CN115321836A - 一种防反射坚硬玻璃及其制备方法 - Google Patents

一种防反射坚硬玻璃及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115321836A
CN115321836A CN202210760720.2A CN202210760720A CN115321836A CN 115321836 A CN115321836 A CN 115321836A CN 202210760720 A CN202210760720 A CN 202210760720A CN 115321836 A CN115321836 A CN 115321836A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
treatment
mixing
reflection
mass ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210760720.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202210760720.2A priority Critical patent/CN115321836A/zh
Publication of CN115321836A publication Critical patent/CN115321836A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/42—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating of an organic material and at least one non-metal coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/10—Deposition methods
    • C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
    • C03C2218/111—Deposition methods from solutions or suspensions by dipping, immersion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/10—Deposition methods
    • C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
    • C03C2218/112—Deposition methods from solutions or suspensions by spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/10—Deposition methods
    • C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
    • C03C2218/154—Deposition methods from the vapour phase by sputtering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

本发明公开了一种防反射坚硬玻璃及其制备方法，涉及玻璃技术领域。本发明先向熔融玻璃喷涂碳酸钙前驱体，经过二次干燥，形成碳酸钙‑玻璃核壳结构颗粒；然后压制成型，通过溅射处理，形成多孔结构的低折射二氧化硅层；然后将四氯化钛接枝于二氧化硅表面，并与甘油高温发泡，形成泡沫结构的高折射层，获得高低折射相间的防反射层；然后利用(氯甲基)甲基二乙氧基硅烷、五羟基己醛、2,2‑二(羟基甲基)丙酸和与赖氨酸二异氰酸酯改性防反射层，令玻璃呈超亲水性，具有自清洁效果。本发明制备的玻璃具有防反射、自清洁的效果。

Description

一种防反射坚硬玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃技术领域，具体为一种防反射坚硬玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃坚硬牢固，运用于各个领域，例如汽车、电子、建筑等领域。目前，汽车前挡风玻璃一般是倾斜安装的，夜间行车时，当车内开灯照明或后面有车赶来将车中照亮时，来自车内人、物的光线会通过前挡风玻璃所成的虚像反映到司机的前方视野里，使司机辨不清前方的人或者景物和车内人物的像，容易形成错觉引起事故，而且在晴天时强烈的阳光下，也会影响驾驶者的视野。现有工业化生产方式就是在玻璃表面涂布一层二氧化硅薄膜，增益效果有限，且界面结合力较弱。
此外，玻璃的表面活性能比较高，易沾染灰尘，影响驾驶人员视线，需人员自行清洁才能保持车窗玻璃干净，因此市面上开始出现自清洁玻璃，主要采用涂覆法，在表面覆盖一层亲水有机膜，但是薄膜与玻璃基材的附着力和重复性不高，且玻璃表面的亲水性不高，自清洁效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防反射坚硬玻璃及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种防反射坚硬玻璃，所述防反射坚硬玻璃包含以下制备方法，在熔融玻璃表面依次进行喷涂处理、二次干燥处理、溅射处理和沉积处理，形成防反射层，并进行超亲水改性处理。
进一步的，所述喷涂处理为向熔融玻璃依次喷涂氯化钙溶液、碳酸氢铵溶液和氨水，超声振荡一段时间，获得预处理熔融玻璃。
进一步的，所述二次干燥处理为在微波下，将预处理熔融玻璃加热至预定温度后，保温，继续加热、保温，再抽真空，加热、保温，然后冷却、保温，得第一次干燥料；将第一次干燥料继续干燥得玻璃粉，压制成型，得玻璃片。
进一步的，所述溅射处理为以纯硅为靶材，在氩气和氧气混合气氛下，向玻璃片溅射一段时间后，高温热处理得二氧化硅玻璃基体。
进一步的，所述沉积处理为将二氧化硅玻璃经3-氨丙基甲氧基硅烷，进行预处理，得预处理玻璃基体；将预处理玻璃基体、三乙胺、乙腈混合，冰浴下，加入四氯化钛乙腈溶液，升至室温，反应一段时间后，捞出，加入丙三醇、六次甲基四胺和丁醇，高温超声处理后，焙烧得防反射层玻璃。
进一步的，所述超亲水改性处理为将防反射层玻璃经(氯甲基)甲基二乙氧基硅烷，进行预处理，得玻璃初料；将玻璃初料、五羟基己醛、甲苯、冰醋酸、哌啶混合，氮气保护下，超声反应后，捞出、洗涤，再与碳酸钠、三氟乙醇和2,2-二(羟基甲基)丙酸混合，继续超声反应，捞出、洗涤得改性前体；将改性前体、赖氨酸二异氰酸酯、丙酮混合，保温反应后，降温，加入异丙醇，超声振荡后，加入去离子水，再以高频率超声振荡，捞出、干燥。
进一步的，一种防反射坚硬玻璃的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)将熔融玻璃倒入玻璃模具中，按质量比1:0.7:0.1～1:1.0:0.3依次喷涂氯化钙溶液、碳酸氢铵溶液和氨水，碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵和去离子水的质量比1:10，氯化钙溶液与熔融玻璃的质量比为0.1:1～0.3:1，30～40kHz下振荡20～36min，得预处理熔融玻璃；
(2)在400～600W的微波下，将预处理熔融玻璃加热至70～85℃，保温20～38min，再加热至85～96℃，保温22～36min后，抽真空至真空度为70～80kPa，加热至92～104℃，保温34～44min，然后冷却至65～75℃，保温3～8h，得第一次干燥料；
(3)将第一次干燥料于80～90℃，干燥12～18h，得玻璃粉，3～5MPa、150～160℃下压制成型，得玻璃片；
(4)将玻璃片置于容器中，抽真空至真空度为2.0×10-4～8.0×10-4Pa，以纯硅为靶材，相距100～130mm，按流量比4:1通入高纯氩气和氧气至压强为0.5～1Pa，35～45W下溅射10～18min，加热至800～850℃，反应100～128min，得二氧化硅玻璃基体；
(5)将预处理玻璃基体、三乙胺、乙腈按质量比1:0.7:64～1:1.0:74混合，在冰浴下，加入预处理玻璃基体质量20～28倍的四氯化钛乙腈溶液，四氯化钛乙腈溶液中四氯化钛和乙腈的质量比为1:29～1:36，升至室温，反应22～26h，捞出，再按质量比1:0.5:0.4～1:0.8:0.6加入丙三醇、六次甲基四胺和丁醇，丙三醇和二氧化硅玻璃基体的质量比为0.8:1～1.2:1，400～420℃、30～40kHz下处理3～10min，再于450～468℃焙烧1.5～3h，得防反射层玻璃；
(6)将玻璃初料、五羟基己醛、甲苯、冰醋酸、哌啶按质量比1:0.3:0.6:0.02:0.04～1:0.5:1.0:0.05:0.07混合，氮气保护下，30～40kHz超声反应6～9h后，捞出，依次用石油醚、无水乙醇洗涤4～8次，再与碳酸钠、三氟乙醇和2,2-二(羟基甲基)丙酸按质量比1:0.0002:2:0.2～1:0.0005:8:0.5混合，40～50℃下继续超声反应2～4h后，捞出，用乙酸乙酯洗涤3～6次，得改性前体；
(7)将改性前体、赖氨酸二异氰酸酯、丙酮按质量比1:0.5:18～1:0.9:26混合，76～85℃下保温2～4h后，降温至40～50℃，加入改性前体质量0.5～2.8倍的异丙醇，25～35kHz下超声振荡26～40min后，加入改性前体质量质量3～7倍的去离子水，40～50kHz下超声振荡18～38min，捞出，室温干燥15～20h得防反射坚硬玻璃。
进一步的，步骤(1)所述氯化钙溶液的制备方法为：将氯化钙溶于氯化钙质量3～5倍的去离子水，过滤，加入氨水至溶液pH为11～12，30～40℃、40～60rpm下搅拌20～34min后，加入氯化钙质量0.01～0.04倍的氧化钙、氯化钙质量0.0005～0.0009倍的过氧化氢，继续搅拌30～42min，过滤。
进一步的，步骤(5)所述预处理玻璃基体的制备方法为：将二氧化硅玻璃基体浸泡于二氧化硅玻璃基体质量4～8倍的3-氨丙基甲氧基硅烷溶液，3-氨丙基甲氧基硅烷溶液中3-氨丙基甲氧基硅烷和去离子水的质量比为1:25～1:50，加入冰醋酸至溶液pH为4～5，反应4～7h，捞出，用去离子水洗涤3～5min。
进一步的，步骤(6)所述玻璃初料的制备方法为：将防反射层玻璃、(氯甲基)甲基二乙氧基硅烷、去离子水按质量比1:0.2:18～1:0.5:24混合，50～64℃、30～40kHz下反应1.5～3h，捞出，用去离子水洗涤3～6min。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明在熔融玻璃表面依次进行喷涂处理、二次干燥处理、溅射处理和沉积处理，形成防反射层，并进行超亲水改性，以实现防反射、自清洁的效果。
首先，本发明以熔融玻璃为原料，先依次喷涂氯化钙和碳酸氢铵，然后进行第一次干燥处理，利用微波辅助梯度加热，加快液体蒸发，形成碳酸钙颗粒，利用熔融玻璃的胶黏作用，粘附于玻璃表面；然后进行第二次干燥处理，使熔融玻璃固化，形成核壳结构的玻璃基体；接着进行溅射处理，在玻璃基体表面溅射二氧化硅，然后通过加热，去除碳酸钙，逸出的气体使二氧化硅呈多孔结构，形成低折射层；再进行沉积处理，在偶联剂的作用下，四氯化钛接枝于二氧化硅表面，并与甘油在高温下，缠绕于二氧化硅孔隙发泡，获得泡沫结构的二氧化钛，形成高折射层，通过高低折射率相间，使玻璃具有防反射效果，且复合层间紧密交联，孔道间互不贯通，加强光线多级反射、消耗，提高玻璃的防反射效果。
其次，本发明利用(氯甲基)甲基二乙氧基硅烷的硅氧键接枝于二氧化钛，再利用甲基和氯原子分别与五羟基己醛、2,2-二(羟基甲基)丙酸的羟基反应，接着表面羟基与赖氨酸二异氰酸酯的异氰酸酯基团反应，形成超亲水聚合物，使玻璃具有自清洁效果，同时，对无机防反射层进行超亲水改性，减少传统超亲水处理剂不附着、多次使用易失效的问题，此外，二氧化钛具有光催化作用，二者配合显著提高玻璃的自清洁效果。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的防反射坚硬玻璃、的各指标测试方法如下：
防反射性：取相同厚度的实施例与对比例进行防反射效果测试，用分光光度计测量样品的反射率和透光率。
自清洁性：取相同大小的实施例与对比例进行亲水性效果测试，用接触角仪测定表面亲水性接触角，水滴体积为1μL，每个样品测量5次后取平均值。
实施例1
(1)将氯化钙溶于氯化钙质量3倍的去离子水，过滤，加入氨水至溶液pH为11，30℃、40rpm下搅拌20min后，加入氯化钙质量0.01倍的氧化钙、氯化钙质量0.0005倍的过氧化氢，继续搅拌30min，过滤，得氯化钙溶液；将熔融玻璃倒入玻璃模具中，按质量比1:0.7:0.1依次喷涂氯化钙溶液、碳酸氢铵溶液和氨水，碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵和去离子水的质量比1:10，氯化钙溶液与熔融玻璃的质量比为0.1:1，30kHz下振荡20min，得预处理熔融玻璃；
(2)在400W的微波下，将预处理熔融玻璃加热至70℃，保温20min，再加热至85℃，保温22min后，抽真空至真空度为70kPa，加热至92℃，保温34min，然后冷却至65℃，保温3h，得第一次干燥料；
(3)将第一次干燥料于80℃，干燥12h，得玻璃粉，3MPa、150℃下压制成型，得玻璃片；
(4)将玻璃片置于容器中，抽真空至真空度为2×10-4Pa，以纯硅为靶材，相距100mm，按流量比4:1通入高纯氩气和氧气至压强为0.5Pa，35W下溅射10min，加热至800℃，反应100min，得二氧化硅玻璃基体；
(5)将二氧化硅玻璃基体浸泡于二氧化硅玻璃基体质量4倍的3-氨丙基甲氧基硅烷溶液，3-氨丙基甲氧基硅烷溶液中3-氨丙基甲氧基硅烷和去离子水的质量比为1:25，加入冰醋酸至溶液pH为4，反应4h，捞出，用去离子水洗涤3min，得预处理玻璃基体；将预处理玻璃基体、三乙胺、乙腈按质量比1:0.7:64混合，在冰浴下，加入预处理玻璃基体质量20倍的四氯化钛乙腈溶液，四氯化钛乙腈溶液中四氯化钛和乙腈的质量比为1:29，升至室温，反应22h，捞出，再按质量比1:0.5:0.4加入丙三醇、六次甲基四胺和丁醇，丙三醇和二氧化硅玻璃基体的质量比为0.8:1，400℃、30kHz下处理3min，再于450℃焙烧1.5h，得防反射层玻璃；
(6)将防反射层玻璃、(氯甲基)甲基二乙氧基硅烷、去离子水按质量比1:0.2:18混合，50℃、30kHz下反应1.5h，捞出，用去离子水洗涤3min，得玻璃初料；将玻璃初料、五羟基己醛、甲苯、冰醋酸、哌啶按质量比1:0.3:0.6:0.02:0.04混合，氮气保护下，30kHz超声反应6h后，捞出，依次用石油醚、无水乙醇洗涤4次，再与碳酸钠、三氟乙醇和2,2-二(羟基甲基)丙酸按质量比1:0.0002:2:0.2混合，40℃下继续超声反应2h后，捞出，用乙酸乙酯洗涤3次，得改性前体；
(7)将改性前体、赖氨酸二异氰酸酯、丙酮按质量比1:0.5:18混合，76℃下保温2h后，降温至40℃，加入改性前体质量0.5倍的异丙醇，25kHz下超声振荡26min后，加入改性前体质量质量3倍的去离子水，40kHz下超声振荡18min，捞出，室温干燥15h得防反射坚硬玻璃。
实施例2
(1)将氯化钙溶于氯化钙质量4倍的去离子水，过滤，加入氨水至溶液pH为11.5，35℃、50rpm下搅拌27min后，加入氯化钙质量0.025倍的氧化钙、氯化钙质量0.0007倍的过氧化氢，继续搅拌36min，过滤，得氯化钙溶液；将熔融玻璃倒入玻璃模具中，按质量比1:0.9:0.2依次喷涂氯化钙溶液、碳酸氢铵溶液和氨水，碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵和去离子水的质量比1:10，氯化钙溶液与熔融玻璃的质量比为0.2:1，35kHz下振荡28min，得预处理熔融玻璃；
(2)在500W的微波下，将预处理熔融玻璃加热至77℃，保温29min，再加热至90℃，保温29min后，抽真空至真空度为75kPa，加热至98℃，保温39min，然后冷却至70℃，保温5.5h，得第一次干燥料；
(3)将第一次干燥料于85℃，干燥15h，得玻璃粉，4MPa、155℃下压制成型，得玻璃片；
(4)将玻璃片置于容器中，抽真空至真空度为5×10-4Pa，以纯硅为靶材，相距115mm，按流量比4:1通入高纯氩气和氧气至压强为0.8Pa，40W下溅射14min，加热至825℃，反应114min，得二氧化硅玻璃基体；
(5)将二氧化硅玻璃基体浸泡于二氧化硅玻璃基体质量6倍的3-氨丙基甲氧基硅烷溶液，3-氨丙基甲氧基硅烷溶液中3-氨丙基甲氧基硅烷和去离子水的质量比为1:38，加入冰醋酸至溶液pH为4.5，反应5.5h，捞出，用去离子水洗涤4min，得预处理玻璃基体；将预处理玻璃基体、三乙胺、乙腈按质量比1:0.9:69混合，在冰浴下，加入预处理玻璃基体质量24倍的四氯化钛乙腈溶液，四氯化钛乙腈溶液中四氯化钛和乙腈的质量比为1:32，升至室温，反应24h，捞出，再按质量比1:0.6:0.5加入丙三醇、六次甲基四胺和丁醇，丙三醇和二氧化硅玻璃基体的质量比为1:1，410℃、35kHz下处理6min，再于459℃焙烧2h，得防反射层玻璃；
(6)将防反射层玻璃、(氯甲基)甲基二乙氧基硅烷、去离子水按质量比1:0.3:21混合，57℃、35kHz下反应2.5h，捞出，用去离子水洗涤4min，得玻璃初料；将玻璃初料、五羟基己醛、甲苯、冰醋酸、哌啶按质量比1:0.4:0.8:0.04:0.06混合，氮气保护下，35kHz超声反应7.5h后，捞出，依次用石油醚、无水乙醇洗涤6次，再与碳酸钠、三氟乙醇和2,2-二(羟基甲基)丙酸按质量比1:0.0003:5:0.4混合，45℃下继续超声反应3h后，捞出，用乙酸乙酯洗涤4次，得改性前体；
(7)将改性前体、赖氨酸二异氰酸酯、丙酮按质量比1:0.7:22混合，80℃下保温3h后，降温至45℃，加入改性前体质量1.7倍的异丙醇，30kHz下超声振荡33min后，加入改性前体质量质量5倍的去离子水，45kHz下超声振荡28min，捞出，室温干燥17h得防反射坚硬玻璃。
实施例3
(1)将氯化钙溶于氯化钙质量5倍的去离子水，过滤，加入氨水至溶液pH为12，40℃、60rpm下搅拌34min后，加入氯化钙质量0.04倍的氧化钙、氯化钙质量0.0009倍的过氧化氢，继续搅拌42min，过滤，得氯化钙溶液；将熔融玻璃倒入玻璃模具中，按质量比1:1.0:0.3依次喷涂氯化钙溶液、碳酸氢铵溶液和氨水，碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵和去离子水的质量比1:10，氯化钙溶液与熔融玻璃的质量比为0.3:1，40kHz下振荡36min，得预处理熔融玻璃；
(2)在600W的微波下，将预处理熔融玻璃加热至85℃，保温38min，再加热至96℃，保温36min后，抽真空至真空度为80kPa，加热至104℃，保温44min，然后冷却至75℃，保温8h，得第一次干燥料；
(3)将第一次干燥料于90℃，干燥18h，得玻璃粉，5MPa、160℃下压制成型，得玻璃片；
(4)将玻璃片置于容器中，抽真空至真空度为8.0×10-4Pa，以纯硅为靶材，相距130mm，按流量比4:1通入高纯氩气和氧气至压强为1Pa，45W下溅射18min，加热至850℃，反应128min，得二氧化硅玻璃基体；
(5)将二氧化硅玻璃基体浸泡于二氧化硅玻璃基体质量8倍的3-氨丙基甲氧基硅烷溶液，3-氨丙基甲氧基硅烷溶液中3-氨丙基甲氧基硅烷和去离子水的质量比为1:50，加入冰醋酸至溶液pH为5，反应7h，捞出，用去离子水洗涤5min，得预处理玻璃基体；将预处理玻璃基体、三乙胺、乙腈按质量比1:1.0:74混合，在冰浴下，加入预处理玻璃基体质量28倍的四氯化钛乙腈溶液，四氯化钛乙腈溶液中四氯化钛和乙腈的质量比为1:36，升至室温，反应26h，捞出，再按质量比1:0.8:0.6加入丙三醇、六次甲基四胺和丁醇，丙三醇和二氧化硅玻璃基体的质量比为1.2:1，420℃、40kHz下处理10min，再于468℃焙烧3h，得防反射层玻璃；
(6)将防反射层玻璃、(氯甲基)甲基二乙氧基硅烷、去离子水按质量比1:0.5:24混合，64℃、40kHz下反应3h，捞出，用去离子水洗涤6min，得玻璃初料；将玻璃初料、五羟基己醛、甲苯、冰醋酸、哌啶按质量比1:0.5:1.0:0.05:0.07混合，氮气保护下，40kHz超声反应9h后，捞出，依次用石油醚、无水乙醇洗涤8次，再与碳酸钠、三氟乙醇和2,2-二(羟基甲基)丙酸按质量比1:0.0005:8:0.5混合，50℃下继续超声反应4h后，捞出，用乙酸乙酯洗涤6次，得改性前体；
(7)将改性前体、赖氨酸二异氰酸酯、丙酮按质量比1:0.9:26混合，85℃下保温4h后，降温至50℃，加入改性前体质量2.8倍的异丙醇，35kHz下超声振荡40min后，加入改性前体质量质量7倍的去离子水，50kHz下超声振荡38min，捞出，室温干燥20h得防反射坚硬玻璃。
对比例1
对比例1与实施例2的区别在于无步骤(1)、(2)，将步骤(3)改为：将熔融玻璃于85℃，干燥24h，得玻璃粉，4MPa、155℃下压制成型，得玻璃片。其余步骤同实施例2。
对比例2
对比例2与实施例2的区别在于无步骤(5)，步骤(4)改为：将玻璃片置于容器中，抽真空至真空度为8.0×10-4Pa，以纯硅为靶材，相距130mm，按流量比4:1通入高纯氩气和氧气至压强为1Pa，45W下溅射18min，加热至850℃，反应128min，得防反射层玻璃。其余步骤同实施例2。
对比例3
对比例3与实施例2的区别在于步骤(6)的不同，将步骤(6)改为：将防反射层玻璃、五羟基己醛、甲苯、冰醋酸、哌啶按质量比1:0.4:0.8:0.04:0.06混合，氮气保护下，35kHz超声反应7.5h后，捞出，依次用石油醚、无水乙醇洗涤6次，再与碳酸钠、三氟乙醇和2,2-二(羟基甲基)丙酸按质量比1:0.0003:5:0.4混合，45℃下继续超声反应3h后，捞出，用乙酸乙酯洗涤4次，得改性前体。其余步骤同实施例2。
对比例4
对比例4与实施例2的区别在于步骤(6)的不同，将步骤(6)改为：将防反射层玻璃、(氯甲基)甲基二乙氧基硅烷、去离子水按质量比1:0.3:21混合，57℃、35kHz下反应2.5h，捞出，用去离子水洗涤4min，得改性前体。其余步骤同实施例2。
对比例5
对比例5与实施例2的区别在于无步骤(7)，其余步骤同实施例2。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例1至5的防反射坚硬玻璃的性能分析结果。
表1
亲水性接触角(°) 透过率(％) 反射率(％)
实施例1 2.3 95.0 4.4
实施例2 2.1 95.3 4.2
实施例3 2.4 94.9 4.5
对比例1 2.4 89.9 7.8
对比例2 15.7 90.0 7.6
对比例3 29.8 94.9 4.6
对比例4 20.1 94.1 4.7
对比例5 20.3 94.5 4.5
从实施例与对比例的透过率与反射率实验数据对比可发现，本发明向熔融玻璃喷涂氯化钙和碳酸氢铵，经过二次干燥，形成碳酸钙-玻璃核壳结构颗粒；溅射二氧化硅，在去除碳酸钙过程中，分解产生的气体使二氧化硅呈多孔结构，形成低折射层；然后在偶联剂的作用下，四氯化钛接枝于二氧化硅表面，并与甘油高温发泡，获得泡沫结构的二氧化钛，形成高折射层，通过高低折射率相间，使玻璃具有防反射效果，同时二氧化硅和二氧化钛互不贯通的孔道，加强光线多级反射、消耗，提高玻璃的防反射效果；从实施例与对比例的亲水性接触角实验数据比较可发现，本发明利用(氯甲基)甲基二乙氧基硅烷、五羟基己醛、2,2-二(羟基甲基)丙酸和与赖氨酸二异氰酸酯改性防反射性，使表面呈超亲水性，能够浸润污染物，依靠自身重力带走污染物，使玻璃具有自清洁效果，同时，二氧化钛具有光催化作用，二者配合显著提高玻璃的自清洁效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种防反射坚硬玻璃，其特征在于，所述防反射坚硬玻璃包含以下制备方法，在熔融玻璃表面依次进行喷涂处理、二次干燥处理、溅射处理和沉积处理，形成防反射层，并进行超亲水改性处理。
2.根据权利要求1所述的一种防反射坚硬玻璃，其特征在于，所述喷涂处理为向熔融玻璃依次喷涂氯化钙溶液、碳酸氢铵溶液和氨水，超声振荡一段时间，获得预处理熔融玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种防反射坚硬玻璃，其特征在于，所述二次干燥处理为在微波下，将预处理熔融玻璃加热至预定温度后，保温，继续加热、保温，再抽真空，加热、保温，然后冷却、保温，得第一次干燥料；将第一次干燥料继续干燥得玻璃粉，压制成型，得玻璃片。
4.根据权利要求1所述的一种防反射坚硬玻璃，其特征在于，所述溅射处理为以纯硅为靶材，在氩气和氧气混合气氛下，向玻璃片溅射一段时间后，高温热处理得二氧化硅玻璃基体。
5.根据权利要求1所述的一种防反射坚硬玻璃，其特征在于，所述沉积处理为将二氧化硅玻璃经3-氨丙基甲氧基硅烷，进行预处理，得预处理玻璃基体；将预处理玻璃基体、三乙胺、乙腈混合，冰浴下，加入四氯化钛乙腈溶液，升至室温，反应一段时间后，捞出，加入丙三醇、六次甲基四胺和丁醇，高温超声处理后，焙烧得防反射层玻璃。
6.根据权利要求1所述的一种防反射坚硬玻璃，其特征在于，所述超亲水改性处理为将防反射层玻璃经(氯甲基)甲基二乙氧基硅烷，进行预处理，得玻璃初料；将玻璃初料、五羟基己醛、甲苯、冰醋酸、哌啶混合，氮气保护下，超声反应后，捞出、洗涤，再与碳酸钠、三氟乙醇和2,2-二(羟基甲基)丙酸混合，继续超声反应，捞出、洗涤得改性前体；将改性前体、赖氨酸二异氰酸酯、丙酮混合，保温反应后，降温，加入异丙醇，超声振荡后，加入去离子水，再以高频率超声振荡，捞出、干燥。
7.一种防反射坚硬玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)将熔融玻璃倒入玻璃模具中，按质量比1:0.7:0.1～1:1.0:0.3依次喷涂氯化钙溶液、碳酸氢铵溶液和氨水，碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵和去离子水的质量比1:10，氯化钙溶液与熔融玻璃的质量比为0.1:1～0.3:1，30～40kHz下振荡20～36min，得预处理熔融玻璃；
(2)在400～600W的微波下，将预处理熔融玻璃加热至70～85℃，保温20～38min，再加热至85～96℃，保温22～36min后，抽真空至真空度为70～80kPa，加热至92～104℃，保温34～44min，然后冷却至65～75℃，保温3～8h，得第一次干燥料；
(3)将第一次干燥料于80～90℃，干燥12～18h，得玻璃粉，3～5MPa、150～160℃下压制成型，得玻璃片；
(4)将玻璃片置于容器中，抽真空至真空度为2.0×10-4～8.0×10-4Pa，以纯硅为靶材，相距100～130mm，按流量比4:1通入高纯氩气和氧气至压强为0.5～1Pa，35～45W下溅射10～18min，加热至800～850℃，反应100～128min，得二氧化硅玻璃基体；
(5)将预处理玻璃基体、三乙胺、乙腈按质量比1:0.7:64～1:1.0:74混合，在冰浴下，加入预处理玻璃基体质量20～28倍的四氯化钛乙腈溶液，四氯化钛乙腈溶液中四氯化钛和乙腈的质量比为1:29～1:36，升至室温，反应22～26h，捞出，再按质量比1:0.5:0.4～1:0.8:0.6加入丙三醇、六次甲基四胺和丁醇，丙三醇和二氧化硅玻璃基体的质量比为0.8:1～1.2:1，400～420℃、30～40kHz下处理3～10min，再于450～468℃焙烧1.5～3h，得防反射层玻璃；
(6)将玻璃初料、五羟基己醛、甲苯、冰醋酸、哌啶按质量比1:0.3:0.6:0.02:0.04～1:0.5:1.0:0.05:0.07混合，氮气保护下，30～40kHz超声反应6～9h后，捞出，依次用石油醚、无水乙醇洗涤4～8次，再与碳酸钠、三氟乙醇和2,2-二(羟基甲基)丙酸按质量比1:0.0002:2:0.2～1:0.0005:8:0.5混合，40～50℃下继续超声反应2～4h后，捞出，用乙酸乙酯洗涤3～6次，得改性前体；
(7)将改性前体、赖氨酸二异氰酸酯、丙酮按质量比1:0.5:18～1:0.9:26混合，76～85℃下保温2～4h后，降温至40～50℃，加入改性前体质量0.5～2.8倍的异丙醇，25～35kHz下超声振荡26～40min后，加入改性前体质量质量3～7倍的去离子水，40～50kHz下超声振荡18～38min，捞出，室温干燥15～20h得防反射坚硬玻璃。
8.根据权利要求7所述的一种防反射坚硬玻璃的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氯化钙溶液的制备方法为：将氯化钙溶于氯化钙质量3～5倍的去离子水，过滤，加入氨水至溶液pH为11～12，30～40℃、40～60rpm下搅拌20～34min后，加入氯化钙质量0.01～0.04倍的氧化钙、氯化钙质量0.0005～0.0009倍的过氧化氢，继续搅拌30～42min，过滤。
9.根据权利要求7所述的一种防反射坚硬玻璃的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述预处理玻璃基体的制备方法为：将二氧化硅玻璃基体浸泡于二氧化硅玻璃基体质量4～8倍的3-氨丙基甲氧基硅烷溶液，3-氨丙基甲氧基硅烷溶液中3-氨丙基甲氧基硅烷和去离子水的质量比为1:25～1:50，加入冰醋酸至溶液pH为4～5，反应4～7h，捞出，用去离子水洗涤3～5min。
10.根据权利要求7所述的一种防反射坚硬玻璃的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述玻璃初料的制备方法为：将防反射层玻璃、(氯甲基)甲基二乙氧基硅烷、去离子水按质量比1:0.2:18～1:0.5:24混合，50～64℃、30～40kHz下反应1.5～3h，捞出，用去离子水洗涤3～6min。
CN202210760720.2A 2022-06-29 2022-06-29 一种防反射坚硬玻璃及其制备方法 Pending CN115321836A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210760720.2A CN115321836A (zh) 2022-06-29 2022-06-29 一种防反射坚硬玻璃及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210760720.2A CN115321836A (zh) 2022-06-29 2022-06-29 一种防反射坚硬玻璃及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115321836A true CN115321836A (zh) 2022-11-11

Family

ID=83917492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210760720.2A Pending CN115321836A (zh) 2022-06-29 2022-06-29 一种防反射坚硬玻璃及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115321836A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1260767A (zh) * 1997-03-14 2000-07-19 Ppg工业俄亥俄公司 光催化活化自洁制品及其制备方法
WO2010135873A1 (zh) * 2009-05-27 2010-12-02 四川大学 液相热喷涂制备生物活性玻璃涂层的方法
CN103951271A (zh) * 2014-04-29 2014-07-30 徐林波 在线或离线玻璃板的激光加热镀膜工艺
CN105593406A (zh) * 2013-08-01 2016-05-18 H.C.施塔克公司 溅射靶的部分喷涂翻新
CN109650742A (zh) * 2019-02-25 2019-04-19 深圳市辉翰科技发展有限公司 一种基于微纳米阵列结构涂层的耐磨玻璃及其制备方法
CN111826620A (zh) * 2019-04-17 2020-10-27 中国兵器工业第五九研究所 抑制元素扩散、防黏着的玻璃模压模具梯度涂层
CN114015992A (zh) * 2021-11-01 2022-02-08 重庆嘉陵特种装备有限公司 一种适用于钛合金表面抗高温氧化隔热涂层及其制备方法
CN114249545A (zh) * 2021-12-08 2022-03-29 天津包钢稀土研究院有限责任公司 一种具有紫外线屏蔽功能的镀膜玻璃
CN114455835A (zh) * 2022-02-28 2022-05-10 丁娟 一种隔热防雾玻璃及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1260767A (zh) * 1997-03-14 2000-07-19 Ppg工业俄亥俄公司 光催化活化自洁制品及其制备方法
WO2010135873A1 (zh) * 2009-05-27 2010-12-02 四川大学 液相热喷涂制备生物活性玻璃涂层的方法
CN105593406A (zh) * 2013-08-01 2016-05-18 H.C.施塔克公司 溅射靶的部分喷涂翻新
CN103951271A (zh) * 2014-04-29 2014-07-30 徐林波 在线或离线玻璃板的激光加热镀膜工艺
CN109650742A (zh) * 2019-02-25 2019-04-19 深圳市辉翰科技发展有限公司 一种基于微纳米阵列结构涂层的耐磨玻璃及其制备方法
CN111826620A (zh) * 2019-04-17 2020-10-27 中国兵器工业第五九研究所 抑制元素扩散、防黏着的玻璃模压模具梯度涂层
CN114015992A (zh) * 2021-11-01 2022-02-08 重庆嘉陵特种装备有限公司 一种适用于钛合金表面抗高温氧化隔热涂层及其制备方法
CN114249545A (zh) * 2021-12-08 2022-03-29 天津包钢稀土研究院有限责任公司 一种具有紫外线屏蔽功能的镀膜玻璃
CN114455835A (zh) * 2022-02-28 2022-05-10 丁娟 一种隔热防雾玻璃及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101615786B1 (ko) 플라즈마-활성화 규소 옥시카바이드 프라이머를 포함하는 소수성 기재
AU2002338733B2 (en) Novel hybrid sol for producing abrasion-resistant SiO2 antireflection coatings
CN103508678B (zh) 耐磨的含有介孔的增透涂层的制备方法及耐磨的含有介孔的增透涂层
JP2002180003A (ja) 磨耗耐性のあるＳｉＯ２反射防止層用の水性コーティング溶液
CN111410433A (zh) 一种手机后盖玻璃闪点效果的制作方法
US9051213B2 (en) Process for manufacturing a hydrophobic glazing containing a carbon rich silicon oxycarbide tie layer
CN112521021B (zh) 一种钠钙玻璃蒙砂液及其制备方法
CN109704347B (zh) 一种二氧化硅空心球纳米复合材料及制备和应用
CN105754381B (zh) 一种纳米增透镀膜液及其制备方法和应用
CN103626403A (zh) 一种透明超双疏涂层的制备方法
CN111992476A (zh) 等离子化学气相沉积的纳米超亲水防雾涂层及其制备方法
CN110885194A (zh) 一种具有耐磨和抗冻性能的亲水性防雾薄膜的制备方法
CN115044267B (zh) 一种汽车内饰件环保涂装生产工艺
CN115321836A (zh) 一种防反射坚硬玻璃及其制备方法
CN103013191A (zh) 用于有机高分子材料表面改性的超薄纳米涂层的制造方法
WO2004085313A1 (ja) 二酸化ケイ素薄膜とその製造法
WO2023169539A1 (zh) 车辆用憎水减反玻璃及其制造方法与夹层玻璃
WO2017223434A1 (en) Stacks including sol-gel layers and methods of forming thereof
CN110373050A (zh) 一种疏水SiO2纳米混合液、功能涂层及制备
CN114657789A (zh) 一种有机硅超疏水涂料及基于其的超疏水涂层与应用
CN114805899A (zh) 一种防雾hud膜的制备方法
CN108641113B (zh) 防雾膜、其制备方法和应用、防雾贴膜的应用
CN105295456A (zh) 一种用于塑料表面改性的超薄纳米涂层的制造方法
CN108724857A (zh) 一种控温防雾玻璃的制备方法
CN105731824B (zh) 一种消除反射影像的玻璃

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination