CN112979163A - 一种超薄柔性玻璃材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种超薄柔性玻璃材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本申请涉及玻璃加工领域，具体公开了一种超薄柔性玻璃材料及其制备方法及应用。超薄柔性玻璃材料包括以下质量百分比的组分：二氧化硅51.2‑64.5%、氧化铝2.5‑7.5%、五氧化二磷1.4‑4.8%、三氧化二硼1.5‑4.5%、氧化锡1.5‑3.5%、氧化镁0.4‑2.8%、二氧化铈0.3‑3.5%、氧化钙2.5‑5.5%、氧化锂1.5‑5%、氧化钾0.5‑2.5%、氧化钠2.5‑5.8%、改性二氧化钛3.4‑20.9%；其制备方法为：配料、熔制、浇铸成型、退火。本申请的超薄柔性玻璃材料可用于手机折叠屏，其具有抗菌性好，且抗菌性持久，防油污的优点。

Description

一种超薄柔性玻璃材料及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及玻璃加工技术领域，更具体地说，它涉及一种超薄柔性玻璃材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着显示技术的发展，显示器件应用领域十分广泛，对于屏体各项性能要求也逐渐升高，柔性屏具有可弯折等特点，利用显示器件的柔性，使用者可以将显示装置进行弯折或折叠，从而给使用者带来便利。目前，市场上主要采用CPI膜(透明聚酰亚胺)作为保护盖板，使用CPI作为折叠屏幕的防护材料，优点是价格便宜，韧性好，易于加工，缺点是多次折叠后出现明显折痕，影响显示效果，同时表面硬度低，容易出现划痕，透明度低，且长时间使用后易发黄，最主要的是不耐高温，不耐在其表面进行需要高温处理的工艺。
与CPI膜相比，超薄柔性玻璃在表面平整度、耐划伤性、耐温性、对显示屏器件的冲击保护等方面具有更高的性能指标，玻璃的优势在于较高的表面硬度，另外，其材质本身具有良好的自我修复能力，在长期反复弯折后，仍能恢复原始平整度，不存在膜类材料疲劳度的问题。超薄柔性玻璃解决了折痕和划痕的问题，其透光率也高于CPI，是折叠屏手机和柔性显示屏防护面板的最佳选择，超薄柔性玻璃代替CPI为可折叠屏手机的盖板材料已经成为不可阻挡的趋势。
因显示器件在使用过程中会产生一些热量，这些热量为细菌成长提供了很好的温床，另外人体的皮肤与显示器件接触后，易产生汗液，也为细菌成长提供了潮湿的环境，使细菌很容易在显示器件上滋生，从而危害到人体的健康。
针对上述中的相关技术，发明人认为超薄柔性玻璃在实际应用中，长期与人手接触后，易产生细菌，危害到人体的健康，抗菌性依然有待提升。
发明内容
为了提高超薄柔性玻璃的抗菌性能，本申请提供一种超薄柔性玻璃材料及其制备方法和应用。
第一方面，本申请提供一种超薄柔性玻璃材料，采用如下的技术方案：
一种超薄柔性玻璃材料，包括以下质量百分比的组分：二氧化硅51.2-64.5％、氧化铝2.5-7.5％、五氧化二磷1.4-4.8％、三氧化二硼1.5-4.5％、氧化锡1.5-3.5％、氧化镁0.4-2.8％、二氧化铈0.3-3.5％、氧化钙2.5-5.5％、氧化锂1.5-5％、氧化钾0.5-2.5％、氧化钠2.5-5.8％、改性二氧化钛3.4-20.9％；
所述改性二氧化钛的制备方法如下：将3-4重量份钛酸四正丁酯和4-5重量份无水乙醇混合，加入1.25-1.7重量份冰醋酸，搅拌均匀，加入1.3-1.6重量份硝酸钴，搅拌30-40min，室温静置2-3d，干燥，在300-400℃下焙烧4-5h，研磨；(2)加入10-20重量份质量分数为20-30％的硝酸镍溶液，在70-80℃下浸渍3-5h，干燥，在350-450℃下焙烧2-3h，制成改性二氧化钛。
通过采用上述技术方案，由于五氧化二磷、二氧化硅等作为玻璃中的基本组分，能提高玻璃的热稳定性、化学稳定性、硬度和机械强度、耐热性能，氧化钙和氧化锂能增加玻璃质量，提高成本率，改善玻璃化学钢化后的高低温冲击试验性能，降低玻璃的破损率，同时还可以满足玻璃柔性性能的要求，氧化钠、三氧化二硼和氧化钾三者配合，能起到高温助熔作用，有利于玻璃的熔化和澄清，二氧化铈和改性二氧化钛能起到澄清，降低玻璃着色和玻璃熔制粘度的效果，氧化镁、氧化钙和氧化锡鞥提高玻璃的疏水性；改性二氧化钛以冰醋酸为螯合剂，以溶胶-凝胶法制备介孔二氧化钛，介孔二氧化钛的比表面积大，分散性能好，与细菌的接触几率大，抗菌效果好，且二氧化钛经过钴和镍的表面修饰作用和内部填充作用后，使得二氧化钛离子到改性，使二氧化钛产生电子和空穴的分离，激活表面吸附的水分和氧气，产生阳离子的氢氧根，共计细菌有机体，起到分解细菌的作用，经过焙烧和研磨作用，改性二氧化钛表面被可见光激发，在无紫外光照射下，二氧化钛依然就要较强的抗菌作用，且随着填充在介孔二氧化钛内部的镍、钴的不断释放，使改性二氧化钛的抗菌效果较为持久。
优选的，所述二氧化硅由以下方法制成：(1)将3.5-4.5重量份正硅酸乙酯在乙醇中水解，然后加入0.35-0.45重量份异丙醇铝，加入0.3-0.4重量份硝酸银溶液和0.04-0.07重量份氨水，干燥、粉碎，形成二氧化硅粒子；
(2)将0.1-0.2重量份二氧化硅粒子加入无水乙醇中，加入0.3-0.4重量份异丙醇锆和0.1-0.3重量份氟锆酸铵，回流1-2h，冷却、离心，洗涤，在1000-1500℃下烧结25-35min，研磨，制成二氧化硅。
通过采用上述技术方案，以正硅酸乙酯采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅离子，正硅酸乙酯溶解，与异丙醇铝混合后，形成Si-O-Al键，最后加入硝酸银溶液，形成表面载银且尺寸较小的二氧化硅粒子；然后在二氧化硅粒子表面包裹氧化锆，随着氟锆酸铵的加入，氟和锆进行化学键的合成，且掺入氟后，氟能进入氧化锆的八面体孔隙内，使氧化锆体积被增大，从而提高氧化锆的抗菌性，经包覆后，二氧化硅粒子表面沉积有颗粒状的氧化锆颗粒，从而使二氧化硅具有较强的抗菌性能；另外二氧化硅表面的氧化锆以及银离子的混合物，与玻璃中的改性二氧化钛以化学键的方式结合，细菌、霉菌等微生物自身带负电荷，银离子带正电荷，当附着在玻璃表面的微生物与银离子接触时，能使微生物的细胞壁被击穿，进而破碎其细胞膜接触到蛋白质，最终使蛋白质失去活性，完成抑菌、灭菌的过程。
优选的，将2-4重量份聚醚P123溶于15-20重量份无水乙醇中，搅拌均匀，加入4-6重量份硝酸铈、0.5-1重量份硝酸铜和1.5-1.8重量份硝酸镧，搅拌溶解，在室温下超声振荡30-40min，在80-130℃下烘干3-5d，升温至400-450℃保温1-2h，冷却，研磨。
通过采用上述技术方案，以聚醚123为模板剂，以硝酸铈、硝酸铜和硝酸镧为原料，合成氧化铜、氧化铈和氧化铈稀土复合材料，在80-130℃下体系中易挥发组分，如水、乙醇去除，而模板剂聚醚P123不会分解，可以在一定程度上起到支撑二氧化铈孔道的作用，二氧化铈的孔隙也进一步强化，使氧化铜、氧化镧与二氧化铈之间的填充加强，又能防止二氧化铈的孔道被堵塞，使得孔道直径减少，当温度升高后，聚醚124分解，二氧化铈内部形成较强的骨架结构，得到较为有序的介孔材料；铜离子和镧离子进入氧化铈中，占据铈离子的立方晶格，增加氧化铈结构的稳定性，防止颗粒团聚，又能防止煅烧时孔道坍塌；当氧化铜和氧化镧逐渐从氧化铈晶格中缓慢释放时，起到杀菌作用，二氧化铈的比表面积越大，铜离子和镧离子的释放时间越长，抗菌长效性越强。
优选的，所述步骤(2)中干燥温度为110-120℃，时间为10-12h。
通过采用上述技术方案，将负载钴和镍的二氧化钛经高温干燥，增加镍的负载量。
优选的，所述步骤(1)中干燥过程为，先在40-50℃下干燥18-24h，再在60-80℃下干燥6-10h。
通过采用上述技术方案，分两次干燥，能将钴牢固负载在介孔二氧化钛的表面，增加介孔二氧化钛的结构稳定性。
第二方面，本申请提供一种超薄柔性玻璃材料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种超薄柔性玻璃材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、配料：根据超薄柔性玻璃材料的原料组成称量各原料，备用；
S2、熔制：将五氧化二磷、三氧化二硼、氧化镁、氧化钙、氧化锂、氧化钾、氧化钠加热至1500-1800℃熔融，经澄清、均化处理后，制成玻璃液A；
将二氧化硅、改性二氧化钛、二氧化铈、氧化铝和氧化锡加热至1000-1500℃熔融，经澄清、均化处理后，制成玻璃液B；
S3、浇铸成型：将1/2量的玻璃液B浇入模具中，静置2-3h后，浇入玻璃液A，静置2-3h后，浇入剩余玻璃液B，得浇铸玻璃；
S4、退火：将浇铸玻璃进行退火，退火温度为500-600℃，退火速率为1-2℃/h，制成超薄柔性玻璃材料。
通过采用上述技术方案，通过熔融后，熔盐中的锂离子、钠离子和钾离子交换，从而改变玻璃的表面结构，由于钾离子比钠离子和锂离子的半径大(钾离子半径为0,138nm，钠离子半径为0.102nm，锂离子半径为0.076nm)，而锂离子和钠离子相比，半径更小，经过锂离子和钾离子交换后，在玻璃表面形成更大的压应力层，使玻璃表面结构更加制度，柔韧性更好，抗空间粒子冲击性能更强。
优选的，所述步骤S4后，在超薄柔性玻璃上喷涂氢氟酸，然后将抗油污剂喷涂均匀喷涂在超薄柔性玻璃材料上，喷涂量为6-10cc/min，然后置于100-150℃下烘烤40-80min，冷却。
通过采用上述技术方案，采用湿法刻蚀的方法，在玻璃表面通过腐蚀得到纳米级裂缝，以裂缝为储存通道，储藏抗油污剂，手指触摸操作后，在玻璃表面留下油脂、灰尘，形成指纹印，降低玻璃的视觉效果。
优选的，所述抗油污剂由以下方法制成：(1)将10-15重量份氧化石墨烯超声分散在10-15重量份去离子水中，加入2.5-5重量份氟化钠，在110-130℃下浸渍2-3h后，喷雾干燥，制得氟化石墨烯；(2)将3.5-5重量份PTFE和4-6重量份碳纳米管加热至330-340℃，然后喷涂至氟化石墨烯表面，在300-350℃下干燥，制得抗油污剂。
通过采用上述技术方案，以氟化钠为氟化试剂对氧化石墨烯进行氟化，制成氟化石墨烯，其表面能低，疏水性极强，同时还具有耐高温、耐腐蚀等优点，PTFE与碳纳米管加热后，PTFE熔融，将碳纳米管包裹，经喷涂后，在玻璃表面形成纳米级粗糙度，使玻璃表面具有微纳米负荷结构，形成超疏油表面，从而使表面具有较强的抗油污效果，不易被污染。
第三方面，本申请提供一种超薄柔性玻璃材料的应用，采用如下的技术方案：应用于手机折叠屏。
优选的，手机折叠屏的制备方法如下：
(1)切割：将超薄柔性玻璃材料切割成设计尺寸，清洗后，干燥，制成玻璃基板；
(2)研磨：用质量分数为5-10％的研磨液对玻璃基板表面进行研磨，清洗后，干燥，研磨液包括质量比为2-5:5-15的稀土和水，稀土的粒径为1-2um；
(3)抛光：用质量分数为5-10％的抛光液对玻璃基板表面进行抛光，清洗后，干燥，制成手机折叠屏，抛光液包括质量比为2-5:5-15的陶瓷粉末和水，陶瓷粉末的粒径为0.4-0.6um。
通过采用上述技术方案，工艺简单，成品率高，可以完全实现工业化生产。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用二氧化硅、氧化镁、氧化钙等组分制备超薄柔性玻璃，并以溶解-凝胶法制备介孔二氧化钛，并使用镍和钴对二氧化钛进行表面修饰和内部填充，使得二氧化钛产生电子和空穴的分离，从而起到分解细菌的作用，达到抗菌效果，随着钴和镍的不断释放，抗菌效果持久。
2、本申请中优选采用聚醚P123作为模板剂，制备二氧化铈介孔材料，并填充氧化铜和氧化镧，因二氧化铈在聚醚123的作用下，比表面积增大，孔道直径增大，氧化铜和氧化镧进入二氧化铈结晶中，防止煅烧时孔道坍塌，具有抗菌作用的铜离子和镧离子存在与二氧化铈晶格中，缓慢释放，使二氧化铈具有较强的抗菌性能和较优异的抗菌长效性。
3、本申请中由于使用后溶胶-凝胶法制备二氧化硅粒子，并在二氧化硅粒子上负载银离子后包覆氧化锆，二氧化硅表面的银离子与改性二氧化钛中钛以化学键的方式结合，达到杀菌作用，另外氧化锆在氟锆酸铵的作用下，体积增大，抗菌性增强，从而改善二氧化硅的抗菌性能。
4、本申请中优选采用氟化石墨烯与PTFE、碳纳米管制备抗油污剂，氟化石墨烯的表面能低，疏水性强，PTFE具有较强的疏水性和疏油性，包覆在碳纳米管表面后，喷涂在氟化石墨烯表面，经干燥后，PTFE固化在玻璃表面，能阻止低表面张力的污染物渗透，防止油污、水等物质附着在玻璃表面。
具体实施方式
改性二氧化钛的制备例1-5
制备例1：(1)将3kg钛酸四正丁酯和4kg无水乙醇混合，加入1.25kg冰醋酸，搅拌均匀，加入1.3kg硝酸钴，搅拌30min，室温静置2d，干燥，在300℃下焙烧5h，研磨至10um，具体干燥过程为：先在40℃下干燥24h，再在60℃下干燥10h；(2)加入10kg质量分数为20％的硝酸镍溶液，在80℃下浸渍3h，在110℃下干燥12h，在350℃下焙烧3h，制成改性二氧化钛。
制备例2：将3.5kg钛酸四正丁酯和4.5kg无水乙醇混合，加入1.5kg冰醋酸，搅拌均匀，加入1.5kg硝酸钴，搅拌35min，室温静置3d，干燥，在350℃下焙烧4.5h，研磨至6um，具体干燥过程为：先在45℃下干燥21h，再在70℃下干燥8h；(2)加入15kg质量分数为25％的硝酸镍溶液，在75℃下浸渍4h，在115℃下干燥11h，在400℃下焙烧2.5h，制成改性二氧化钛。
制备例3：将4kg钛酸四正丁酯和5kg无水乙醇混合，加入1.7kg冰醋酸，搅拌均匀，加入1.6kg硝酸钴，搅拌40min，室温静置3d，干燥，在400℃下焙烧4h，研磨至4um，具体干燥过程为：先在50℃下干燥24h，再在80℃下干燥6h；(2)加入15kg质量分数为25％的硝酸镍溶液，在70℃下浸渍5h，在120℃下干燥10h，在450℃下焙烧2h，制成改性二氧化钛。
制备例4：与制备例1的区别在于，未添加硝酸钴。
制备例5：与制备例1的区别在于，未添加硝酸镍溶液。
二氧化硅的制备例1-5
制备例1：(1)将3.5kg正硅酸乙酯在5kg乙醇中水解，然后加入0.35kg异丙醇铝，加入0.3kg质量分数为20％的硝酸银溶液和0.04kg氨水，在90℃下干燥1h，粉碎至30nm，形成二氧化硅粒子；
(2)将0.1kg二氧化硅粒子加入1kg无水乙醇中，加入0.3kg异丙醇锆和0.1kg氟锆酸铵，在120℃下回流2h，冷却、离心，洗涤，在1000℃下烧结35min，研磨至10nm，制成二氧化硅。
制备例2：(1)将4kg正硅酸乙酯在5.5kg乙醇中水解，然后加入0.4kg异丙醇铝，加入0.35kg质量分数为15％的硝酸银溶液和0.06kg氨水，在100℃下干燥0.5h，粉碎至50nm，形成二氧化硅粒子；
(2)将0.2kg二氧化硅粒子加入2kg无水乙醇中，加入0.35kg异丙醇锆和0.2kg氟锆酸铵，在130℃下回流1.5h，冷却、离心，洗涤，在1300℃下烧结30min，研磨至15nm，制成二氧化硅。
制备例3：(1)将4.5kg正硅酸乙酯在6kg乙醇中水解，然后加入0.45kg异丙醇铝，加入0.4kg质量分数为18％的硝酸银溶液和0.07kg氨水，在95℃下干燥0.5h，粉碎至70nm，形成二氧化硅粒子；
(2)将0.2kg二氧化硅粒子加入2kg无水乙醇中，加入0.4kg异丙醇锆和0.3kg氟锆酸铵，在140℃下回流1h，冷却、离心，洗涤，在1500℃下烧结25min，研磨至20nm，制成二氧化硅。
制备例4：与制备例1的区别在于，未进行步骤(2)。
制备例5：与制备例1的区别在于，步骤(2)中未添加氟锆酸铵。
二氧化铈的制备例1-4
制备例1：将2kg聚醚P123溶于15kg无水乙醇中，加入4kg硝酸铈、0.5kg硝酸铜和1.5kg硝酸镧，搅拌溶解，在室温下以340w的功率超声振荡30min，在80℃下烘干5d，升温至400℃保温2h，冷却，研磨至5um，聚醚P123选自选自北京迈瑞达科技有限公司，平均分子量为5800。
制备例2：将3kg聚醚P123溶于18kg无水乙醇中，加入5kg硝酸铈、0.6kg硝酸铜和1.7kg硝酸镧，搅拌溶解，在室温下以320w的功率超声振荡35min，在100℃下烘干4d，升温至430℃保温1.5h，冷却，研磨至5um，聚醚P123选自选自北京迈瑞达科技有限公司，平均分子量为5800。
制备例3：将4kg聚醚P123溶于20kg无水乙醇中，加入6kg硝酸铈、1kg硝酸铜和1.8kg硝酸镧，搅拌溶解，在室温下以300w的功率超声振荡40min，在130℃下烘干3d，升温至450℃保温1h，冷却，研磨至5um，聚醚P123选自选自北京迈瑞达科技有限公司，平均分子量为5800。
制备例4：与制备例1的区别在于，未添加硝酸镧。
抗油污剂的制备例1-5
制备例1：(1)将10kg氧化石墨烯超声分散在10kg去离子水中，加入2.5kg氟化钠，在110℃下浸渍3h后，喷雾干燥，制得氟化石墨烯，喷雾干燥温度为120℃；(2)将3.5kg PTFE和4kg碳纳米管加热至330℃，然后喷涂至氟化石墨烯表面，干燥，制得抗油污剂，喷涂压力为1.2MPa，喷头距离氟化石墨烯的距离为100mm，干燥温度为300℃，时间为3h。
制备例2：(1)将13kg氧化石墨烯超声分散在13kg去离子水中，加入4kg氟化钠，在120℃下浸渍2h后，喷雾干燥，制得氟化石墨烯，喷雾干燥温度为140℃；(2)将4.5kg PTFE和5kg碳纳米管加热至340℃，然后喷涂至氟化石墨烯表面，干燥，制得抗油污剂，喷涂压力为1.3MPa，喷头距离氟化石墨烯的距离为80mm，干燥温度为330℃。
制备例3：(1)将15kg氧化石墨烯超声分散在15kg去离子水中，加入5kg氟化钠，在130℃下浸渍2h后，喷雾干燥，制得氟化石墨烯，喷雾干燥温度为160℃；(2)将5kg PTFE和6kg碳纳米管加热至340℃，然后喷涂至氟化石墨烯表面，干燥，制得抗油污剂，喷涂压力为1.4MPa，喷头距离氟化石墨烯的距离为60mm，干燥温度为350℃。
制备例4：与制备例1的区别在于，步骤(1)中未添加氟化钠。
制备例5：与制备例1的区别在于，未进行步骤(2)。
实施例
KP-140型抗油污剂选自郑州万博化工有限公司
实施例1：一种超薄柔性玻璃材料，其原料配比如表1所示，该超薄柔性玻璃材料的制备方法包括以下步骤：
S1、配料：按照表1中超薄柔性玻璃材料的原料组成称量各原料，备用；
S2、熔制：将五氧化二磷、三氧化二硼、氧化镁、氧化钙、氧化锂、氧化钾、氧化钠加热至1500℃熔融，经澄清、均化处理后，制成玻璃液A，澄清温度为1450℃；
将二氧化硅、改性二氧化钛、二氧化铈、氧化铝和氧化锡加热至1000℃熔融，经澄清、均化处理后，制成玻璃液B，澄清温度为960℃，改性二氧化钛由改性二氧化钛的制备例1制成；
S3、浇铸成型：将1/2量的玻璃液B浇入模具中，静置2h后，浇入玻璃液A，静置2h后，浇入剩余玻璃液B，得浇铸玻璃；
S4、退火：将浇铸玻璃进行退火，退火温度为500℃，退火速率为1℃/h，制成超薄柔性玻璃材料。
表1超薄柔性玻璃材料的原料配比
质量百分比/％ 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
二氧化硅 64.5 60.3 55.3 51.2
氧化铝 2.5 4.5 6.5 7.5
五氧化二磷 1.4 2.4 3.4 4.8
三氧化二硼 1.5 2.5 3.5 4.5
氧化锡 1.5 2 3 3.5
氧化镁 0.4 1 1.6 2.8
二氧化铈 0.3 1.2 2.4 3.5
氧化钙 2.5 3.5 4.5 5.5
氧化锂 1.5 2.5 4 5
氧化钾 0.5 1 2 2.5
氧化钠 2.5 3.4 4.6 5.8
改性二氧化钛 20.9 15.7 7.2 3.4
实施例2-4：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，原料配比如表1所示。
实施例5：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，该超薄柔性玻璃材料的制备方法包括以下步骤：
S1、配料：按照表1中超薄柔性玻璃材料的原料组成称量各原料，备用；
S2、熔制：将五氧化二磷、三氧化二硼、氧化镁、氧化钙、氧化锂、氧化钾、氧化钠加热至1800℃熔融，经澄清、均化处理后，制成玻璃液A，澄清温度为1550℃；
将二氧化硅、改性二氧化钛、二氧化铈、氧化铝和氧化锡加热至1500℃熔融，经澄清、均化处理后，制成玻璃液B，澄清温度为1260℃，改性二氧化钛由改性二氧化钛的制备例1制成；
S3、浇铸成型：将1/2量的玻璃液B浇入模具中，静置3h后，浇入玻璃液A，静置3h后，浇入剩余玻璃液B，得浇铸玻璃；
S4、退火：将浇铸玻璃进行退火，退火温度为600℃，退火速率为2℃/h，制成超薄柔性玻璃材料。
实施例6：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，改性二氧化钛选自改性二氧化钛的制备例2。
实施例7：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，改性二氧化钛选自改性二氧化钛的制备例3。
实施例8：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，二氧化硅选自二氧化硅的制备例1。
实施例9：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，二氧化硅选自二氧化硅的制备例2。
实施例10：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，二氧化硅选自二氧化硅的制备例3。
实施例11：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，二氧化硅选自二氧化硅的制备例4。
实施例12：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，二氧化硅选自二氧化硅的制备例5。
实施例13：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，二氧化铈选自二氧化铈的制备例1。
实施例14：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，二氧化铈选自二氧化铈的制备例2。
实施例15：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，二氧化铈选自二氧化铈的制备例3。
实施例16：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，二氧化铈选自二氧化铈的制备例4。
实施例17：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，二氧化硅选自二氧化硅的制备例1，二氧化铈选自二氧化铈的制备例1。
实施例18：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例17的区别在于，步骤S5后，在超薄柔性玻璃材料上喷涂氢氟酸，喷涂量为3cc/min，然后将抗油污剂均匀喷涂在超薄柔性玻璃材料上，喷涂量为6cc/min，将超薄柔性玻璃材料置于100℃下烘烤80min，冷却，抗油污剂选自市售产品，型号为KP-140。
实施例19：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例17的区别在于，步骤S5后，在超薄柔性玻璃材料上喷涂氢氟酸，喷涂量为5cc/min，然后将抗油污剂均匀喷涂在超薄柔性玻璃材料上，喷涂量为10cc/min，将超薄柔性玻璃材料置于150℃下烘烤40min，冷却，抗油污剂选自抗油污剂的制备例1。
实施例20：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例17的区别在于，抗油污剂选自抗油污剂的制备例2。
实施例21：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例17的区别在于，抗油污剂选自抗油污剂的制备例3。
实施例22：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例17的区别在于，抗油污剂选自抗油污剂的制备例4。
实施例23：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例17的区别在于，抗油污剂选自抗油污剂的制备例5。
对比例
对比例1：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，使用等量的二氧化钛替代改性二氧化钛。有氧化锡等，抑菌性能下降
对比例2：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，改性二氧化钛由改性二氧化钛的制备例4制成。
对比例3：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，改性二氧化钛由改性二氧化钛的制备例5制成。
对比例4：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，未添加氧化铝。
对比例5：一种超薄柔性玻璃材料，与实施例1的区别在于，未添加氧化锡。
对比例6：一种超薄玻璃，原料包括：55％的SiO2、0.5％的Al2O3、5.5％的B2O3、0.01％的MgO、15的Na2O、5％的CaO、2％的SrO、8％的CaO、3.5％的MgO、Sb2O3≤0.5％、Fe2O3≤2％、5％的CeO2、0.01％的ZrO2、3％的TiO2和3％的澄清剂，澄清剂由下列重量份的原料制成：芒硝4、氧化柿0.45、氧化锡0.8、硫锑酸钠1、焦锑酸钠0.5、六氟锑酸钠0.3、云母5、碳酸氢钠0.22、气相二氧化硅1、硅溶胶3；超薄玻璃的制造工艺，包括以下步骤：(1)配料：将砂、白云石、石灰石、纯碱和芒硝、回收的碎玻璃、铝粉及氧化剂等配料后进行搅拌形成具有预定重量份的化学组成的初步混合配料；(2)投料：将搅拌好的混合配料以控制的速率加入熔窑中进行熔化，在融化10min后，再次向混合配料中加入其它的原料；(3)澄清：将熔融的玻璃液中的气泡全部排出；(4)均化；(5)锡退成型：锡槽中通保护气体，根据要生产出的玻璃的厚度，选择相应数量的拉边机，并对各对拉边机的速度和角度以及压入深度进行设定，然后利用拉边机对锡槽中的玻璃带进行成型；(6)退火：将在锡槽中成型后的玻璃带置于退火窑中通过适当地控制温度降低速度，将玻璃带中产生的热应力控制在允许的范围内；(7)切割：将退火后的玻璃切割成预设计的尺寸。
应用例
以下应用例中稀土选自河南富汇化工产品有限公司，型号为AAA，陶瓷粉末选自；灵寿县鸿鹏矿产品加工厂，型号为101-1。
应用例1：以实施例1制备的超薄柔性玻璃材料制备手机折叠屏，制备方法如：
(1)切割：将超薄柔性玻璃材料切割成设计尺寸，清洗后，干燥，制成玻璃基板；
(2)研磨：用质量分数为5％的研磨液对玻璃基板表面进行研磨，清洗后，干燥，研磨转速为2000r/min，研磨时间为30min，研磨液包括质量比为2:5的稀土和水，稀土的粒径为1um，研磨时，维持研磨液浓度为5％；
(3)抛光：用质量分数为5％的抛光液对玻璃基板表面进行抛光，清洗后，干燥，制成手机折叠屏，抛光转速为2500r/min，抛光时间为5min，，手机折叠屏的厚度为0.05mm，抛光液包括质量比为2:5的陶瓷粉末和水，陶瓷粉末的粒径为0.4um，抛光时，维持抛光液为5％。
应用例2：以实施例1制备的超薄柔性玻璃材料制备手机折叠屏，制备方法如：
(1)切割：将超薄柔性玻璃材料切割成设计尺寸，清洗后，干燥，制成玻璃基板；
(2)研磨：用质量分数为10％的研磨液对玻璃基板表面进行研磨，清洗后，干燥，研磨转速为2500r/min，研磨时间为25min，研磨液包括质量比为5:15的稀土和水，稀土的粒径为2um，研磨时，维持研磨液浓度为5％；
(3)抛光：用质量分数为10％的抛光液对玻璃基板表面进行抛光，清洗后，干燥，制成手机折叠屏，抛光转速为2500r/min，抛光时间为5min，，手机折叠屏的厚度为0.05mm，抛光液包括质量比为5:15的陶瓷粉末和水，陶瓷粉末的粒径为0.6um，抛光时，维持抛光液为10％。
应用例3-24：按照应用例1的方法，分别采用实施例2-23制备的超薄玻璃材料制备手机折叠屏。
对照例1-6：按照应用例1的方法，分别采用对比例1-6制备的超薄柔性玻璃材料制备手机折叠屏。
性能检测试验
按照应用例1-24和对照例1-6中方法制备手机折叠屏，按照以下方法检测手机折叠屏的性能，将应用例1-24的检测结果记录于表2中，对照例1-6的检测结果记录于表3中。
1、抗菌性能：按照JC/T1054-2007《镀膜抗菌玻璃》进行检测，考察样品在6-66h的抗菌率，菌落总数测定参照GB/T4789.2-2003计数，将各实施例和各对比例制备的手机折叠屏分别制成50mm×50mm的抗菌样板，抗菌率的计算公式如下：R(％)＝(B-C)/B，其中R为抗菌率，B为空白对照样品平均回收菌数(CFU/片)，C为抗菌样品平均回收菌数(CFU/片),主要针对大肠杆菌进行检测。
2、防油性：以环己烃在手机折叠屏表面的静态接触角表示，用接触角测量仪在常温下进行检测。
3、防水性：以水在手机折叠屏表面的静态接触角表示，用接触角测量仪在常温下测定，液滴大小为5uL。
4、高低温冲击试验：在(-180℃-100℃)温度范围内做六次循环，检测破损率。
表2应用例1-24制备的手机折叠屏的性能检测结果
Figure BDA0002938543950000121
Figure BDA0002938543950000131
结合实施例1-23和表2内的数据可以看出，应用例1-7是使用实施例1-5制备的玻璃材料制成的手机屏幕，检测数据显示，手机折叠屏具有较强的抗菌性，且抗菌时间长，效果好，另外屏幕表面具有较好的防油污性能，能避免油污在手机屏幕上形成指纹印，影响视觉效果。
应用例7-8使用实施例6-7制备的玻璃材料，且实施例6-7中改性二氧化钛分别选自改性二氧化钛的制备例2和3，应用例7-8制备的手机折叠屏的抗菌性能提高。
应用例9-11中因实施例8-10中的超薄柔性玻璃材料中不仅添加改性二氧化钛，还添加了本申请制备的二氧化硅，与应用例1相比，应用例9-11的抗菌性能提升，且抗菌耐久性得到改善。
应用例12因实施例11中玻璃材料使用的二氧化硅在制备时，未使用异丙醇锆和氟锆酸铵，应用例13因实施例12中玻璃材料制备时，改性二氧化硅内未加氟锆酸铵，与应用例1相比，应用例12和13的抗菌性能下降，说明制备改性二氧化钛时，添加异丙醇锆和氟锆酸铵，能有效改善二氧化硅的抗菌性能。
应用例14-16中，与应用例1相比，添加了本申请制备的二氧化铈，应用例14-16制备的手机折叠屏的抗菌性能显著提高，且抗菌耐久性得到进一步的改善。
应用例17因玻璃材料内的二氧化铈在制备时未添加硝酸镧，与应用例1和应用例14相比，应用例17制备的手机折叠屏的抗菌性有所下降。
应用例18与应用例1相比，不仅添加了本申请制备的二氧化硅，还添加了本申请制备的二氧化铈，与应用例1、应用例9和应用例14相比，应用例18制备的手机折叠屏的抗菌率增大，抗菌耐久性较好。
应用例19与应用例18相比，在制备超薄柔性玻璃材料时，使用市售抗油污剂，与应用例18相比，其防油污性能较强。
应用例20-23与应用例19相比，抗油污剂由本申请制备，与应用例19相比，手机折叠屏与水和油的接触角增大，疏油、疏水性增强。
应用例24因抗油污剂中未添加氟化钠，应用例25因抗油污剂中未使用PTFE和碳纳米管进行喷涂，由表2内数据可以看出，应用例24和应用例25制备的手机折叠屏的与水、油的接触角与应用例20相比，明显降低，防油污和疏水效果下降。
表3对照例1-6制备的手机折叠屏的性能检测结果
Figure BDA0002938543950000141
由对比例1-6和表3内数据可以看出，对比例1内使用二氧化钛替代改性二氧化钛，制成的手机折叠屏的抗菌性与实施例1相比，明显向下降，且抗菌耐久性变差。
对比例2因制备改性二氧化钛时未添加硝酸钴，对比例3因制备改性二氧化钛时未添加硝酸镍，对比例2和对比例3制备的手机折叠屏与实施例1相比，抗菌率降低，抗菌耐久性变差。
对比例4因超薄柔性玻璃材料中未添加氧化铝，对比例5因超薄柔性玻璃材料中未添加氧化锡，对比例4和对比例5制备的手机折叠屏的抗菌性与实施例1相比，明显下降。
对比例6为使用现有技术制备的超薄玻璃，与实施例1相比，其抗菌性能下降，且防油污性能变差。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种超薄柔性玻璃材料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：二氧化硅51.2-64.5%、氧化铝2.5-7.5%、五氧化二磷1.4-4.8%、三氧化二硼1.5-4.5%、氧化锡1.5-3.5%、氧化镁0.4-2.8%、二氧化铈0.3-3.5%、氧化钙2.5-5.5%、氧化锂1.5-5%、氧化钾0.5-2.5%、氧化钠2.5-5.8%、改性二氧化钛3.4-20.9%；
所述改性二氧化钛的制备方法如下：将3-4重量份钛酸四正丁酯和4-5重量份无水乙醇混合，加入1.25-1.7重量份冰醋酸，搅拌均匀，加入1.3-1.6重量份硝酸钴，搅拌30-40min，室温静置2-3d，干燥，在300-400℃下焙烧4-5h，研磨；（2）加入10-20重量份质量分数为20-30%的硝酸镍溶液，在70-80℃下浸渍3-5h，干燥，在350-450℃下焙烧2-3h，制成改性二氧化钛。
2.根据权利要求1所述的超薄柔性玻璃材料，其特征在于：所述二氧化硅由以下方法制成：（1）将3.5-4.5重量份正硅酸乙酯在乙醇中水解，然后加入0.35-0.45重量份异丙醇铝，加入0.3-0.4重量份硝酸银溶液和0.04-0.07重量份氨水，干燥、粉碎，形成二氧化硅粒子；
（2）将0.1-0.2重量份二氧化硅粒子加入无水乙醇中，加入0.3-0.4重量份异丙醇锆和0.1-0.3重量份氟锆酸铵，回流1-2h，冷却、离心，洗涤，在1000-1500℃下烧结25-35min，研磨，制成二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的超薄柔性玻璃材料，其特征在于：所述二氧化铈的制备方法：将2-4重量份聚醚P123溶于15-20重量份无水乙醇中，搅拌均匀，加入4-6重量份硝酸铈、0.5-1重量份硝酸铜和1.5-1.8重量份硝酸镧，搅拌溶解，在室温下超声振荡30-40min，在80-130℃下烘干3-5d，升温至400-450℃保温1-2h，冷却，研磨。
4.根据权利要求1所述的超薄柔性玻璃材料，其特征在于，所述步骤（2）中干燥温度为110-120℃，时间为10-12h。
5.根据权利要求1所述的超薄柔性玻璃材料，其特征在于，所述步骤（1）中干燥过程为，先在40-50℃下干燥18-24h，再在60-80℃下干燥6-10h。
6.权利要求1-5任一项所述的超薄柔性玻璃材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、配料：根据超薄柔性玻璃材料的原料组成称量各原料，备用；
S2、熔制：将五氧化二磷、三氧化二硼、氧化镁、氧化钙、氧化锂、氧化钾、氧化钠加热至1500-1800℃熔融，经澄清、均化处理后，制成玻璃液A；
将二氧化硅、改性二氧化钛、二氧化铈、氧化铝和氧化锡加热至1000-1500℃熔融，经澄清、均化处理后，制成玻璃液B；
S3、浇铸成型：将1/2量的玻璃液B浇入模具中，静置2-3h后，浇入玻璃液A，静置2-3h后，浇入剩余玻璃液B，得浇铸玻璃；
S4、退火：将浇铸玻璃进行退火，退火温度为500-600℃，退火速率为1-2℃/h，制成超薄柔性玻璃材料。
7.根据权利要求6所述的超薄柔性玻璃材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4后，在超薄柔性玻璃上喷涂氢氟酸，然后将抗油污剂喷涂均匀喷涂在超薄柔性玻璃材料上，喷涂量为6-10cc/min，然后置于100-150℃下烘烤40-80min，冷却。
8.根据权利要求7所述的超薄柔性玻璃材料的制备方法，其特征在于，所述抗油污剂由以下方法制成：（1）将10-15重量份氧化石墨烯超声分散在10-15重量份去离子水中，加入2.5-5重量份氟化钠，在110-130℃下浸渍2-3h后，喷雾干燥，制得氟化石墨烯；（2）将3.5-5重量份PTFE和4-6重量份碳纳米管加热至330-340℃，然后喷涂至氟化石墨烯表面，干燥，制得抗油污剂。
9.权利要求1-8任一项所述的超薄柔性玻璃材料的应用，其特征在于，应用于手机折叠屏。
10.根据权利要求9所述的超薄柔性玻璃材料的应用，其特征在于，手机折叠屏的制备方法如下：
（1）切割：将超薄柔性玻璃材料切割成设计尺寸，清洗后，干燥，制成玻璃基板；
（2）研磨：用质量分数为5-10%的研磨液对玻璃基板表面进行研磨，清洗后，干燥，研磨液包括质量比为2-5:5-15的稀土和水，稀土的粒径为1-2um；
（3）抛光：用质量分数为5-10%的抛光液对玻璃基板表面进行抛光，清洗后，干燥，制成手机折叠屏，抛光液包括质量比为2-5:5-15的陶瓷粉末和水，陶瓷粉末的粒径为0.4-0.6um。
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