[發明專利]一種利用退火工藝制備自清潔、防霧玻璃的方法

有效

• 申請號: 201711377413.1
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107963805B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 劉鐸;張冬冬;羅雯耀;顏為山;張汪陽;趙超鵬;高乃坤;張玲
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C03B25/00
• 分類號: C03B25/00;C03C23/00;C03C4/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發明涉及一種利用退火工藝制備自清潔、防霧玻璃的方法，該方法清潔后的載玻片玻璃于空氣或真空環境中升溫至800K?900K進行退火處理，退火時間120?160分鐘，本發明方法得到的自清潔玻璃具有表面穩定的特點，所得到的超親水表面不需要任何有機物質修飾，為一種環保制備方法，同時操作簡單、方便，可以大面積制備，易于大規模推廣利用，且玻璃表面為原生的，比化學修飾玻璃表面達到超親水的方法，性能更穩定，超疏水性時效性長，具有更加能夠抵抗外界的紫外線以及抗風沙等特點。

技術領域：

本發明涉及一種利用退火工藝制備自清潔、防霧玻璃的方法，屬于功能材料技術領域。

背景技術：

玻璃在建筑、汽車、生活家具等方面被廣泛應用，隨著工業的發展，空氣污染等問題日益嚴重，如霧霾，沙塵暴等問題使得這些玻璃非常容易變臟而失去其透光度。研究開發自清潔防霧玻璃成為國內外學者關注的問題。

在生活中所說的自清潔玻璃，是指普通玻璃(又稱鈉鈣玻璃)表面經過特殊的化學處理后，使其表面產生獨特的物理化學特性，從而使玻璃不再通過傳統的人工擦洗方法而在自然雨水的沖刷下和陽光照射下達到清潔一新的狀態，同時還可以使玻璃保持良好的透光率。有些自清潔玻璃也具有一定的殺菌效應。自清潔玻璃的研發和制備對發展新的生態建筑材料和環境協調型材料，保護生態環境和實現可持續發展具有重要意義，這類新型功能材料的使用面極廣，具有廣闊的發展和應用前景，可廣泛應用在與人們生活環境相關的玻璃和玻璃制品上，如：玻璃幕墻、門窗玻璃、天窗玻璃、家電玻璃、燈具燈罩玻璃等。

自清潔玻璃按親水性分類可分為超親水性自清潔玻璃和超疏水性自清潔玻璃，超親水性自清潔玻璃：具有超親水性的自清潔玻璃從材質方面看來一般都是無機材料組成的膜，如:SnO₂、TiO₂、摻雜TiO₂等。但目前已經投入使用和研究開發的自清潔玻璃的表面功能膜材料主要是TiO₂以及TiO₂與其他金屬、金屬氧化物或其他元素摻雜的復合物。

超親水性自清潔玻璃的自清潔功能表現為兩方面：一是靠其表面對水的親和性，使水的液滴在玻璃材料表面上的接觸角趨于零。當水接觸到玻璃材料時，迅速在其表面鋪展，形成均勻的水膜，表現出超親水的性質，不會影響鏡面成像，同時水膜對透過率的影響也大為減小，通過均勻水膜的重力下落帶走污漬，通過該方式將可以去處大部分有機或無機污漬。同時利用超親水的原理，也可以防止小水滴的形成，達到防霧的效果。二是光催化分解有機物的能力，TiO₂在紫外光或可見光照射下，當照射光子的能量大于或者等于其能帶寬度的時候，介帶中的電子被激發,越過價帶進入導帶，在導帶和價帶上形成電子-空穴對，電子、空穴具有不同的活性，分別與吸附在TiO₂表面的有機物質發生氧化還原反應，生成水和CO₂，達到降解有機物的目的。從而是玻璃達到自清潔的效果。