一种玻璃表面处理材料及其制备方法与流程

1.本发明属于玻璃涂覆材料技术领域，具体涉及一种玻璃表面处理材料及其制备方法。


背景技术：

2.随着现代科技的发达，诞生了许许多多的新产品，新型玻璃就是其中之一。相较于传统玻璃，新型玻璃是在化学组成、生产工艺、加工技术、表面处理等一个或几个方面实现了对传统玻璃的创新和突破，使传统玻璃的原有性能等明显提升或具有传统玻璃没有的新的性能，从而拓宽了传统玻璃的应用领域或开辟了新的应用领域，从而满足人们的需求，其广泛应用于电子信息、光伏、节能环保、汽车等领域。
3.为改善玻璃的机械强度、导电性能或光学特性等，通常需要对玻璃的表面进行处理。在玻璃表面涂覆一层纳米材料是常用的玻璃表面处理技术，以达到具备防眩光、抗静电、节能等功能。
4.现有的玻璃表面处理材料存在防眩光性差、抗静电性不好或防眩光性好但透光率差等缺点。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种抗静电，防眩光，透光率好，机械强度高，绝缘性好的玻璃表面处理材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为达到上述技术目的，本发明的技术方案：一种玻璃表面处理材料，按重量计，包括以下组分：有机硅化合物0.5
‑
5.0份，醇类溶剂10
‑
50份，醇醚类溶剂5
‑
30份，导电聚合物成膜材料0.1
‑
2.0份，余量是去离子水。
7.优选的，所述有机硅化物为正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯或二甲基二乙氧基硅烷中的一种或两种以上。
8.优选的，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇中的一种或两种以上。
9.作为一种改进，所述醇醚类溶剂为乙二醇的低碳醇醚或丙二醇的低碳醇醚。优选的，所述醇醚类溶剂为乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚或丙二醇乙醚中的一种或两种以上。
10.作为一种改进，所述导电聚合物成膜材料指的是能在玻璃、塑料等透明材料上迅速固化成膜，不脱落、不粘结的材料。优选的，所述导电聚合物成膜材料为噻吩类衍生物或聚苯胺。
11.本发明的另一目的在于提供一种玻璃表面处理材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）在装有搅拌装置的三口反应器中分别加入所述有机硅化合物、醇类溶剂、醇醚类溶剂和一部分去离子水，保持温度在30
‑
60℃左右，开启搅拌，保持温度40
‑
50℃；（2）开启低温等离子体装置，通入氢气，稳定10分钟，然后将该气氛导入所述三口
反应器中，反应8h；（3）待反应结束后，静置，待溶液温度为常温，得梳状纳米二氧化硅溶液；（4）将所述纳米二氧化硅溶液中加入所述导电聚合物成膜材料，缓慢搅拌直至完全溶解透明，并加入剩余的去离子水，混合均匀，即得。
12.作为一种改进，步骤（2）中，所述低温等离子体装置以内径为10mm壁厚为1mm的石英反应器、外径为10mm壁厚为1mm的铜管作为内电极，以直径为1mm的铜线纸作为外电极。
13.优选的，步骤（2）中，所述低温等离子体装置的放电电压为3.8kv，放电频率为50hz。
14.作为一种改进，步骤（2）中，通入所述氢气的流速为10
‑
50ml/min。
15.优选的，步骤（3）中，所述纳米二氧化硅溶液的粒径为10
‑
100nm。
16.由于采用上述技术方案，本发明的有益效果：本发明提供的玻璃表面处理材料，由于含有梳状纳米二氧化硅颗粒，当其涂覆在玻璃表面时，会在玻璃表面形成一层不规则物，引起光线漫射达到防眩光的目的，同时由于采用纳米级梳状二氧化硅的粒径在10
‑
100nm，保证了玻璃的透光率，透过率可达95.5%以上，纳米级二氧化硅还可增加该玻璃表面处理材料的粘附力，另外材料中包含的导电聚合物，可以起到消除静电的作用。改玻璃表面处理材料能改善玻璃表面的力学性能，提高玻璃的耐磨性、耐划伤性、耐辐射性和防静电、防眩光性。本发明的制备方法简单，易于操作，且成本低，能耗低，无污染，易于工业化生产。
附图说明
17.图1是本发明提供的实施例1
‑
实施例4的纳米二氧化硅溶液的sem图。
具体实施方式
18.下面结合具体实施方式及附图对本发明作进一步的说明。
19.实施例1一种玻璃表面处理材料，按重量计，包括以下组分：乙醇32份，丙二醇甲醚14份，正硅酸乙酯1.5份，聚（3,4
‑ꢀ
亚乙基二氧噻吩）
‑
聚苯乙烯磺酸0.3份，余量为去离子水。
20.其制备方法如下： （1）在装有搅拌装置的三口反应器中分别加入乙醇32份、丙二醇甲醚14份、正硅酸乙酯1.5份及0.5份去离子水，保持温度在30℃左右，开启搅拌，保持温度在50℃左右。
21.（2）开启低温等离子体装置，通入氢气，氢气流速控制在20ml/min，稳定10分钟，然后将该气氛导入三口反应器中，反应8h。
22.（3）待反应结束后，静置，待溶液温度降为常温，得梳妆纳米二氧化硅溶液，取样品于扫描电镜下观察，微观照片见图1
‑
a。
23.（4）在上述制备的纳米二氧化硅溶液中加入聚（3,4
‑ꢀ
亚乙基二氧噻吩）
‑
聚苯乙烯磺酸（pedot
‑
pss）导电聚合物成膜材料0.3份，缓慢搅拌直至完全溶解透明，并补充剩余去离子水至百分之百，即得。
24.实施例2一种玻璃表面处理材料，按重量计，包括以下组分：乙醇10份，丙二醇甲醚5份，甲
基三乙氧基硅烷3.0份，聚苯胺1.0份，余量为去离子水。
25.其制备方法如下：（1） 在装有搅拌装置的三口反应器中分别加入乙醇35份、丙二醇甲醚15份、甲基三乙氧基硅烷1份及0.5份去离子水，保持温度在40℃左右，开启搅拌，保持温度在60℃左右。
26.（2）开启低温等离子体装置，通入氢气，氢气流速控制在30ml/min，稳定10分钟，然后将该气氛导入三口反应器中，反应8h。
27.（3）待反应结束后，静置，待溶液温度降为常温，得梳妆纳米二氧化硅溶液，取样品于扫描电镜下观察，微观照片见图1
‑
b。
28.（4）在上述制备的纳米二氧化硅溶液中加入聚苯胺导电聚合物成膜材料1.0份，缓慢搅拌直至完全溶解透明，并补充剩余去离子水至百分之百，即得。
29.实施例3一种玻璃表面处理材料，按重量计，包括以下组分：甲醇25份，乙二醇乙醚20份，正硅酸甲酯5份，聚苯胺0.8份，余量为去离子水。
30.其制备方法如下：（1）在装有搅拌装置的三口反应器中分别加入甲醇40份、乙二醇乙醚20份、正硅酸甲酯1.3份及0.5份去离子水，保持温度在50℃左右，开启搅拌，保持温度在40℃左右。
31.（2）开启低温等离子体装置，通入氢气，氢气流速控制在15ml/min，稳定10分钟，然后将该气氛导入三口反应器中，反应8h。
32.（3）待反应结束后，静置，待溶液温度降为常温，得梳妆纳米二氧化硅溶液，取样品于扫描电镜下观察，微观照片见图1
‑
c。
33.（4）在上述制备的纳米二氧化硅溶液中加入聚苯胺导电聚合物成膜材料0.8份，缓慢搅拌直至完全溶解透明，并补充剩余去离子水至百分之百，即得。
34.实施例4一种玻璃表面处理材料，按重量计，包括以下组分：乙醇45份，丙二醇甲醚30份，正硅酸乙酯0.5份，聚（3,4
‑ꢀ
亚乙基二氧噻吩）
‑
聚苯乙烯磺酸2.0份，余量为去离子水。
35.其制备方法如下：（1）在装有搅拌装置的三口反应器中分别加入乙醇45份、丙二醇甲醚20份、正硅酸乙酯0.5份及0.5份去离子水，保持温度在60℃左右，开启搅拌，保持温度在45℃左右。
36.（2）开启低温等离子体装置，通入氢气，氢气流速控制在50ml/min，稳定10分钟，然后将该气氛导入三口反应器中，反应8h。
37.（3）待反应结束后，静置，待溶液温度降为常温，得梳妆纳米二氧化硅溶液，取样品于扫描电镜下观察，微观照片见图1
‑
d。
38.（4）在上述制备的纳米二氧化硅溶液中加入聚（3,4
‑ꢀ
亚乙基二氧噻吩）
‑
聚苯乙烯磺酸（pedot
‑
pss）导电聚合物成膜材料1.0份，缓慢搅拌直至完全溶解透明，并补充剩余去离子水至百分之百，即得。
39.将上述实施例制备的玻璃表面处理材料均匀涂覆在玻璃表面上，然后放置于烘箱中固化，烘箱固化温度为100
‑
120度，固化时间为20
‑
50分钟，固化完成后取出，冷却，测试相关性能。其测试结果见表1：
表1从表1可以看出，本发明制备的玻璃表面处理材料涂覆在玻璃表面后，其绝缘性达8.5
×
108ω以上，透过率达95.5%以上，粘附力达5b百格以上，耐清洗剂能力达8.5
×
108ω以上，涂覆后的涂层无脱落气泡现象。
40.本发明的玻璃表面处理材料具有良好的附着力、防眩光性、抗静电性和透光性，耐高温，耐酸碱腐蚀，化学稳定性高，可增强玻璃的机械强度，防划伤性能强，对人体和环境无污染，其制备方法简单，成本低，使用寿命长。
41.以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。