所用水的水温为25-40℃。
6.根据权利要求3所述的防雾钢化玻璃的制备工艺,其特征在于,所述热风烘干温度为80-120℃。
7.一种权利要求1-6任意一项所述的防雾钢化玻璃的制备工艺得到的防雾钢化玻璃。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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