[发明专利]一种自洁净防雾玻璃的制备工艺

说明书

本发明公开了一种自洁净防雾玻璃的制备工艺。该制备工艺采用二次镀膜，将羟基锡酸锌和改性纳米二氧化钛分别镀膜于玻璃基体上，所述的改性纳米二氧化钛为硫酸铝钾改性纳米二氧化钛。由本发明制备工艺制得的自洁净防雾玻璃对甲基橙的降解率达到85.0％以上，对可见光透过率达到85％以上，水滴接触角θ＝0°，具有良好的清洁防雾效果。

技术领域

本发明涉及功能玻璃的制备领域，具体涉及一种自洁净防雾玻璃的制备工艺。

背景技术

自清洁玻璃是指普通玻璃在经过特殊的物理或化学方法处理后，其表面产生独特的物理化学特性，从而无需通过传统擦洗方法就可以达到清洁效果的玻璃，已广泛应用在人们生活环境相关的玻璃和玻璃制品上，如建筑玻璃、幕墙玻璃、装饰装潢玻璃、汽车风挡、侧窗玻璃等。自清洁玻璃按照水与玻璃两者间接触角的大小可分为超亲水自清洁玻璃和超疏水自清洁玻璃，目前产业化的产品以超亲水自清洁玻璃为主。超亲水自清洁玻璃表面薄膜组分构成通常以无机功能材料为主。在众多的无机材料中，TiO₂及以其为主体掺杂无机金属离子或氧化物、稀土元素而成的复合纳米材料成为了目前关注和研究的热点。

纳米TiO₂薄膜表面的自清洁效应是其超亲水性和光催化特性共同作用的结果。TiO₂薄膜表面的超亲水性是由紫外光诱导引起的，对可见光区域并不响应，大大限制了它的实际应用。此外，TiO₂的光催化特性限制于其晶型，只有锐钛矿晶型才有光催化活性。超亲水性自清洁玻璃的制备工艺会影响TiO₂晶型的形成，研究表明，采用化学气相沉积技术生产的自清洁玻璃，TiO₂的锐钛矿类活性晶型组分含量降低，导致薄膜仅有有限的光催化功能；采用磁控溅射技术生产的自清洁玻璃，玻璃表面生产的TiO₂薄膜为无定型的TiO₂薄膜，使得到的自清洁玻璃表面的亲水性及自清洁性能极其有限，到不到所要求的光催化效果。采用溶胶-凝胶技术生产自清洁玻璃有利于形成TiO₂锐钛矿晶型，但是晶型的形成易受到固化过程热处理参数变化的影响，过高的处理温度会促进TiO₂锐钛矿晶型向金红石晶型的转变，而失去催化活性。

公开号为CN 100551858 A的中国专利申请公开了一种具有可见光响应的永久自清洁玻璃及其制备方法，通过磁控溅射技术先在玻璃表面溅射二氧化硅薄膜，然后在纳米二氧化硅薄膜上溅射一层钨离子、氟离子共掺的改性二氧化钛薄膜，在500～600℃热处理后，冷却制得自清洁玻璃。但是由于钨离子(W⁶⁺)会降低TiO₂的相变温度，在600℃下容易使TiO₂发生锐钛矿→金红石晶型转变，降低TiO₂的催化活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种自洁净防雾玻璃的制备工艺，采用二次镀膜，将羟基锡酸锌和改性纳米二氧化钛分别镀膜于玻璃基体上，克服了自清洁玻璃常见的光谱响应范围窄、无光照下自清洁时效性差、可见光透过率降低等问题，使制得的自清洁玻璃具有良好的光催化性和光致亲水性，且保持较高的可见光透过率。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种自洁净防雾玻璃的制备工艺，包括以下步骤：采用二次镀膜，将羟基锡酸锌和改性纳米二氧化钛分别镀膜于玻璃基体上，所述的改性纳米二氧化钛为硫酸铝钾改性纳米二氧化钛。

具体的，所述的自洁净防雾玻璃的制备工艺，包括以下步骤：

(1)采用喷涂法将羟基锡酸锌溶液均匀喷涂于玻璃基体表面，干燥，形成羟基锡酸锌膜层；

(2)制备液态改性纳米二氧化钛玻璃膜溶液，采用喷涂法将玻璃膜溶液均匀喷涂于羟基锡酸锌膜层上，或采用甩胶法将滴加在羟基锡酸锌膜层上的玻璃膜溶液铺展成膜，干燥，得到镀膜玻璃；

(3)将镀膜玻璃在550～650℃下热处理1～2h，冷却，得到自洁净防雾玻璃。