[發(fā)明專利]一種新型高耐磨玻璃及其制備方法

在審

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• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106587656A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭留希;趙清國;楊晉中;武艷強(qiáng);劉永奇;劉創(chuàng)勛;邵靜茹;李盟;尹維召;穆小娜
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州人造金剛石及制品工程技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號: C03C17/42
• 分類號: C03C17/42
• 代理公司: 鄭州立格知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司41126
• 代理人: 田小伍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于玻璃表面耐磨處理工藝領(lǐng)域，具體涉及一種新型的含有納米鉆石烯的高耐磨玻璃。

背景技術(shù)

玻璃屬于硅酸鹽非金屬材料，其化學(xué)組成是Na₂O·CaO·6SiO₂，主要成分是SiO₂，屬于混合物，在常溫下是一種透明固體，在熔融時形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在冷卻過程中粘度逐漸增大并硬化而不結(jié)晶。玻璃種類繁多，如混入某些金屬氧化物或者鹽類可制成顯現(xiàn)顏色的有色玻璃，或通過特殊方法制得的鋼化玻璃，或添加一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸丙酯)制得有機(jī)玻璃。這些種類眾多的玻璃建筑物、汽車擋風(fēng)、手機(jī)顯示屏、電腦顯示屏、電子顯示屏等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。

隨著信息技術(shù)和平面顯示技術(shù)的發(fā)展，各種不同的顯示屏在各個行業(yè)中都占據(jù)重要的地位，尤其是在智能手機(jī)、平板電腦、LED顯示器等電子產(chǎn)品中更是有著極為重要的作用，隨著智能化程度的不斷提高，觸摸屏已經(jīng)成為各種電子產(chǎn)品的首選顯示屏。就觸摸屏而言，觸摸屏是玻璃材質(zhì)顯示器最外層的保護(hù)原件，一般都采用1 mm以下的超薄玻璃，然而人們在享受超薄玻璃帶來的好處的同時，也承受著超薄玻璃的各種弊端，例如力學(xué)性能差，容易被劃傷，不耐磨等，為此人們常在手機(jī)屏或各種顯示器屏表面貼一層PE有機(jī)貼膜或鋼化膜來保護(hù)基體玻璃，雖然能起到一定的保護(hù)作用，但是該保護(hù)膜不可重復(fù)使用，使用壽命短，批量使用會造成大量的固體廢物，對環(huán)境也造成污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型高耐磨玻璃，同時提供其制備方法是本發(fā)明的又一發(fā)明目的。

基于上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案：

一種新型高耐磨玻璃，包括玻璃基材層，所述玻璃基材表面依次設(shè)置ETFE層和納米鉆石烯層。

所述玻璃基材為0.7mm厚的康寧玻璃，所述ETFE層的厚度為5-10μm，納米鉆石烯層的厚度為1-20μm。

所述的新型高耐磨玻璃的制備方法，包括以下步驟：

1)先對玻璃基材表面清潔處理；

2)再在玻璃基材表面噴涂一層ETFE乳液，烘干得到含有ETFE層的玻璃基材；

3)之后再在ETFE層上噴涂納米鉆石烯乳液，烘干即得新型高耐磨玻璃。

步驟1)中清潔處理的具體操作為：

ⅰ)先采用在白堊、酒精和氨的混合液中浸漬過的脫脂棉擦拭玻璃基材表面；

ⅱ)對玻璃基材超聲水洗，超聲頻率為45-60KHz，水洗時間為1-5min；

ⅲ)將超聲清洗后的玻璃基材放入濃度為10%的NaOH溶液中超聲堿洗，超聲頻率為45-60KHz，堿洗溫度為50-60℃，堿洗時間為1-5min；

ⅳ)對堿洗后的玻璃基材二次超聲水洗，超聲頻率為45-60KHz，水洗時間為1-5min，水溫為50-60℃；

ⅴ)再次超聲水洗，超聲頻率為45-60KHz，水洗時間為1-5min，水溫為常溫；

ⅵ)將再次超聲水洗后的玻璃基材置入丙酮溶液中并超聲處理，超聲頻率為45-60KHz，處理時間1-5min后取出去除丙酮即可。

步驟2)和步驟3)中烘干的溫度為100℃，時間為4-12h。

步驟3)中納米鉆石烯乳液的重量百分比組成為：聚四氟乙烯濃縮液90-95%、聚苯酯4.9-9.9%、改性納米鉆石烯0.1-5%；所述納米鉆石烯乳液中還包括十二烷基硫酸鈉和消泡劑7010，所述十二烷基硫酸鈉的用量為聚四氟乙烯濃縮液與改性納米鉆石烯用量之和的0-2%，消泡劑7010的用量為聚四氟乙烯濃縮液與改性納米鉆石烯用量之和的0-0.2%，所述聚四氟乙烯濃縮液的固含量為60%，25℃運動粘度為6-15mm²/s，20℃密度為1.5-1.55g/cm³，聚苯酯的粒度20-30μm；

納米鉆石烯乳液的制備過程為：先將聚四氟乙烯濃縮液倒入燒杯中，開始攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為10-20rpm，再依次加入稱量好的聚苯酯、改性納米鉆石烯、十二烷基硫酸鈉并攪拌，之后將燒杯放入水溫為50℃的水浴鍋中繼續(xù)攪拌30min，并隨之加入消泡劑7010混合得到外觀狀態(tài)上均勻無分層狀態(tài)即可。

所述改性納米鉆石烯具體是由納米鉆石烯經(jīng)過前處理和改性處理得到，前處理的方法為

ⅰ)攪拌混料

將不同粒度的納米鉆石烯倒入三維混料機(jī)中進(jìn)行混料，混料時間控制在5min～30min；

ⅱ)超聲波堿洗