本發明涉及玻璃制造技術領域，具體涉及一種防污玻璃的制備工藝。

背景技術：

玻璃幕墻是一種美觀新穎的建筑墻體裝飾方法，是現代高層建筑時代的顯著特征。近年來隨著社會的進步和人民生活水平的提高，玻璃幕墻已在國內外獲得了廣泛的應用，而且用量越來越大。然而在玻璃幕墻的使用過程中存在著耐污性差的問題。玻璃幕墻光潔透明的天生麗質并不耐污染，尤其在大氣含塵量較多、空氣污染嚴重、干旱少雨的北方地區，玻璃幕墻極易蒙塵納垢，出現色澤不均勻，波紋各異，使得光反射不可控，導致光環境雜亂，破壞城市景觀。玻璃幕墻的清洗技術要求高、難度大，而且大量使用有機溶劑、酸性洗滌劑清洗后易對周圍環境造成污染，清洗廢液的排放也是難題。此外，如果經常清洗，高空作業難度大，危險性也高。因此，開發具有防污功能的涂層玻璃很有必要。

防污玻璃最早開發始于日本，上個世紀90年代中期，日本的東陶（toto）公司和旭硝子公司采用二氧化鈦光催化劑涂于玻璃表面。目前已開發出各種形狀的數十種二氧化鈦涂料。除日本外，英國皮爾金頓建材公司和美國ppg公司的也在積極開發這一產品，其中皮爾金頓公司的tio2自潔玻璃開發走在了世界前列。我國科研機構也在積極研發。這種技術在玻璃上鍍/涂一層tio2薄膜后，由于tio2在紫外線的作用下能夠產生良好的光催化特性而具有超親水性，使得很小的水滴會聚成大的水滴，在重力的作用下脫落，從而使得沾染在其上的污漬能夠容易的被水沖走，使玻璃具有易清潔的特性，因此特別適合用于戶外建筑玻璃。其優點是價格便宜，缺點是必須有紫外線照射。這將大大限制了自清潔玻璃的使用范圍和效果。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術的問題，提供一種防污玻璃的制備工藝。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現：

一種防污玻璃的制備工藝，所述制備工藝包括以下步驟：

（1）對玻璃依次進行親水性處理與氨基化處理；

（2）在經過步驟（1）處理的玻璃表面涂覆硅化合物涂料，在300-400℃下進行固化處理，在玻璃表面形成硅化合物膜；

（3）在經過步驟（2）處理的玻璃表面涂覆硅-鈦化合物涂料，在300-400℃下進行固化處理，在硅化合物膜表面形成硅-鈦化合物膜；

（4）在經過步驟（3）處理的玻璃表面涂覆氟-硅化合物涂料，在300-400℃下進行固化處理，在硅-鈦化合物膜表面形成氟-硅化合物膜。

進一步地，所述親水性處理方法為：將玻璃置于體積比為3：1的濃硫酸和雙氧水的混合溶液中，在100-120℃下浸泡2-3h后取出，用去離子水沖洗后吹干。

進一步地，所述氨基化處理方法為：將經過親水性處理的玻璃置于2-6wt%的硅烷偶聯劑水溶液中浸泡3-4小時，再采用去離子水沖洗后烘干。

進一步地，所述固化處理的時間為5min以上。

進一步地，所述硅化合物涂料包括二氧化硅、無水甲醇、正硅酸乙酯、濃氨水、聚乙二醇、高氯酸銨和正丁醇。

進一步地，所述無水甲醇與正硅酸乙酯的體積比為12-15:1，所述無水甲醇與濃氨水的體積比為45-55：1。

進一步地，所述硅-鈦化合物為二氧化硅與二氧化鈦的混合物，所述二氧化硅與二氧化鈦的質量比為8-10：1。

進一步地，所述氟-硅化合物為聚四氟乙烯與二氧化硅的混合物，所述聚四氟乙烯與二氧化硅的質量比為6-8：1。

進一步地，所述硅化合物膜采用輥涂法鍍膜；所述硅-鈦化合物膜和氟-硅化合物膜均采用噴涂法鍍膜。

本發明與現有技術相比，具有如下的有益效果：

本發明首先對玻璃進行親水性處理，再將親水性處理后的玻璃進行氨基化處理，然后在玻璃表面依次鍍上硅化合物膜、硅-鈦化合物膜和氟-硅化合物膜，并進行固化處理，在玻璃上形成的防污膜層是一種多孔結構，與玻璃基底牢固結合，具有優良的耐候性；解決了現有自清潔技術利用二氧化鈦薄膜依賴于紫外線誘導，且在日光下使用親水效果有限、耐候性差的問題。本發明制備的防污玻璃具有超親水效果，能夠有效去除表面污物，耐候性好，可用于幕墻玻璃領域。本發明制備工藝簡單，制備過程無污染，適合推廣應用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

一種防污玻璃的制備工藝，所述制備工藝包括以下步驟：

（1）對玻璃依次進行親水性處理與氨基化處理；

（2）在經過步驟（1）處理的玻璃表面涂覆硅化合物涂料，在300℃下進行固化處理，在玻璃表面形成硅化合物膜；

（3）在經過步驟（2）處理的玻璃表面涂覆硅-鈦化合物涂料，在300℃下進行固化處理，在硅化合物膜表面形成硅-鈦化合物膜；

（4）在經過步驟（3）處理的玻璃表面涂覆氟-硅化合物涂料，在300℃下進行固化處理，在硅-鈦化合物膜表面形成氟-硅化合物膜。

所述親水性處理方法為：將玻璃置于體積比為3：1的濃硫酸和雙氧水的混合溶液中，在100℃下浸泡2h后取出，用去離子水沖洗后吹干。

所述氨基化處理方法為：將經過親水性處理的玻璃置于2wt%的硅烷偶聯劑水溶液中浸泡3小時，再采用去離子水沖洗后烘干。

所述固化處理的時間為5min以上。

所述硅化合物涂料包括二氧化硅、無水甲醇、正硅酸乙酯、濃氨水、聚乙二醇、高氯酸銨和正丁醇。

所述無水甲醇與正硅酸乙酯的體積比為12:1，所述無水甲醇與濃氨水的體積比為45：1。

所述硅-鈦化合物為二氧化硅與二氧化鈦的混合物，所述二氧化硅與二氧化鈦的質量比為8：1。

所述氟-硅化合物為聚四氟乙烯與二氧化硅的混合物，所述聚四氟乙烯與二氧化硅的質量比為6：1。

所述硅化合物膜采用輥涂法鍍膜；所述硅-鈦化合物膜和氟-硅化合物膜均采用噴涂法鍍膜。

實施例2

一種防污玻璃的制備工藝，所述制備工藝包括以下步驟：

（1）對玻璃依次進行親水性處理與氨基化處理；

（2）在經過步驟（1）處理的玻璃表面涂覆硅化合物涂料，在400℃下進行固化處理，在玻璃表面形成硅化合物膜；

（3）在經過步驟（2）處理的玻璃表面涂覆硅-鈦化合物涂料，在400℃下進行固化處理，在硅化合物膜表面形成硅-鈦化合物膜；

（4）在經過步驟（3）處理的玻璃表面涂覆氟-硅化合物涂料，在400℃下進行固化處理，在硅-鈦化合物膜表面形成氟-硅化合物膜。

所述親水性處理方法為：將玻璃置于體積比為3：1的濃硫酸和雙氧水的混合溶液中，在120℃下浸泡3h后取出，用去離子水沖洗后吹干。

所述氨基化處理方法為：將經過親水性處理的玻璃置于6wt%的硅烷偶聯劑水溶液中浸泡4小時，再采用去離子水沖洗后烘干。

所述固化處理的時間為5min以上。

所述硅化合物涂料包括二氧化硅、無水甲醇、正硅酸乙酯、濃氨水、聚乙二醇、高氯酸銨和正丁醇。

所述無水甲醇與正硅酸乙酯的體積比為15:1，所述無水甲醇與濃氨水的體積比為55：1。

所述硅-鈦化合物為二氧化硅與二氧化鈦的混合物，所述二氧化硅與二氧化鈦的質量比為10：1。

所述氟-硅化合物為聚四氟乙烯與二氧化硅的混合物，所述聚四氟乙烯與二氧化硅的質量比為8：1。

所述硅化合物膜采用輥涂法鍍膜；所述硅-鈦化合物膜和氟-硅化合物膜均采用噴涂法鍍膜。

實施例3

一種防污玻璃的制備工藝，所述制備工藝包括以下步驟：

（1）對玻璃依次進行親水性處理與氨基化處理；

（2）在經過步驟（1）處理的玻璃表面涂覆硅化合物涂料，在380℃下進行固化處理，在玻璃表面形成硅化合物膜；

（3）在經過步驟（2）處理的玻璃表面涂覆硅-鈦化合物涂料，在380℃下進行固化處理，在硅化合物膜表面形成硅-鈦化合物膜；

（4）在經過步驟（3）處理的玻璃表面涂覆氟-硅化合物涂料，在380℃下進行固化處理，在硅-鈦化合物膜表面形成氟-硅化合物膜。

所述親水性處理方法為：將玻璃置于體積比為3：1的濃硫酸和雙氧水的混合溶液中，在110℃下浸泡2.5h后取出，用去離子水沖洗后吹干。

所述氨基化處理方法為：將經過親水性處理的玻璃置于4wt%的硅烷偶聯劑水溶液中浸泡3.5小時，再采用去離子水沖洗后烘干。

所述固化處理的時間為5min以上。

所述硅化合物涂料包括二氧化硅、無水甲醇、正硅酸乙酯、濃氨水、聚乙二醇、高氯酸銨和正丁醇。

所述無水甲醇與正硅酸乙酯的體積比為12-15:1，所述無水甲醇與濃氨水的體積比為50：1。

所述硅-鈦化合物為二氧化硅與二氧化鈦的混合物，所述二氧化硅與二氧化鈦的質量比為9：1。

所述氟-硅化合物為聚四氟乙烯與二氧化硅的混合物，所述聚四氟乙烯與二氧化硅的質量比為7：1。

所述硅化合物膜采用輥涂法鍍膜；所述硅-鈦化合物膜和氟-硅化合物膜均采用噴涂法鍍膜。

本發明首先對玻璃進行親水性處理，再將親水性處理后的玻璃進行氨基化處理，然后在玻璃表面依次鍍上硅化合物膜、硅-鈦化合物膜和氟-硅化合物膜，并進行固化處理，在玻璃上形成的防污膜層是一種多孔結構，與玻璃基底牢固結合，具有優良的耐候性；解決了現有自清潔技術利用二氧化鈦薄膜依賴于紫外線誘導，且在日光下使用親水效果有限、耐候性差的問題。本發明制備的防污玻璃具有超親水效果，能夠有效去除表面污物，耐候性好，可用于幕墻玻璃領域。本發明制備工藝簡單，制備過程無污染，適合推廣應用。

以上僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。