CN115626779A - 防蓝光溶液、耐磨光净化防蓝光玻璃及制备方法和应用 - Google Patents

防蓝光溶液、耐磨光净化防蓝光玻璃及制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本申请提供耐磨光净化防蓝光玻璃及制备方法、防蓝光溶液、触摸屏和触摸一体机。耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法包括：提供改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料，与分散剂、粘合剂、成膜助剂、聚合物乳液和表面活性剂混合，得光净化防蓝光溶液；以重量份数计，所述光净化防蓝光溶液包括复合材料10～60份、分散剂1.0～10份、粘合剂1.0～10份、成膜助剂1.0～5.0份、聚合物乳液20～70份和表面活性剂0.1～1.0份；施加于羟基化玻璃基材表面，300～400℃加热0.5～10h。能够通过镉、银、钠及硼等离子改性氧化锌和二氧化钛，并通过改性氧化锌负载改性二氧化钛，形成高低折射率的结构，有效地对蓝光反射。

Description

防蓝光溶液、耐磨光净化防蓝光玻璃及制备方法和应用
技术领域
本申请涉及触摸一体机技术领域，尤其涉及一种防蓝光溶液、耐磨光净化防蓝光玻璃及制备方法和应用。
背景技术
触摸一体机，是集先进的触摸屏、工控、计算机等技术于一体，可实现公众信息查询，配以指纹仪、扫描仪、读卡器、微型打印机等外设，可实现指纹考勤、刷卡、打印等特定需求的设备。而大型触摸一体机，顾名思义，其尺寸较普通的触摸一体机更大、占用空间更多、用户体验更加震撼，现多用于教学、会议等场景。在大型触摸一体机中显示屏作为人机交互的媒介，是这些电子产品中不可少的部分，显示屏显示图案或文档是由三基色通过不同能量组合而成，且三基色中蓝光成分(430-440nm波长范围)对人眼的黄斑区有较大的破坏作用。同时，在教学或会议等场景中大型触摸一体机的使用场所往往空气质量较差，且在大规模的触摸过程中，易造成屏幕磨损的问题。
因此，亟需一种兼具防蓝光、耐磨及光净化功能的玻璃。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提出一种耐磨光净化防蓝光玻璃及其制备方法、防蓝光溶液、触摸屏和触摸一体机。
基于上述目的，本申请提供了一种耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法，包括：
提供改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料：其中，所述改性氧化锌和改性二氧化钛中均掺杂镉、银、钠及硼；
将所述复合材料与分散剂、粘合剂、成膜助剂、聚合物乳液和表面活性剂混合，得到光净化防蓝光溶液；以重量份数计，所述光净化防蓝光溶液包括复合材料10～60份、分散剂1.0～10份、粘合剂1.0～10份、成膜助剂1.0～5.0份、聚合物乳液20～70份和表面活性剂0.1～1.0份；
提供羟基化玻璃基材；
将所述光净化防蓝光溶液施加于所述羟基化玻璃基材表面，烘干并加热处理，得到所述耐磨光净化防蓝光玻璃；所述加热处理的温度为300～400℃，时长为0.5～10h。
在一些实施例中，所述提供改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料具体包括：
提供氧化锌凝胶；
提供氧化镉凝胶；
提供掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶；
将所述氧化锌凝胶、氧化镉凝胶和二氧化钛凝胶混合，水浴加热，陈化并离心处理，得沉淀物；其中，所述氧化锌凝胶、所述氧化镉凝胶和所述二氧化钛凝胶的体积比为1～5：1～10：1～10；所述水浴加热的温度为50～90℃，时长为1～5h；
对所得沉淀物进行焙烧处理，得到所述改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料；所述焙烧处理的温度为500～800℃，时长为2～6h，升温速度为1.0～4.0℃/min。
在一些实施例中，所述提供掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶具体包括：
将0.01～0.5份重量份的钠盐、0.01～0.1重量份的银盐及0.01～0.3重量份的硼酸在溶剂中混合；
加入2.0～10体积份的冰醋酸；
将所得溶液缓慢滴加至10-100体积份的钛酸丁酯溶液中，得到掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶；其中，钛酸丁酯的质量分数为25～30％。
在一些实施例中，所述陈化的时长为18～30h。
在一些实施例中，所述分散剂选自吐温、辛基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
在一些实施例中，所述粘合剂选自聚氨酯、聚苯乙烯和聚丙烯酸酯中的至少一种。
在一些实施例中，所述成膜助剂选自醇酯十二、丙二醇、乙二醇和苯甲酸中的至少一种。
在一些实施例中，所述聚合物乳液选自醋酸乙烯酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳液、醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液和聚酸乙烯酯-丙烯酸酯-氯乙烯共聚乳液中的至少一种。
在一些实施例中，所述表面活性剂选自硬脂酸和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
在一些实施例中，所述烘干处理的温度为50～100℃，时长为0.5～3.0h。
在一些实施例中，所述将所述光净化防蓝光溶液施加于羟基化玻璃基材表面具体包括：
将所述羟基化玻璃基材浸入所述光净化防蓝光溶液中，以0.5～5.0mm/s的速度提拉。
本申请实施例还提供一种光净化防蓝光溶液，所述光净化防蓝光溶液包括复合材料10～60份、分散剂1.0～10份、粘合剂1.0～10份、成膜助剂1.0～5.0份、聚合物乳液20～70份和表面活性剂0.1～1.0份；所述复合材料为改性氧化锌负载的改性二氧化钛；所述改性氧化锌和所述改性二氧化钛中均掺杂镉、银、钠及硼。
本申请实施例还提供一种耐磨光净化防蓝光玻璃，所述耐磨光净化防蓝光玻璃根据如前任一项所述的制备方法得到；
或，所述耐磨光净化防蓝光玻璃包括羟基化玻璃基材以及涂覆在所述羟基化玻璃基材表面的如前所述的光净化防蓝光溶液。
本申请实施例还提供一种触摸屏，包括如前所述的耐磨光净化防蓝光玻璃。
本申请实施例还提供一种触摸一体机，包括如前所述的触摸屏。
从上面所述可以看出，本申请提供的耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法，通过镉、银、钠及硼等离子改性氧化锌和二氧化钛，并通过改性氧化锌负载改性二氧化钛后沉积在玻璃基材表面，使玻璃基材表面具有高低折射率的结构，有效地对蓝光的反射，使所述玻璃基材具有良好的防蓝光效果。同时改性后的二氧化钛和氧化锌在可见光和紫外光下均具有催化活性，能够有效降解使用环境中的甲醛和VOC等有机物，同时还能够有效杀灭吸附在耐磨光净化防蓝光玻璃表面的细菌和病毒等，提高使用环境的安全性。配合加热处理，使玻璃基材表面的羟基与粘合剂和聚合物乳液等中的羟基和羧基等基团反应，使所述耐磨光净化防蓝光玻璃具有良好的耐磨性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
传统技术中，触摸一体机中的显示屏玻璃无法满足用户对于防蓝光、耐磨及室内空气净化等高性能的需求。
本申请提供一种耐磨光净化防蓝光玻璃，通过镉(Cd)、银(Ag)、钠(Na)及硼(B)共掺杂氧化锌(ZnO)和二氧化钛(TiO2)，改性氧化锌(ZnO)负载改性二氧化钛(TiO2)，实现良好的光净化效及防蓝光的效果。
请参阅图1，本公开实施例提供一种耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法，包括：
S100,提供改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料：其中，所述改性氧化锌和改性二氧化钛中均掺杂镉、银、钠及硼；
S200,将所述复合材料与分散剂、粘合剂、成膜助剂、聚合物乳液和表面活性剂混合，得到光净化防蓝光溶液；以重量份数计，所述光净化防蓝光溶液包括复合材料10～60份、分散剂1.0～10份、粘合剂1.0～10份、成膜助剂1.0～5.0份、聚合物乳液20～70份和表面活性剂0.1～1.0份；
S300,提供羟基化玻璃基材；
S400,将所述光净化防蓝光溶液施加于所述羟基化玻璃基材表面，烘干并加热处理，得到所述耐磨光净化防蓝光玻璃；所述加热处理的温度为300～400℃，时长为0.5～10h。
本申请实施例提供的耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法，通过镉、银、钠及硼等离子改性氧化锌和二氧化钛，并通过改性氧化锌负载改性二氧化钛后沉积在玻璃基材表面，使玻璃基材表面具有高低折射率的结构，有效地对蓝光的反射，使所述玻璃基材具有良好的防蓝光效果。同时改性后的二氧化钛和氧化锌在可见光和紫外光下均具有催化活性，能够有效降解使用环境中的甲醛和VOC等有机物，同时还能够有效杀灭吸附在耐磨光净化防蓝光玻璃表面的细菌和病毒等，提高使用环境的安全性。配合加热处理，使玻璃基材表面的羟基与粘合剂和聚合物乳液等中的羟基和羧基等基团反应，使所述耐磨光净化防蓝光玻璃具有良好的耐磨性。
在一些实施例中，步骤S100具体包括：
提供氧化锌凝胶；
提供氧化镉凝胶；
提供掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶；
将所述氧化锌凝胶、氧化镉凝胶和二氧化钛凝胶混合，水浴加热，陈化并离心处理，得沉淀物；其中，所述氧化锌凝胶、所述氧化镉凝胶和所述二氧化钛凝胶的体积比为1～5：1～10：1～10；所述水浴加热的温度为50～90℃，时长为1～5h；
对所得沉淀物进行焙烧处理，得到所述改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料；所述焙烧处理的温度为500～800℃，时长为2～6h，升温速度为1.0～4.0℃/min。
在一些实施例中，氧化锌凝胶可以以二水合乙酸锌[Zn(CH3COO)2˙2H2O]为锌源，乙二醇甲醚为溶剂，单乙醇胺为稳定剂，采用溶胶-凝胶法制备。
在一些实施例中，氧化锌凝胶的制备具体可以包括：将0.5～5.0g二水合乙酸锌加入30～100ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌0.5～3.0h进行溶解；将30～100g/L单乙醇胺滴加至上述溶液中，继续在室温下磁力搅拌0.5～5.0h，即得到氧化锌(ZnO)凝胶。
在一些实施例中，提供氧化镉凝胶具体可以包括：将1.0～10g二水合乙酸镉[Cd(CH3COO)2˙2H2O]加入10～100ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌0.5～5.0h进行溶解；将30～100g/L单乙醇胺滴加至上述溶液中，继续在室温下磁力搅拌0.5～2.0h，即得到氧化镉(CdO)凝胶。
在一些实施例中，掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶具体可以钛酸丁酯为钛源，硝酸钠为钠源，硝酸银为银源，无水乙醇为溶剂，冰醋酸为钛酸丁酯水解抑制剂，采用溶胶-凝胶法制备。
在一些实施例中，所述提供掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶具体包括：
将0.01～0.5重量份的钠盐、0.01～0.1重量份的银盐及0.01～0.3重量份的硼酸在溶剂中混合；
加入2.0～10体积份的冰醋酸；
将所得溶液缓慢滴加至10-100体积份的钛酸丁酯溶液中，得到掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶；其中，钛酸丁酯的质量分数为25～30％。
在一些实施例中，提供掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶具体可以包括：称取0.01～0.5g的硝酸钠、0.01～0.1g硝酸银及0.01～0.3g硼酸于烧杯中，加入5.0～50ml无水乙醇，置于搅拌器上室温搅拌至样品完全溶解；加入1.0～5.0ml蒸馏水和2.0～10ml冰醋酸，室温搅拌10～60min后将所得溶液缓慢滴加至10-100ml钛酸丁酯的醇溶液中，即得到掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶。其中，钛酸丁酯的醇溶液中，钛酸丁酯的质量分数为25～30％。
在一些实施例中，将所述氧化锌凝胶、氧化镉凝胶和二氧化钛凝胶混合具体包括：将所述氧化锌凝胶、氧化镉凝胶和二氧化钛凝胶按照体积比为1～5：1～10：1～10进行混合。也即，所述氧化锌凝胶、所述氧化镉凝胶和所述二氧化钛凝胶的体积比为1～5：1～10：1～10。通过该种体积配比，能够得到具有高掺杂度的镉、银、钠及硼的改性氧化锌和改性二氧化钛。
进一步地，在温度为50～90℃，时长为1～5h的水浴加热时可以持续搅拌，以提高所得改性氧化锌和改性二氧化钛中的镉、银、钠及硼的掺杂均匀性。
在一些实施例中，陈化处理的时长可以为18～30h。以进一步提高镉、银、钠及硼在氧化锌和二氧化钛表面的掺杂量。
在一些实施例中，离心处理后还包括清洗处理。清洗处理可以为取离心所得沉淀物，进行水洗、醇洗和烘干处理。通过水洗、醇洗和烘干处理，可以进一步提高所得改性氧化锌和改性二氧化钛的纯度，从而提高最终制备所得的耐磨光净化防蓝光玻璃的光净化和防蓝光性能。
进一步地，水洗、醇洗和烘干处理具体可以为3次水洗和3次醇洗，50～80℃真空干燥8～16h。
通过将清洗处理后的沉淀物进行温度为500～800℃，时长为2～6h这种条件的焙烧处理，能够得到性能良好的改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料。且所得改性氧化锌和改性二氧化钛均为纳米颗粒，在可见光和紫外光下均能够将吸附在玻璃基材表面的水和氧分子催化成高氧化性的活性基团，攻击有机物的不饱和键或抽取H原子产生新自由基，激发链式反应，从而分解所述玻璃基材表面的甲醛、VOC、细菌和病毒等，具有良好的光净化性能和抗菌性能等。从而避免由于使用环境中空气质量差和由于触摸屏幕需要用户通过手指频繁触摸来实现操作，屏幕上集聚的大量的有害微生物造成的可能伤害等，为用户提供良好的使用环境。
进一步地，在焙烧处理时，采用匀速升温的方式。升温速度可以为1.0～4.0℃/min。通过采用该种速度的升温处理，能够避免升温过高造成的改性氧化锌或改性二氧化钛内部的均匀性和稳定性，例如局部致密性不够好等。
在一些实施例中，步骤S200中，分散剂可以为常规的分散剂，例如吐温、辛基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚等。也即，所述分散剂选自吐温、辛基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
在一些实施例中，粘合剂可以为常规的热熔型粘合剂，例如聚氨酯、聚苯乙烯和聚丙烯酸酯等。也即，所述粘合剂选自聚氨酯、聚苯乙烯和聚丙烯酸酯中的至少一种。
在一些实施例中，成膜助剂可以为常规的成膜助剂，例如醇酯十二、丙二醇、乙二醇和苯甲酸等。也即，所述成膜助剂选自醇酯十二、丙二醇、乙二醇和苯甲酸中的至少一种。
在一些实施例中，聚合物乳液可以为常规的乳液，例如醋酸乙烯酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳液、醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液和聚酸乙烯酯-丙烯酸酯-氯乙烯共聚乳液等。也即，所述聚合物乳液选自醋酸乙烯酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳液、醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液和聚酸乙烯酯-丙烯酸酯-氯乙烯共聚乳液中的至少一种。
在一些实施例中，表面活性剂可以为常规的乳液，例如硬脂酸和十二烷基苯磺酸钠等。也即，所述表面活性剂选自硬脂酸和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
通过设置包括复合材料10～60份、分散剂1.0～10份、粘合剂1.0～10份、成膜助剂1.0～5.0份、聚合物乳液20～70份和表面活性剂0.1～1.0份的重量份数的光净化防蓝光材料，能够得到优良光净化和防蓝光性能的溶液，能够提高经过后续处理所得耐磨光净化防蓝光玻璃的光净化稳定性和防蓝光稳定性。且能够使后续处理中，羟基化玻璃基材表面的羟基与该光净化防蓝光溶液中的粘合剂和聚合物乳液等中的羟基和羧基等基团交联，使光净化防蓝光溶液较好的附着在玻璃基材表面，具有良好的耐磨性。
在一些实施例中，所述提供羟基化玻璃基材可以包括：将玻璃基材的一个表面进行活化处理，形成羟基。所述活化处理包括过氧化氢处理、酸处理和氧气气氛下进行等离子处理中的一种或者多种。
本申请另外的实施例中，所述提供表面具有羟基的玻璃基材的步骤包括：直接使用经过电晕处理的玻璃基材成品。
在一些实施例中，所述提供羟基化玻璃基材具体可以包括：玻璃基材置于体积比为H2O2:HCl＝(2.0～10):(1.0～5.0)溶液中超声30～60min，水洗净，再将玻璃基材置于H2O2:H2SO4＝(3.0～10):(1.0～3.0)中浸泡，并用水浴50～100℃加热0.5～3.0h，水洗净，无水乙醇洗净，吹干，得到羟基化玻璃基材。
在一些实施例中，在将玻璃基材置于体积比为H2O2:HCl＝(2.0～10):(1.0～5.0)溶液中超声30～60min之前，还包括：清洗玻璃基材表面的灰尘及油脂并干燥处理后备用。具体可以采用pH8～9的碱性肥皂水溶液，超声5.0～30min，进行清洗。可选地，干燥可以采用50～70℃烘干处理的方式进行。通过清洗玻璃基材表面的油脂及灰尘洗净，能够减少杂质对光净化防蓝光的影响，并提高后续制备过程中该光净化防蓝光材料与玻璃基材表面的结合强度。
在一些实施例中，所述玻璃基材，可以为普通的玻璃基材，也可以为经过处理的钢化玻璃基材。
在一些实施例中，步骤S400中，将所述光净化防蓝光溶液施加于所述羟基化玻璃基材表面时，采用的方法包括但不限于浸涂、涂覆、喷涂以及辊涂。可以理解的是，将所述光净化防蓝光溶液施加于所述羟基化玻璃基材表面后，即在玻璃基材表面形成了光净化防蓝光膜层。
在一些实施例中，将光净化防蓝光溶液以浸涂的方式施加至所述玻璃基材表面。
在一些实施例中，将光净化防蓝光溶液浸涂至所述玻璃基材表面具体包括：将所述羟基化玻璃基材浸入所述光净化防蓝光溶液中，以0.5～5.0mm/s的速度提拉。提拉速度过大或者过小，都会影响光净化防蓝光溶液在玻璃基材表面成膜的性能，导致不能形成完整的光净化防蓝光膜层，或者不能形成均匀的光净化防蓝光膜层。0.5～5.0mm/s的提拉速度，能够使光净化防蓝光膜层良好地附着在所述玻璃基材表面，避免浸涂不均匀。
在一些实施例中，所述温度为50～100℃，时长为0.5～3.0h的烘干处理中，所述烘干步骤可以在烘箱中进行，也可以在马弗炉中进行，本说明书对此不做具体限定。
通过设置300～400℃的加热处理的温度，时长为0.5～10h的加热处理时长，能够使光净化防蓝光膜层具有良好的性能和稳定的光净化和抗蓝光性能。既能避免烘烤不够，导致的光净化防蓝光膜层和薄膜基材硬度不够极易碰花，耐腐蚀性下降和抗冲击性下降等；还能避免烘烤过度导致的光净化防蓝光膜层和薄膜基材过薄，耐弯折性差、开裂等。同时还能够使羟基化玻璃基材表面的羟基与该光净化防蓝光溶液中的粘合剂和聚合物乳液等中的羟基和羧基等基团更好地交联，使光净化防蓝光溶液更好地附着在玻璃基材表面。因此，经过该温度和时间的加热处理，得到性能优良的改性纳米氧化锌负载改性纳米二氧化钛粒子的光净化防蓝光玻璃。
下面结合具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。在以下实施例中，氧化锌凝胶简称产物A；氧化镉凝胶，简称产物B；掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶，简称产物C。
实施例1
步骤S1：光净化防蓝光溶液的制备。
S11：首先，将0.5g二水乙酸锌加入30ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌2h进行溶解，然后，将30g/L单乙醇胺滴加到上述溶液中，继续再在室温下磁力搅拌3h，得到产物A；
S12：将1.0g二水乙酸镉加入10ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌3h进行溶解，然后，将30g/L单乙醇胺滴加到上述溶液中，继续再在室温下磁力搅拌1.5h，得到产物B；
S13：称取0.01g的硝酸钠、0.01g硝酸银及0.01g硼酸于烧杯中，加入5ml无水乙醇，置于搅拌器上搅拌，待样品完全溶解后，加入1.0ml蒸馏水、2.0ml冰醋酸，搅拌30min，缓慢滴加至50ml质量分数为27％的钛酸丁酯的醇溶液中，得到产物C；
S14：将产物A、B、C按照体积比分别为1:1:1混合，之后将溶液放置于75℃的水浴条件下，持续搅拌3h，陈化18h后，离心收集产物，水洗、醇洗各三次，65℃真空干燥12h，于500℃空气氛围中焙烧4h，升温速度为2.5℃/min，得到改性ZnO负载改性TiO2的复合材料；
S15：按重量份计算，将制备好的改性ZnO负载改性TiO2的复合材料10份，分散剂1.0份，粘合剂1.0份，助成膜剂1.0份，聚合物乳液20份、表面活性剂0.1份混合均匀。其中，分散剂为吐温，粘合剂为聚氨酯，成膜助剂为醇酯十二，聚合物乳液为醋酸乙烯酯乳液，表面活性剂为硬脂酸。
步骤S2：耐磨光净化防蓝光玻璃的制备
S21：将玻璃片置于碱性肥皂水溶液中(pH 8.5)，超声18min后，水洗净，60℃下烘干备用。
S22：将玻璃片置于体积比为H2O2:HCl＝6:3溶液中超声45min，水洗净，将玻璃片置于H2O2:H2SO4＝6.5:2中浸泡，并用水浴75℃加热1.8h，水洗净，无水乙醇洗净，吹干备用，羟基化玻璃片制备完成；
S23：将步骤S22处理后的玻璃浸入步骤S15中制备的涂料中，以0.5mm/s的速率提拉，制备获得镀膜玻璃，镀膜后的玻璃在75℃下烘干1.8h，随后以10℃/min的升温速率升至300℃，保温5.5h后随炉冷却，获得耐磨光净化防蓝光玻璃。
实施例2
步骤S1：光净化防蓝光溶液的制备
S11：首先，将1.5g二水乙酸锌加入50ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌2h进行溶解，然后，将50g/L单乙醇胺滴加到上述溶液中，继续再在室温下磁力搅拌3h，得到产物A；
S12：将3g二水乙酸镉加入30ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌3h进行溶解，然后，将50g/L单乙醇胺滴加到上述溶液中，继续再在室温下磁力搅拌1.5h，得到产物B；
S13：称取0.15g的硝酸钠、0.03g硝酸银及0.08g硼酸于烧杯中，加入18ml无水乙醇，置于搅拌器上搅拌，待样品完全溶解后，加入2ml蒸馏水、4ml冰醋酸，搅拌30min，缓慢滴加至30ml质量分数为27％钛酸丁酯的醇溶液中，得到产物C；
S14：将产物A、B、C按照体积比分别为1.7:4:4混合，之后将溶液放置于75℃的水浴条件下，持续搅拌3h，陈化22h后，离心收集产物，水洗、醇洗各三次，65℃真空干燥12h，于600℃空气氛围中焙烧4h，升温速度为2.5℃/min，得到改性ZnO负载改性TiO2复合材料；
S15：按重量份计算，将制备好的改性ZnO负载改性TiO2复合材料10份，分散剂1.0份，粘合剂1.0份，助成膜剂1.0份，聚合物乳液20份、表面活性剂0.1份混合均匀。其中，分散剂为吐温，粘合剂为聚氨酯，成膜助剂为醇酯十二，聚合物乳液为醋酸乙烯酯乳液，表面活性剂为硬脂酸。
步骤S2：耐磨光净化防蓝光玻璃的制备
S21：将玻璃片置于碱性肥皂水溶液中(pH 8.5)，超声18min后，水洗净，60℃下烘干备用。
S22：将玻璃片置于体积比为H2O2:HCl＝6:3溶液中超声45min，水洗净，将玻璃片置于H2O2:H2SO4＝6.5:2中浸泡，并用水浴75℃加热1.8h，水洗净，无水乙醇洗净，吹干备用，羟基化玻璃片制备完成；
S23：将步骤S22处理后的玻璃浸入步骤S15中制备的涂料中，以0.5mm/s的速率提拉，制备获得镀膜玻璃，镀膜后的玻璃在75℃下烘干1.8h，随后以10℃/min的升温速率升至300℃，保温5.5h后随炉冷却，获得耐磨光净化防蓝光玻璃。
实施例3
步骤S1：光净化防蓝光溶液的制备
S11：首先，将2.25g二水乙酸锌加入65ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌2h进行溶解，然后，将65g/L单乙醇胺滴加到上述溶液中，继续再在室温下磁力搅拌3h，得到产物A；
S12：将5.5g二水乙酸镉加入55ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌3h进行溶解，然后，将65g/L单乙醇胺滴加到上述溶液中，继续再在室温下磁力搅拌1.5h，得到产物B；
S13：称取0.25g的硝酸钠、0.05g硝酸银及0.15g硼酸于烧杯中，加入25ml无水乙醇，置于搅拌器上搅拌，待样品完全溶解后，加入2.5ml蒸馏水、6.0ml冰醋酸，搅拌30min，缓慢滴加至50ml质量分数为27％钛酸丁酯的醇溶液中，得到产物C；
S14：将产物A、B、C按照体积比分别为3:5.5:5.5混合，之后将溶液放置于75℃的水浴条件下，持续搅拌3h，陈化24h后，离心收集产物，水洗、醇洗各三次，65℃真空干燥12h，于650℃空气氛围中焙烧4h，升温速度为2.5℃/min，得到改性ZnO负载改性TiO2复合材料；
S15：按重量份计算，将制备好的改性ZnO负载改性TiO2复合材料35份，分散剂5.5份，粘合剂5.5份，助成膜剂3份，聚合物乳液45份、表面活性剂0.5份混合均匀。其中，分散剂为辛基酚聚氧乙烯醚，粘合剂为聚氨酯，成膜助剂为醇酯十二，聚合物乳液为醋酸乙烯酯乳液，表面活性剂为硬脂酸。
步骤S2：耐磨光净化防蓝光玻璃的制备
S21：将玻璃片置于碱性肥皂水溶液中(pH 8.5)，超声18min后，水洗净，60℃下烘干备用。
S22：将玻璃片置于体积比为H2O2:HCl＝6:3溶液中超声45min，水洗净，将玻璃片置于H2O2:H2SO4＝6.5:2中浸泡，并用水浴75℃加热1.8h，水洗净，无水乙醇洗净，吹干备用，羟基化玻璃片制备完成；
S23：将步骤S22处理后的玻璃浸入步骤S15中制备的涂料中，以2.2mm/s的速率提拉，制备获得镀膜玻璃，镀膜后的玻璃在75℃下烘干1.8h，随后以10℃/min的升温速率升至350℃，保温5.5h后随炉冷却，获得耐磨光净化防蓝光玻璃。
实施例4
步骤S1：光净化防蓝光溶液的制备
S11：首先，将4g二水乙酸锌加入80ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌2h进行溶解，然后，将80g/L单乙醇胺滴加到上述溶液中，继续再在室温下磁力搅拌3h，得到产物A；
S12：将8g二水乙酸镉加入80ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌3h进行溶解，然后，将80g/L单乙醇胺滴加到上述溶液中，继续再在室温下磁力搅拌1.5h，得到产物B；
S13：称取0.4g的硝酸钠、0.08g硝酸银及0.2g硼酸于烧杯中，加入40ml无水乙醇，置于搅拌器上搅拌，待样品完全溶解后，加入4.0ml蒸馏水、8.0ml冰醋酸，搅拌30min，缓慢滴加至80ml质量分数为27％钛酸丁酯的醇溶液中，得到产物C；
S14：将产物A、B、C按照体积比分别为4:8.5:8.5混合，之后将溶液放置于75℃的水浴条件下，持续搅拌3h，陈化22h后，离心收集产物，水洗、醇洗各三次，65℃真空干燥12h，于700℃空气氛围中焙烧4h，升温速度为2.5℃/min，得到改性ZnO负载改性TiO2复合材料；
S15：按重量份计算，将制备好的改性ZnO负载改性TiO2复合材料50份，分散剂8份，粘合剂8份，助成膜剂4份，聚合物乳液60份、表面活性剂0.8份混合均匀。其中，分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，粘合剂为聚氨酯，成膜助剂为醇酯十二，聚合物乳液为醋酸乙烯酯乳液，表面活性剂为硬脂酸。
步骤S2：耐磨光净化防蓝光玻璃的制备
S21：将玻璃片置于碱性肥皂水溶液中(pH 8.5)，超声18min后，水洗净，60℃下烘干备用。
S22：将玻璃片置于体积比为H2O2:HCl＝6:3溶液中超声45min，水洗净，将玻璃片置于H2O2:H2SO4＝6.5:2中浸泡，并用水浴75℃加热1.8h，水洗净，无水乙醇洗净，吹干备用，羟基化玻璃片制备完成；
S23：将步骤S22处理后的玻璃浸入步骤S15中制备的涂料中，以4mm/s的速率提拉，制备获得镀膜玻璃，镀膜后的玻璃在75℃下烘干1.8h，随后以10℃/min的升温速率升至320℃，保温8h后随炉冷却，获得耐磨光净化防蓝光玻璃。
实施例5
步骤S1：光净化防蓝光溶液的制备
S11：首先，将5g二水乙酸锌加入100ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌2h进行溶解，然后，将100g/L单乙醇胺滴加到上述溶液中，继续再在室温下磁力搅拌3h，得到产物A。
S12：将10g二水乙酸镉加入100ml乙二醇甲醚中，并在磁力搅拌器中室温搅拌3h进行溶解，然后，将100g/L单乙醇胺滴加到上述溶液中，继续再在室温下磁力搅拌1.5h，得到产物B。
S13：称取0.5g的硝酸钠、0.1g硝酸银及0.3g硼酸于烧杯中，加入50ml无水乙醇，置于搅拌器上搅拌，待样品完全溶解后，加入5.0ml蒸馏水、10ml冰醋酸，搅拌30min，缓慢滴加至50ml质量分数为27％的钛酸丁酯的醇溶液中，得到产物C。
S14：将产物A、B、C按照体积比分别为5:10:10混合，之后将溶液放置于75℃的水浴条件下，持续搅拌3h，陈化30h后，离心收集产物，水洗、醇洗各三次，65℃真空干燥12h，于800℃空气氛围中焙烧4h，升温速度为2.5℃/min，得到改性ZnO负载改性TiO2复合材料；
S15：按重量份计算，将制备好的改性ZnO负载改性TiO2复合材料60份，分散剂10份，粘合剂10份，助成膜剂5份，聚合物乳液70份、表面活性剂1份混合均匀。其中，分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，粘合剂为聚氨酯，成膜助剂为醇酯十二，聚合物乳液为醋酸乙烯酯乳液，表面活性剂为硬脂酸。
步骤S2：耐磨光净化防蓝光玻璃的制备
S21：将玻璃片置于碱性肥皂水溶液中(pH 8.5)，超声18min后，水洗净，60℃下烘干备用。
S22：将玻璃片置于体积比为H2O2:HCl＝6:3溶液中超声45min，水洗净，将玻璃片置于H2O2:H2SO4＝6.5:2中浸泡，并用水浴75℃加热1.8h，水洗净，无水乙醇洗净，吹干备用，羟基化玻璃片制备完成；
S23：将步骤S22处理后的玻璃浸入步骤S15中制备的涂料中，以5mm/s的速率提拉，制备获得镀膜玻璃，镀膜后的玻璃在75℃下烘干1.8h，随后以10℃/min的升温速率升至300℃，保温10h后随炉冷却，获得耐磨光净化防蓝光玻璃。
对比例1
与实施例3的区别仅在于，将改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料替换为不改性的氧化锌。且在对应的步骤中，不包含改性物的加入。
具体地，步骤S12中替换为，不包括5.5g二水乙酸镉的加入。S13中替换为，不包括称取0.25g的硝酸钠、0.05g硝酸银及0.15g硼酸，且替换50ml质量分数为27％钛酸丁酯的醇溶液为50ml的醇溶液。在步骤S15中替换改性ZnO负载改性TiO2复合材料35份为氧化锌70份。
对比例2
与实施例3的区别仅在于，将改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料替换为二氧化钛。且在对应的步骤中，不包含改性物的加入。
具体地，步骤S11中替换为，不包括将2.25g二水乙酸锌的加入。步骤S12中替换为，不包括5.5g二水乙酸镉的加入。S13中替换为，不包括称取0.25g的硝酸钠、0.05g硝酸银及0.15g硼酸。在步骤S15中替换改性ZnO负载改性TiO2复合材料35份为二氧化钛70份。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，复合材料的份数为5份。
测试例
测试材料：实施例1～5，对比例1～3所得耐磨光净化防蓝光玻璃及玻璃基材。
测试方法：包括甲醛净化测试、防蓝光测试和耐磨性测试。
甲醛净化测试：参考行业标准JC/T 1074-2008进行测试，得到甲醛净化率。
防蓝光测试：使用分光光度计测试对波长为400-450nm蓝光的透过率(因为耐磨光净化防蓝光玻璃表面对蓝光会有吸收或反射的作用，蓝光透过的量占照射到其表面的光量的比例即为蓝光透过率)。
耐磨性测试：采用钢板在耐磨光净化防蓝光玻璃表面进行来回摩擦，摩擦次数为100次，摩擦速度为1m/s，摩擦时对钢板施加20kg的压力，摩擦结束后进行超声波清洗，对耐磨光净化防蓝光玻璃进行前述的甲醛净化测试。
测试结果见表1。
表1实施例1～5及对比例1～3所得抗菌玻璃的性能
摩擦前甲醛净化率 摩擦后甲醛净化率 蓝光最大透过率
玻璃基材 27％ 25％ 74％
实施例1 88％ 75％ 47％
实施例2 90％ 83％ 43％
实施例3 93％ 87％ 40％
实施例4 92％ 88％ 41％
实施例5 91％ 85％ 45％
对比例1 40％ 33％ 67％
对比例2 63％ 51％ 64％
对比例3 53％ 40％ 59％
由表1可知，本申请实施例1～实施例5制备得到的耐磨光净化防蓝光玻璃在摩擦前后甲醛净化率变化较小，蓝光透过率均低于50％。因此，本申请实施例1～实施例5制备得到的耐磨光净化防蓝光玻璃具有优良的耐磨性能、光净化性能且能够有效降低蓝光透过率等。
将各实施例和对比例1比较，可以看出，当将改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料替换为不负载且不改性的氧化锌，且氧化锌的重量份数高于本申请的复合材料的设定范围时，制备得到的耐磨光净化防蓝光玻璃的甲醛净化率明显降低，且蓝光透过率明显升高。将各实施例和对比例2比较，可以看出，当将改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料替换为不负载且不改性的二氧化钛，且二氧化钛的重量份数高于本申请的复合材料的设定范围时，制备得到的耐磨光净化防蓝光玻璃的甲醛净化率明显降低，且蓝光透过率明显升高。将各实施例和对比例3比较，可以看出，当复合材料的重量份数低于本申请的设定范围时，制备得到的耐磨光净化防蓝光玻璃的甲醛净化率明显降低，且蓝光透过率明显升高。因此，本申请通过设置改性ZnO负载改性TiO2复合材料，且使其重量份数为10～60份，具有良好的甲醛净化效果，和良好的防蓝光效果。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供一种耐磨光净化防蓝光玻璃。所述耐磨光净化防蓝光玻璃根据前述的耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法制备得到的耐磨光净化防蓝光玻璃。该耐磨光净化防蓝光玻璃具有前述的制备方法实施例的对应效果，此处不再赘述。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供一种触摸屏，包括如前所述的耐磨光净化防蓝光玻璃。该耐磨光净化防蓝光玻璃具有前述的制备方法实施例的对应效果，此处不再赘述。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供一种触摸一体机，包括如前所述的触摸屏。该耐磨光净化防蓝光玻璃具有前述的制备方法实施例的对应效果，此处不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法，其特征在于，包括：
提供改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料：其中，所述改性氧化锌和改性二氧化钛中均掺杂镉、银、钠及硼；
将所述复合材料与分散剂、粘合剂、成膜助剂、聚合物乳液和表面活性剂混合，得到光净化防蓝光溶液；以重量份数计，所述光净化防蓝光溶液包括复合材料10～60份、分散剂1.0～10份、粘合剂1.0～10份、成膜助剂1.0～5.0份、聚合物乳液20～70份和表面活性剂0.1～1.0份；
提供羟基化玻璃基材；
将所述光净化防蓝光溶液施加于所述羟基化玻璃基材表面，烘干并加热处理，得到所述耐磨光净化防蓝光玻璃；所述加热处理的温度为300～400℃，时长为0.5～10h。
2.根据权利要求1所述的耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法，其特征在于，所述提供改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料具体包括：
提供氧化锌凝胶；
提供氧化镉凝胶；
提供掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶；
将所述氧化锌凝胶、氧化镉凝胶和二氧化钛凝胶混合，水浴加热，陈化并离心处理，得沉淀物；其中，所述氧化锌凝胶、所述氧化镉凝胶和所述二氧化钛凝胶的体积比为1～5：1～10：1～10；所述水浴加热的温度为50～90℃，时长为1～5h；
对所得沉淀物进行焙烧处理，得到所述改性氧化锌负载改性二氧化钛的复合材料；所述焙烧处理的温度为500～800℃，时长为2～6h，升温速度为1.0～4.0℃/min。
3.根据权利要求2所述的耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法，其特征在于，所述提供掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶具体包括：
将0.01～0.5重量份的钠盐、0.01～0.1重量份的银盐及0.01～0.3重量份的硼酸在溶剂中混合；
加入2.0～10体积份的冰醋酸；
将所得溶液缓慢滴加至10-100体积份的钛酸丁酯溶液中，得到掺杂钠、银和硼的二氧化钛凝胶；其中，钛酸丁酯的质量分数为25～30％。
4.根据权利要求2所述的耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法，其特征在于，所述陈化的时长为18～30h。
5.根据权利要求1所述的耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法，其特征在于，所述烘干处理的温度为50～100℃，时长为0.5～3.0h。
6.根据权利要求1所述的耐磨光净化防蓝光玻璃的制备方法，其特征在于，所述将所述光净化防蓝光溶液施加于羟基化玻璃基材表面具体包括：
将所述羟基化玻璃基材浸入所述光净化防蓝光溶液中，以0.5～5.0mm/s的速度提拉。
7.一种光净化防蓝光溶液，其特征在于，所述光净化防蓝光溶液包括复合材料10～60份、分散剂1.0～10份、粘合剂1.0～10份、成膜助剂1.0～5.0份、聚合物乳液20～70份和表面活性剂0.1～1.0份；所述复合材料为改性氧化锌负载的改性二氧化钛；所述改性氧化锌和所述改性二氧化钛中均掺杂镉、银、钠及硼。
8.一种耐磨光净化防蓝光玻璃，其特征在于，所述耐磨光净化防蓝光玻璃根据权利要求1-6任一项所述的制备方法得到；
或，所述耐磨光净化防蓝光玻璃包括羟基化玻璃基材以及涂覆在所述羟基化玻璃基材表面的如权利要求7所述的光净化防蓝光溶液。
9.一种触摸屏，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的耐磨光净化防蓝光玻璃。
10.一种触摸一体机，其特征在于，包括如权利要求9所述的触摸屏。
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