[發明專利]一種新型的納米自清潔涂料和含有該涂料所形成的涂層的納米自清潔玻璃

有效

• 申請號: 201510064846.6
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104673090B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 張玲娟;江雷
• 申請（專利權）人: 北京中科賽納玻璃技術有限公司
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D7/12;C03C17/00
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙)11417
• 代理人: 劉元霞

技術領域

本發明屬于功能材料技術領域，涉及一種新型的納米自清潔涂料和含有該涂料所形成的涂層的納米自清潔玻璃。

背景技術

隨著我國建筑工業的迅猛發展，玻璃幕墻因具有防風、防雨、保溫、隔熱、防噪音、抗空氣滲透和裝飾性等優點被建筑師們所青睞。但是它的清洗方式卻沒有任何改變。人工清洗既不方便也不安全，另外，長期使用清洗劑不僅浪費資源，還將對環境帶來污染，不符合目前國家倡導的環保、節約方針，因此研究制備自清潔玻璃成為熱點。

研究表明：二氧化鈦在光的照射下，具有超親水、光催化作用(分解有機物)、釋放負氧離子等功能，也就是自清潔功能。將二氧化鈦自清潔功能應用于玻璃幕墻上可以解決其清潔問題，通過雨水沖刷和定期流水沖洗就可以達到對玻璃自然清洗的效果，這種自清潔玻璃的預期壽命可達十年之久，專家預言，這種無須人工清洗的玻璃將引發一場大規模的“清潔革命”。

生產自清潔玻璃的方法有許多種，如化學氣相沉積法，磁控濺射法，溶膠-凝膠方法等。前二種方法制備的二氧化鈦薄膜通常沒有好的光催化活性，原因是化學氣相沉積和磁控濺射制備的二氧化鈦薄膜通常是非晶態，或者薄膜中銳鈦礦相的含量低，而且薄膜是致密的，比表面積低，所以這樣制備的二氧化鈦薄膜的光催化活性不高或沒有光催化活性。溶膠-凝膠法在玻璃表面制備二氧化鈦薄膜具有許多突出優點，但是玻璃中的鈉離子在熱處理時擴散進入新制備的二氧化鈦薄膜中，大大地降低了二氧化鈦薄膜的光催化活性。原因是高濃度的鈉離子可以阻止光活性銳鈦礦相的形成，而低濃度的鈉離子可以在二氧化鈦薄膜的表面或本體形成光生電子或空隙的復合中心，所以制備的二氧化鈦鍍膜自清潔玻璃光催化活性不高，自清潔能力差。

CN200710118124.X中公開了一種自清潔鋼化玻璃的制備方法，其在清洗干凈的玻璃表面制作納米二氧化鈦復合涂層，提高玻璃的自清潔能力，提供一種多種方式誘導激發、性能穩定的自清潔鋼化玻璃。但其可能存在透光率低、自清潔效果有待提高等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種新型的納米自清潔涂料和含有該涂料所形成的涂層的納米自清潔玻璃，所述自清潔玻璃具有提高的自清潔能力和較高的透光率。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種新型的納米自清潔涂料，其包括以下組分：(a)二氧化硅納米粒子；(b)聚硅氧烷；(c)銳鈦礦型二氧化鈦；(d)納米致孔劑和(e)溶劑B。

根據本發明，所述涂料中各組分的含量以重量百分比計為：(a)1-5％；(b)5-20％；(c)10-30％；(d)5-10％；(e)25-70％。

根據本發明，所述溶劑B選自甲醇、無水乙醇、質量濃度為95％的乙醇、異丙醇、丙酮、丁醇、丁酮、丁二醇、丙二醇、乙二醇、異丁醇、4-羥基-4-甲基-2-戊酮和N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種的組合。

根據本發明，所述聚硅氧烷選自直鏈聚硅氧烷或支化聚硅氧烷。優選具有羥基、氨基、羧基、環氧基、磺酸基等親水性官能團中的一種或多種。

根據本發明，所述納米致孔劑為能溶于酸液、堿液或水的化合物，選自酸溶性化合物、堿溶性化合物、中性水溶性化合物中的一種。所述納米致孔劑的平均顆粒尺寸為10-100nm。

根據本發明，所述溶劑A為可選擇性地溶解所述納米致孔劑的物質，選自水、稀酸或稀堿。當所述納米致孔劑為中性水溶性化合物時，所以溶劑A可選自水。當所述納米致孔劑為酸溶性化合物時，所述溶劑A選自稀酸，如稀鹽酸、稀硫酸等。當所述納米致孔劑為堿溶性化合物時，所述溶劑A選自稀堿，如1％的NaOH等。

根據本發明，所述納米自清潔涂料的濃度為1-30g/L，優選地為2-25g/L。

本發明還提供如下技術方案：

一種納米自清潔玻璃，所述玻璃表面含有由上述納米自清潔涂料形成的涂層，其中，所述涂層中的納米致孔劑已去除，所述涂層具有凹凸結構。

本發明的有益效果在于：

本發明的含有所述涂層的納米自清潔玻璃具有低的折射率，同時具有提高的自清潔能力和較高的透光率。

另外，本發明的自清潔玻璃，具有增強的超親水性和防霧性，適用性更廣。

附圖說明

圖1本發明實施例6的玻璃的接觸角測試結果，其中，制備出的新鮮樣品接觸角小于10度，經UV光照后可達到接近0度，呈超親水狀態。

具體實施方式

本發明中公開了一種新型的低折射率的自清潔玻璃的制備方法，其包括以下步驟：

1)將納米自清潔涂料均勻噴涂在玻璃表面；