[发明专利]一种抗菌型硅铝酸盐玻璃及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌型铝硅酸盐玻璃及其制备方法。本发明采用铝硅酸盐玻璃为基片，通过两步离子交换法，进行钾‑钠离子交换使铝硅酸盐玻璃基片增强，然后通过银‑钾离子交换和铜‑钾离子交换引入具有抗菌性能的银离子和铜离子，获得兼具优异的抗菌和增强特性的抗菌型铝硅酸盐玻璃，且不会导致光透过率大幅下降；在铝硅酸盐玻璃中同时引入银离子和铜离子，并优化各项工艺参数，使其具有协同增强玻璃的抗菌效果。

技术领域

本发明涉及抗菌玻璃技术领域，具体涉及一种抗菌型硅酸盐玻璃及其制备方法。

背景技术

随着电子技术的发展，触摸屏是目前操作简单、便捷、自然的一种人机交互方式，广泛的用于手机、PAD、或者电信、银行、电力等行业中的信息终端，目前，电容式触屏成为主流触屏技术，电容式触屏是一块复合玻璃屏，最外层采用盖板玻璃起到防护作用，铝硅酸盐玻璃具有较强的化学稳定性和抗压强度，是触屏盖板玻璃理想的材料。

由于人与各类电子产品的接触较为频繁，触屏很容易沾染上细菌，并在触屏上大量繁殖。有研究结果显示，手机屏幕每平方厘米存在12万个细菌，这无形之中给人体健康带来了威胁。目前的抗菌玻璃多为在配合料中添加含银化合物，在高温熔融添加下冷却成型，但其产品存在透光率低、强度低、生产成本低等问题，因此，有必要开发兼具抗菌杀菌和增强特性的硅铝酸盐盖板玻璃。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种抗菌型硅铝酸盐玻璃及其制备方法，提高硅铝酸盐盖板玻璃的抗菌杀菌性能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种铝硅酸盐玻璃，以质量百分含量计，包括以下组分：

发明人通过优选铝硅酸盐玻璃的组成，有利于制备获得性能优良的抗菌型铝硅酸盐玻璃。

一种抗菌型铝硅酸盐玻璃的制备方法，以上述的铝硅酸盐玻璃为基片，通过两步离子交换法引入铜离子和银离子，获得抗菌型铝硅酸盐玻璃。

上述技术方案中以上述铝硅酸盐玻璃为基片，采用两步离子交换法，进行钾-钠离子交换使铝硅酸盐玻璃基片增强，其中在400℃～460℃的温度，硝酸钾形成熔盐，玻璃表面的钠离子通过离子交换进入硝酸钾熔盐中，以及玻璃表面会析出Mg²⁺、Ca²⁺在熔盐中积累，析出的杂质离子吸附在熔盐与玻璃接触表面阻塞离子交换通过，进一步导致熔盐失活，而硅酸钾能够吸附钠离子，且SiO₃^2-还能够与玻璃表面析出的Mg²⁺、Ca²⁺等形成不溶物沉淀在熔盐底部，降低杂质离子对离子交换的影响，提升硝酸钾熔盐活性，促进钾-钠离子交换，进而改善玻璃样品的力学性能，通过银-钾离子交换和铜-钾离子交换引入具有抗菌性能的银离子和铜离子，获得具有优异的抗菌性能的抗菌型铝硅酸盐玻璃。

一步法离子交换时间较长，且容易造成玻璃的光透过率大幅下降，颜色偏黄，不利用于在电子产品的屏幕中。本发明通过实验优选两步离子交换法的各项工艺参数，能够在改善玻璃抗菌性能的同时，兼顾其光学性能，不会导致光透过率大幅下降。

作为本发明所述的抗菌型铝硅酸盐玻璃的制备方法的优选方式，包括以下步骤：

(1)将铝硅酸盐玻璃试样预热处理后，置于硝酸钾熔盐中进行第一步离子交换，所述硝酸钾熔盐中含有硝酸钾和硅酸钾，硝酸钾与硅酸钾的质量比为1:0.02～0.08，离子交换的温度为400℃～460℃，离子交换时间为3～10h；

(2)第一步离子交换结束后，降温将试样从硝酸钾熔盐中取出，随炉冷却后清洗烘干，获得离子增强铝硅酸盐玻璃；

(3)将离子增强铝硅酸盐玻璃预热处理后，置于硝酸钾、硝酸铜和硝酸银的混合熔盐中进行第二步离子交换，离子交换的温度为400℃～440℃，离子交换时间为1～6min；