CN117448089A

CN117448089A - 一种low-e玻璃镀层的清除剂及清除方法

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Publication number: CN117448089A
Application number: CN202311405411.4A
Authority: CN
Inventors: 刘靖; 杨晓林; 孔德茹; 张进康; 孙冬兰
Original assignee: Tianjin University of Science and Technology
Current assignee: Tianjin University of Science and Technology
Priority date: 2023-10-26
Filing date: 2023-10-26
Publication date: 2024-01-26

Abstract

本发明涉及一种清除low‑e玻璃镀层的清除剂及清除方法。该清除剂包括清除液A和清除液B，其中：清除液A包括1～5M的无机酸、5％～20％的无机助磨试剂、1％～5％的pH缓冲剂、1％～5％的分散剂、1％～5％的螯合剂、1％～5％的表面活性剂和1％～5％的催化剂；清除液B包括3～10M的无机碱、5％～20％的无机助磨试剂、1％～5％的pH缓冲剂、1％～5％的分散剂、1％～5％的螯合剂、1％～5％表面活性剂和1％～5％的催化剂。本发明所提供的清除剂具有配方稳定、去除力强、不易挥发、不易分解、持久力强等优点，同时溶剂量少，廉价；不含苯、氰化物、重金属等有毒物质；对于玻璃上的镀层能有效脱除，适用于不良品的返修工序和废旧品的回收再利用。

Description

一种low-e玻璃镀层的清除剂及清除方法

技术领域

本发明属于玻璃清除技术领域，具体而言，涉及一种清除low-e玻璃镀层的清除剂及清除方法。

背景技术

玻璃是当前智能电子时代核心功能材料之一。随着社会的进步，2D、2.5D或3D玻璃已经应用于各种电子产品上，在玻璃上镀膜也已成为一种时尚，在工厂加工过程中，会在玻璃表面涂覆镀层，以增加玻璃的光学、机械、热耐化学腐蚀、良好的防火、高透明度、耐温性、轻度化和安全等性能，广泛应用于航空航天、安防、建筑、汽车、电子、光学仪器、医疗设备等领域；玻璃镀层的加工是非常精细的过程，因此对退镀、清除的要求也越来越高。当镀层出现不良时，工厂的大规模样品存在浪费现象，就需要使用清除剂将玻璃表面不良的镀层去除，便于重新加工利用。作为当前电子制造行业使用量非常巨大的一种辅料，因此清除剂的市场需求日趋旺盛。

目前现有的清除镀层玻璃的方法，大致可分为以下四类：化学清除法、机械清除法、等离子体清除法和热清除法。化学清除法常利用混酸等溶剂，可能会使镀层表面出现腐蚀或者斑点；机械清除法清除工序繁琐，费力费时，重复多次抛光会对玻璃造成一定损伤，容易出现划痕磨损等现象；等离子体清除法需要复杂的设备，成本高，适用轻度镀层的清除；热清除法适用轻度镀层清除。

CN116855318A公开了一种玻璃清洗剂及其制备方法和应用，所述玻璃清洗剂的组分包括丙烯酸盐、螯合剂、磺酸盐、烷基醇酰胺、有机碱、非离子表面活性剂和去离子水。虽然该清洗剂对玻璃表面的脏污和油污具有显著的清洗效果，且清洗后不会有划痕，经该清洗剂清洗后的玻璃可以达到和等离子活化处理后的玻璃一样其表面形成羟基完全亲水的效果，应用于疏水疏油玻璃制备时，可使制备过程无需进行等离子活化处理，就可使疏水疏油层与玻璃表面之间的附着力更强，结合更紧密，进而具有耐磨、耐高温性好以及化学性能稳定、不易被腐蚀的优点，但是在清除low-e玻璃镀层方面，其效果并不明显。

因此，尚需开发一种low-e玻璃镀层的清除剂及清除方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种low-e玻璃镀层的清除剂及清除方法，该清除剂具有配方稳定、去除力强、不易挥发、不易分解、持久力强等优点，同时溶剂少，廉价；不含苯、氰化物、重金属等有毒物质；对于玻璃上的镀层能有效脱除，适用于不良品的返修工序和废旧品的回收再利用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种low-e玻璃镀层的清除剂，所述的清除剂包括清除液A和清除液B，其中：

清除液A包括1～5M的无机酸、5％～20％的无机助磨试剂、1％～5％的pH缓冲剂、1％～5％的分散剂、1％～5％的螯合剂、1％～5％的表面活性剂和1％～5％的催化剂；

清除液B包括3～10M的无机碱、5％～20％的无机助磨试剂、1％～5％的pH缓冲剂、1％～5％的分散剂、1％～5％的螯合剂、1％～5％的表面活性剂和1％～5％的催化剂。

本发明中，百分比为质量体积百分浓度，如5％-20％的无机助磨试剂是指100mL清除液A或者清除液B中含有5-20g无机助磨试剂。

进一步地，

清除液A和清除液B中，所述的无机助磨试剂为二氧化硅、氯化钙、过硼酸钠中的一种或几种；

清除液A和清除液B中，所述的pH缓冲剂为乙酸、醋酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种；

清除液A和清除液B中，所述的分散剂为柠檬酸钠、亚硫酸钠、聚乙二醇基硅烷中的一种或几种；

清除液A和清除液B中，所述的螯合剂为乙二胺四乙酸或赖氨酸中的一种或两种；

清除液A和清除液B中，所述的表面活性剂为十二醇、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或几种；

清除液A和清除液B中，所述的催化剂为硫酸、氨水、过氧化氢中的一种或几种。

进一步地，

清除液A中，所述的无机酸为硫酸、氢氟酸、磷酸、硝酸和硼酸中的一种或几种；

清除液B中，所述的无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵中的一种或几种。

本发明还提供一种low-e玻璃上镀层的清除方法，其中，所述的清除方法为采用本发明所述的清除剂进行清除。

进一步地，所述的清除方法包括如下步骤：

1)将low-e玻璃置于盛有清除液A的容器中，浸泡一段时间后清洗；

2)再将清洗后的low-e玻璃置于盛有清除液B的容器中，在加热的条件下浸泡一段时间后清洗，即得清除好的low-e玻璃。

进一步地，步骤2)中，加热温度为50-90℃。

进一步地，步骤2)中，所述的加热方式为采用水浴锅加热、油浴锅加热、蒸发加热或者加热棒加热。

进一步地，步骤1)和步骤2)中，浸泡时间为15-90min。

进一步地，所述的清除方法还包括循环进行步骤1)或者步骤1)和步骤2)的操作。

本发明中，可根据清除的效果，循环进行步骤1)或者步骤1)和步骤2)的操作。

进一步地，步骤1)中所述的浸泡为在加热的条件下浸泡。

进一步地，步骤1)中所述加热的加热温度为50-90℃。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)采用本发明所提供的清除剂清除low-e玻璃后不会造成玻璃破损，无刮痕，表面光亮、整体通透。清除后的low-e玻璃可当作原材料继续投入使用，并且可以有效去除镀层，节约成本，适用于不良品的返修工序和废旧品的回收再利用。

(2)本发明所提供的清除剂能非常迅速地处理掉玻璃表面的镀层，且不对玻璃产生损伤，清除过程中不会起泡，而且清除下来的金属盐不会重新粘附在玻璃表面。利用清除剂中的清除液A和清除液B循环使用能有效去除low-e玻璃镀层，廉价，节约成本，有利于工厂大规模投入使用。该清除剂具有稳定、去除力强、不易挥发、不易分解、持久力强等优点，同时不含苯、氰化物、重金属等有毒物质。

(3)本发明所提供的清除方法只需浸泡加热，循环使用即可，工艺操作简单、工艺稳定，方便工厂批量化使用，是合理重复使用次品的有效方式。节省工序、节约成本。

附图说明

图1为实施例1中含五氧化二铌镀层玻璃和镀层清除干净的玻璃对比下的紫外透过率图；

图2为实施例1中含五氧化二铌镀层玻璃和镀层清除干净的玻璃对比图；

图3为实施例2中含氮化硅镀层玻璃和镀层清除干净的玻璃对比下的紫外透过率图；

图4为实施例2中含氮化硅镀层玻璃和镀层清除干净的玻璃对比下的XRD谱图；

图5为实施例2中含氮化硅镀层玻璃和镀层清除干净的玻璃对比图；

图6为对比例1中含五氧化二铌镀层玻璃与镀层玻璃清除后的紫外透过率图；

图7为对比例1中含五氧化二铌镀层玻璃与镀层玻璃清除后的XRD谱图；

图8为对比例2中含氮化硅镀层玻璃与镀层玻璃清除后的紫外透过率图；

图9为对比例2中含氮化硅镀层玻璃与镀膜玻璃清除后的XRD谱图。

具体实施方式

以下为本发明的具体实施方式，所述的实施例是为了进一步描述本发明，而不是限制本发明。

实施例1

本实施例的清除剂组成如下：

清除液A包括1M的无机酸、5％的无机助磨试剂、1％的pH缓冲剂、1％的分散剂、1％的螯合剂、1％的表面活性剂和1％的催化剂；

清除液B包括3M的无机碱、5％的无机助磨试剂、1％的pH缓冲剂、1％的分散剂、1％的螯合剂、1％的表面活性剂和1％的催化剂。

清除液A中无机酸为磷酸，清除液B中无机碱为氢氧化钠。

清除液A和清除液B中，无机助磨试剂为二氧化硅，缓冲剂为乙酸，分散剂为柠檬酸钠，螯合剂为乙二胺四乙酸，表面活性剂为十二醇，催化剂为硫酸。

清除液A和清除液B的配制方法为：分别将清除液A和清除液B的各组分加至水中，按各组分浓度进行配制，即得。

清除方法包括如下步骤：

(1)切割五氧化二铌玻璃一块，规格30cm×15cm，标记好无镀层的一面；置于盛有适量清除液A的pp材料的透明盒子中，浸泡40min后仔细清洗；

(2)再将清洗后的五氧化二铌玻璃置于盛有适量清除液B的pp材料的透明盒子中，放入加热棒加热至60℃，浸泡1.5h后仔细清洗，得到将镀层清除干净的玻璃。

通过紫外透过率图(图1)可以看出，清除镀层后的玻璃与含五氧化二铌镀层的玻璃有明显区别，含五氧化二铌镀层的玻璃在不同的波长长度下透过率不同，呈曲线变化；清除镀层后的玻璃透过率在波长400nm之前直线上升后趋于稳定，透过率最高达85％左右，说明清除有效。

玻璃对比图(图2)中，左图为含五氧化二铌镀层玻璃的原貌，发现明显看出玻璃有黄色的镀层同时可成像；右图为清除镀层后的玻璃整体透亮、表面均匀无损伤，不再具备成像能力。

图1和图2表明，采用本发明的清除剂和清除方法清除后，可得到整体透亮、表面均匀无损伤的玻璃。

实施例2

本实施例的清除剂组成如下：

清除液A包括5M的无机酸、20％的无机助磨试剂、5％的pH缓冲剂、5％的分散剂、5％的螯合剂、5％的表面活性剂和5％催化剂；

清除液B包括10M的无机碱、20％的无机助磨试剂、5％的pH缓冲剂、5％的分散剂、5％的螯合剂和5％的表面活性剂和5％的催化剂。

清除液A中无机酸为氢氟酸，清除液B中无机碱为氢氧化钾。

清除液A和清除液B中，无机助磨试剂为氯化钙，缓冲剂为醋酸钠，分散剂为亚硫酸钠，螯合剂为赖氨酸，表面活性剂为十二烷基硫酸钠，催化剂为氨水。

清除方法包括如下步骤：

(1)切割Si₃N₄玻璃1块，规格30cm×15cm，标记好无镀层的一面；置于盛有适量清除液A的pp材料的透明盒子中，浸泡15min后仔细清洗；

(2)再将清洗后的Si₃N₄玻璃置于盛有适量清除液B的pp材料的透明盒子中，放入加热棒加热至60℃，浸泡30min后仔细清洗；

(3)最后再将清洗后的Si₃N₄玻璃置于盛有适量清除液A的pp材料的透明盒子中，放入加热棒加热至90℃，浸泡30min后仔细清洗，得到将镀层清除干净的玻璃。

通过紫外透过率图(图3)可以看出，清除镀层后玻璃与含Si₃N₄镀层的玻璃有明显区别，含Si₃N₄镀层的玻璃透过率最高在75％左右，而清除镀层后玻璃透过率最高可达90％左右，透过率明显提高。

通过XRD测试图(图4)可以看出，含Si₃N₄镀层的玻璃在扫描度数为38°左右时存在衍射峰，清除镀层后玻璃的衍射峰消失，证明此时玻璃镀层被清除干净；说明清除镀层玻璃效果有效。

玻璃对比图(图5)中，左图为含Si₃N₄镀层玻璃原貌，发现明显看出玻璃有均匀的蓝色镀层；右图为清除镀层后的玻璃整体透亮、表面均匀无损伤。

图3、图4和图5表明，采用本发明的清除剂和清除方法清除后，可得到整体透亮、表面均匀无损伤的玻璃。

实施例3

本实施例的清除剂组成如下：

清除液A包括3M的无机酸、15％的无机助磨试剂、3％的pH缓冲剂、3％的分散剂、3％的螯合剂、3％的表面活性剂和2.5％催化剂；

清除液B包括6M的无机碱、15％的无机助磨试剂、3％的pH缓冲剂、3％的分散剂、3％的螯合剂、3％的表面活性剂和2.5％的催化剂。

清除液A中无机酸为硫酸，清除液B中无机碱为氢氧化铵。

清除液A和清除液B中，无机助磨试剂为过硼酸钠，缓冲剂为碳酸氢钠，分散剂为聚乙二醇基硅烷，螯合剂为赖氨酸，表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，催化剂为过氧化氢。

清除方法包括如下步骤：

(1)切割Si₃N₄玻璃1块，规格30cm×15cm，标记好无镀层的一面；置于盛有适量清除液A的pp材料的透明盒子中，浸泡40min后仔细清洗；

(2)再将清洗后的Si₃N₄玻璃置于盛有适量清除液B的pp材料的透明盒子中，放入加热棒加热至60℃，浸泡50min后仔细清洗。得到将镀层清除干净的玻璃。

紫外透过率图、XRD测试图和玻璃对比图与实施例2基本一致。

实施例4

本实施例的清除剂组成如下：

清除液A包括2M的无机酸、10％的无机助磨试剂、2％的pH缓冲剂、2％的分散剂、2％的螯合剂、2％的表面活性剂和3.5％的催化剂；

清除液B包括8M的无机碱、10％的无机助磨试剂、2％的pH缓冲剂、2％的分散剂、2％的螯合剂和2％的表面活性剂和3.5％催化剂。

清除液A中无机酸为硝酸，清洗液B中无机碱为氢氧化钾。

清除液A和清除液B中，无机助磨试剂为氯化钙，缓冲剂为碳酸钠，分散剂为柠檬酸钠，螯合剂为乙二胺四乙酸，表面活性剂为十二醇，催化剂为过氧化氢。

清除方法包括如下步骤：

(2)再将清洗后的Si₃N₄玻璃置于盛有适量清除液B的pp材料的透明盒子中，放入加热棒加热至60℃，浸泡50min后仔细清洗；

(3)然后再将其置于盛有适量清除液A的pp材料的透明盒子中，放入加热棒加热至90℃，浸泡30min后仔细清洗；

(4)最后再将其置于盛有适量清除液B的pp材料的透明盒子中，放入加热棒加热至60℃，浸泡50min后仔细清洗。得到将镀层清除干净的玻璃。

紫外透过率图、XRD测试图和玻璃对比图与实施例2基本一致。

实施例5

本实施例的清除剂组成如下：

清除液A包括4M的无机酸、8％的无机助磨试剂、4％的pH缓冲剂、4％的分散剂、4％的螯合剂、4％的表面活性剂和5％的催化剂；

清除液B包括5M的无机碱、8％的无机助磨试剂、4％的pH缓冲剂、4％的分散剂、4％的螯合剂、4％的表面活性剂和5％的催化剂。

清除液A中无机酸为硼酸，清除液B中无机碱为氢氧化钠。

清除液A和清除液B中，无机助磨试剂为二氧化硅，缓冲剂为柠檬酸钠，分散剂为柠檬酸钠，螯合剂为乙二胺四乙酸，表面活性剂为十二醇，催化剂为硫酸。

清除方法包括如下步骤：

(1)切割五氧化二铌玻璃一块，规格30cm×15cm，标记好无镀层的一面；置于盛有适量组分适量A的pp材料的透明盒子中，浸泡40min后仔细清洗；

(2)再将清洗后的五氧化二铌玻璃置于盛有适量清除液B的pp材料的透明盒子中，放入加热棒加热至50℃，浸泡1.5h后仔细清洗，得到将镀层清除干净的玻璃。

紫外透过率图和玻璃对比图与实施例1基本一致。

对比例1

本实施例的清除剂组成如下：

清除液A包括0.5M的无机酸、5％的无机助磨试剂、1％的pH缓冲剂、1％的分散剂、1％的螯合剂、1％的表面活性剂和1％的催化剂；

清除液A中无机酸为磷酸，清除液B中无机碱为氢氧化钠。

清除方法包括如下步骤：

(1)切割五氧化二铌玻璃多块，规格30cm×15cm，标记好无镀层的一面；置于盛有适量清除液A的pp材料的透明盒子中加热90℃，浸泡1h、2h、3h、4h、5h后仔细清洗；

(2)再将清洗后的五氧化二铌玻璃置于盛有适量清除液B的pp材料的透明盒子中，放入加热棒加热至60℃，浸泡1.5h后仔细清洗。

通过紫外透过率图(图6)可以看出，清除后的玻璃与含五氧化二铌镀层玻璃无明显区别。

通过XRD图(图7)可以看出，清除后玻璃与含五氧化二铌镀层玻璃无明显区别。

对比例2

本实施例的清洗剂组成如下：

清除液A包括5.5M的无机酸、5％的无机助磨试剂、1％的pH缓冲剂、1％的分散剂、1％的螯合剂、1％的表面活性剂和1％的催化剂；

清除液A中无机酸为磷酸，清除液B中无机碱为氢氧化钾。

清除方法包括如下步骤：

(1)切割Si₃N₄玻璃多块，规格30cm×15cm，标记好无镀层的一面；置于盛有适量清除液A的pp材料的透明盒子中，放入加热棒加热至90℃，浸泡1h、2h、3h、4h、5h后仔细清洗；

(2)再将清洗后的Si₃N₄玻璃置于盛有适量清除液B的pp材料的透明盒子中，放入加热棒加热至60℃，浸泡50min后仔细清洗。

通过紫外透过率图(图8)可以看出，清除后玻璃与含Si₃N₄镀层玻璃无明显区别。

通过XRD图(图9)可以看出，清除后玻璃与含Si₃N₄镀层玻璃无明显区别。

从本发明实施例和对比例的结果可以看出，当清除液A中无机酸的浓度不在1～5M的范围时，清除后玻璃与含镀层玻璃无明显区别，因此清除液A中无机酸的浓度控制在1～5M的范围内。

Claims

1.一种low-e玻璃镀层的清除剂，其特征在于，所述的清除剂包括清除液A和清除液B，其中：

2.根据权利要求1所述的清除剂，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的清除剂，其特征在于，

4.一种low-e玻璃镀层的清除方法，其特征在于，所述的清除方法为采用权利要求1-3任意一项所述的清除剂进行清除。

5.根据权利要求4所述的清除方法，其特征在于，所述的清除方法包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的清除方法，其特征在于，步骤2)中，加热温度为50-90℃。

7.根据权利要求6所述的清除方法，其特征在于，步骤1)和步骤2)中，浸泡时间为15-90min。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的清除方法，其特征在于，所述的清除方法还包括循环进行步骤1)或者步骤1)和步骤2)的操作。

9.根据权利要求8所述的清除方法，其特征在于，步骤1)中所述的浸泡为在加热的条件下浸泡。

10.根据权利要求9所述的清除方法，其特征在于，步骤1)中所述加热的加热温度为50-90℃。