[發(fā)明專利]具備氟系聚合物憎水憎油層的鍍膜微晶玻璃及其制法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310465973.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116589191A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡偉;鄭其芳;黃昊;鄧雙;談寶權(quán);姜宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶鑫景特種玻璃有限公司
• 主分類號(hào): C03C10/00
• 分類號(hào): C03C10/00;C03B32/02;C03C21/00;C03B25/00;C03C17/34
• 代理公司: 北京格旭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11443
• 代理人: 雒純丹

本發(fā)明涉及具備氟系聚合物憎水憎油層的鍍膜微晶玻璃及其制法和應(yīng)用，所述鍍膜玻璃為在其表面含有憎水憎油復(fù)合鍍層的微晶玻璃或玻璃陶瓷，其特征在于，從玻璃最表面開(kāi)始其包括：憎水憎油層、中間層、打底層和微晶玻璃或玻璃陶瓷，其中，所述中間層為含有晶格能700?3000kJ/mol的離子晶體形成的中間層，所述打底層包括含有Si?O鍵的化合物或者混合硅氧化物層。通過(guò)本發(fā)明能夠在微晶玻璃的鍍膜界面即使具有很少Si?O結(jié)構(gòu)的情況下，也能夠形成牢固、耐久、性能優(yōu)良的憎水憎油鍍膜，無(wú)論高結(jié)晶度玻璃是否做過(guò)離子交換，都能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)生優(yōu)異的憎水憎油性。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?02110128889.1，發(fā)明名稱為“一種憎水憎油性提高的鍍膜微晶玻璃及其制法和應(yīng)用”，申請(qǐng)日為2021年01月29日提出的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有憎水憎油性能的鍍膜玻璃及其制備方法和應(yīng)用，尤其涉及結(jié)晶度高的微晶玻璃表面含有憎水憎油復(fù)合鍍層的微晶玻璃,特別涉及具備氟系聚合物憎水憎油層的鍍膜微晶玻璃及其制法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

玻璃的表面活性能一般來(lái)說(shuō)比較高，因此憎水憎油性較差，也就是說(shuō)比較容易粘附臟污，表面臟污之后，很難清洗掉。在很多應(yīng)用場(chǎng)景下，例如：灶具、油煙機(jī)玻璃制品，手機(jī)、平板電腦、觸摸屏人機(jī)交互窗口等，人們都是采用在玻璃表面鍍上一層“憎水”薄膜來(lái)降低玻璃表面活性能，提升其“憎水憎油”能力、提高其疏水性，疏水能力增加后，手指接觸到玻璃表面可以明顯感覺(jué)到“滑動(dòng)性”提高，這也是因?yàn)槭杷蕴岣撸瑒?dòng)摩擦系數(shù)降低的緣故，這對(duì)于觸摸界面來(lái)說(shuō)是提高用戶體驗(yàn)的功能。

現(xiàn)有技術(shù)中為了改善玻璃表面的憎水憎油性能，通常采用直接在玻璃表面鍍膜的方法。一般鍍膜材料是PFPE(全氟聚醚-PerFluoro?PolyEther，含氟聚醚硅氧化物的一種)，該含氟聚醚硅氧化物(例如烷氧基硅化物)結(jié)構(gòu)如下面的式(1)所示：

其中，R可以為碳、氫或硅元素；Y可以是醚鍵、含硫烴基、含硫烷氧基、含氮烴基、含氮烷氧基、環(huán)氧烷基、酰氧烴基、烴基、硫基等。

PFPE與玻璃連接的過(guò)程是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，PFPE加水分解(PFPE-Si-OR+H₂O-PFPE-Si-OH+ROH)，再加上脫水縮合反應(yīng)(如圖1所示，PFPE-Si-OH+H-O-Si→H₂O+PFPE-Si-O-Si-)，最終PFPE膜與玻璃界面上的Si-O結(jié)構(gòu)形成價(jià)鍵相連，而不是像大多數(shù)真空鍍膜那樣靠分子之間范德華力連接的物理現(xiàn)象。

現(xiàn)有技術(shù)中鍍膜方式通常如下所述。鑒于玻璃中內(nèi)有大量的Si-O結(jié)構(gòu)，PFPE具備條件直接與玻璃反應(yīng)成膜，但玻璃中SiO₂質(zhì)量比例通常最高不超過(guò)70％，為了提高鍍膜效果和耐久性，一般采用下面兩種鍍膜方法：

a)干法：又叫真空鍍膜法，在真空中現(xiàn)在玻璃表面鍍上一層SiO₂鍍層，提高Si-O比例，然后在真空環(huán)境中再鍍上一層PFPE；

b)濕法：又叫噴涂鍍膜法，在大氣中先用等離子轟擊玻璃表面，一方面清洗玻璃表面，另一方面粗化玻璃表面，在微觀下增大玻璃表面積，間接提高Si-O比例，然后再噴涂一層PFPE溶液。

現(xiàn)有專利CN208747932U中揭露了透明微晶玻璃表面防污鍍層的結(jié)構(gòu),其特征在于，微晶玻璃本體(1)的外表層附著厚度為4-30nm的無(wú)色透明的防污層(11)，防污層(11)為氟硅水解化合物。其中，該專利中記載了，所述的微晶玻璃器件，其特征在于，防污層(11)下具有厚度為3-20nm的二氧化硅層。