CN114656160A - 高透光防霉玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高透光防霉玻璃及其制备方法。该高透光防霉玻璃包括玻璃基层以及涂覆于其表层的阻隔防霉涂层；阻隔防霉涂层包括质量比为(1.5‑3):1疏水改性的SiO2纳米颗粒和有机硅树脂；有机硅树脂的功能基团数大于2，用于实现所述SiO2纳米颗粒与所述玻璃基层的化学连接。本发明通过高含量的疏水改性二氧化硅，在玻璃表面制备一层致密阻隔涂层，从而实现高效阻隔防霉，同时通过改性有机硅树脂改善涂层的耐久性和透光率，防止致密涂层导致透光率降低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及功能玻璃技术领域，尤其涉及一种高透光防霉玻璃及其制备方法。
背景技术
水或潮气易吸附在玻璃表面。随后，水或潮气向玻璃内扩散。表面层中的可溶性硅酸盐被水解和破坏。首先是硅酸钠和硅酸钾等被水解和破坏。形成苛性钠(NaOH)并分离出SiO2。分离出来的SiO2生成硅氧凝胶，在玻璃表面形成保护性薄膜，它阻止了进一步的侵蚀作用。水解形成的苛性钠，与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠，聚集在玻璃表面，构成表面膜中的可溶性盐。由于它的强吸湿性，吸收水分而潮解，最后形成碱液小滴。当周围的温度、湿度改变时，这些小滴的浓度也随之变化。如果浓缩的碱液小滴和玻璃长期接触时，凝胶状硅氧薄膜可在其中部分地被溶解，而使玻璃表面发生严重的局部侵蚀，形成斑点。
现有技术有通过在玻璃表面构造超疏水涂层，实现自清洁和防霉作用，防止玻璃表层的侵蚀破坏。例如专利CN108912754A公开了一种超疏水SiO2纳米功能液的制备方法及应用，通过无氟有机硅氧烷对二氧化硅纳米颗粒进行改性，然后涂布在玻璃基片上，能够得到接触角为164.4度的超疏水表面结构，具有一定的防霉作用。但是此种做法，一方面直接将二氧化硅颗粒涂覆于玻璃表面，两种固体之间的连接强度较低，因此耐久性差；另一方面，单纯采用二氧化硅纳米功能液进行涂覆，会明显降低玻璃的透光性，影响透过玻璃的使用。因此，如何同时保证玻璃的长效阻隔防霉作用和透光性是亟待解决的问题。
有鉴于此，有必要设计一种改进的高透光防霉玻璃及其制备方法，以解决上述问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高透光防霉玻璃及其制备方法。通过高含量的疏水改性二氧化硅，在玻璃表面制备一层致密阻隔涂层，从而实现高效阻隔防霉，同时通过改性有机硅树脂改善涂层的耐久性和透光率，防止致密涂层导致透光率降低的问题。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种高透光防霉玻璃，包括玻璃基层以及涂覆于其表层的阻隔防霉涂层；所述阻隔防霉涂层包括质量比为(1.5-3):1疏水改性的SiO2纳米颗粒和有机硅树脂；所述有机硅树脂的功能基团数大于2，用于实现所述SiO2纳米颗粒与所述玻璃基层的化学连接。
作为本发明的进一步改进，所述疏水改性的SiO2纳米颗粒的改性剂为氨基丙基三甲氧基硅烷、巯基丙基三甲氧基硅烷或3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷。
作为本发明的进一步改进，所述有机硅树脂中包含3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷。
作为本发明的进一步改进，所述阻隔防霉涂层通过将阻隔防霉涂料喷涂于所述玻璃基层表面得到；所述阻隔防霉涂料中所述疏水改性的SiO2纳米颗粒的质量含量为20％-40％，所述阻隔防霉涂料的总固含量为30％-65％，所述阻隔防霉涂料的溶剂包含正丁醇或甲酰胺。
一种以上任一项所述的高透光防霉玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1.将疏水改性的SiO2纳米颗粒分散于正丁醇或甲酰胺与水组成的混合溶剂中，然后加入有机硅树脂，混合均匀，得到阻隔防霉涂料；
S2.将所述阻隔防霉涂料喷涂于玻璃基层表面，干燥固化后得到高透光防霉玻璃。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述有机硅树脂的成分包括甲基三乙氧基硅烷和3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷。
作为本发明的进一步改进，所述甲基三乙氧基硅烷和3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷的质量比为(70％：30％)-(90％：10％)。
作为本发明的进一步改进，所述有机硅树脂的制备方法包括：将甲基三乙氧基硅烷在酸性条件下先水解反应1-2h，然后加入3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷继续在酸性条件下水解1-2h，得到网络结构的边缘以3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷为主的有机硅树脂。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，在步骤S1中，所述混合溶剂中水的含量为5wt％-20wt％。
作为本发明的进一步改进，所述高透光防霉玻璃的透光率比所述玻璃基层的透光率高2％-10％。
本发明的有益效果是：
1.本发明提供的高透光防霉玻璃及其制备方法，通过高含量的疏水改性二氧化硅，在玻璃表面制备一层致密阻隔涂层，从而实现高效阻隔防霉，同时通过改性有机硅树脂改善涂层的耐久性和透光率，防止致密涂层导致透光率降低的问题。
2.本发明首先对纳米硅溶胶的SiO2纳米颗粒进行表面疏水改性，并让其接枝上双功能基团的有机硅烷小分子，得到疏水型高活性的纳米SiO2颗粒，再用有机硅树脂(也是双功能基团硅氧烷)，来链接改性后的纳米SiO2颗粒与玻璃表面，从而显著提高涂层耐磨性和阻隔性，同时还能保证玻璃的防霉性和透光率。
3.本发明优选3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷改性的SiO2纳米颗粒和边缘以3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷为主的有机硅树脂作为涂料组分，如此制得的玻璃涂层致密性和透光率显著较优。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在具体实施例中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本发明提供的高透光防霉玻璃，包括玻璃基层以及涂覆于其表层的阻隔防霉涂层；阻隔防霉涂层包括质量比为(1.5-3):1的疏水改性的SiO2纳米颗粒和有机硅树脂；有机硅树脂的功能基团数大于2，用于实现SiO2纳米颗粒与玻璃基层的化学连接。如此操作，高含量的疏水改性的SiO2纳米颗粒赋予涂层高阻隔性、疏水性和耐磨性，从而使得玻璃具备良好的长效防霉性；有机硅树脂表面活性基团作为疏水改性的SiO2纳米颗粒和固态比例之间的桥梁，起到连接固化作用，且提高涂层成膜性和透明度，防止过多的SiO2纳米颗粒导致玻璃透光率降低的问题。疏水改性的SiO2纳米颗粒和有机硅树脂的质量比优选为(2-2.5):1。
疏水改性的SiO2纳米颗粒的改性剂为氨基丙基三甲氧基硅烷、巯基丙基三甲氧基硅烷或3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷，优选为3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷，哌嗪基一方面不易被氧化，且耐热性较好；另一方面哌嗪基具有良好的抗菌防霉作用。而且其改性后的二氧化硅折射率与玻璃基层的匹配性较好，因此有助于保证涂层的透光性。
优选地，有机硅树脂中包含3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷。有机硅树脂的制备方法包括：将甲基三乙氧基硅烷在酸性条件下先水解反应1-2h，然后加入3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷继续在酸性条件下水解1-2h，得到网络结构的边缘以3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷为主的有机硅树脂。甲基三乙氧基硅烷和3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷的质量比为(70％：30％)-(90％：10％)。
如此操作，先将甲基三乙氧基硅烷水解反应一定时间，形成一定的交联树脂网络，然后再加入3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷，让其主要水解缩合存在于网络结构边缘；又由于3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷的添加量少于甲基三乙氧基硅烷，因此，有机硅树脂中还包含较多活性烷氧基团，便于作为二氧化硅与玻璃之间的键合桥梁。
阻隔防霉涂层通过将阻隔防霉涂料喷涂于玻璃基层表面得到；阻隔防霉涂料中疏水改性的SiO2纳米颗粒的质量含量为20％-40％，优选为30％-35％；阻隔防霉涂料的总固含量为30％-65％，优选为40％-60％；阻隔防霉涂料的溶剂包含正丁醇或甲酰胺。正丁醇或甲酰胺的加入，能够有效提高疏水改性的SiO2纳米颗粒的分散性和渗透性，从而提高涂层透光率。涂料中，还可添加增硬剂、固化剂、成膜剂等助剂。
一种以上任一项高透光防霉玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1.将疏水改性的SiO2纳米颗粒分散于正丁醇或甲酰胺与水组成的混合溶剂中，然后加入有机硅树脂，混合均匀，得到阻隔防霉涂料；正丁醇或甲酰胺与水的体积比为(70％：30％)-(90％：10％)。
S2.将阻隔防霉涂料喷涂于玻璃基层表面，干燥固化后得到高透光防霉玻璃。
在步骤S1中，在步骤S1中，混合溶剂中水的含量为5wt％-20wt％。
高透光防霉玻璃的透光率比玻璃基层的透光率高2％-10％。这是因为本发明构造的阻隔涂层在玻璃表面起到减反射作用，从而提高玻璃透光率。
实施例1
一种高透光防霉玻璃，通过以下步骤制备：
S1.将疏水改性的SiO2纳米颗粒分散于正丁醇与水(体积比为85％：15％)组成的混合溶剂中，然后加入有机硅树脂和增硬剂、固化剂，混合均匀，得到阻隔防霉涂料；
其中，阻隔防霉涂料中疏水改性的SiO2纳米颗粒的质量含量为30％，有机硅树脂的含量为15％，总固含量为50％。疏水改性的SiO2纳米颗粒为3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷改性的SiO2纳米颗粒；有机硅树脂通过以下步骤制备：
将甲基三乙氧基硅烷在酸性条件下先水解反应1h，然后加入3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷继续在酸性条件下水解2h，得到网络结构的边缘以3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷为主的有机硅树脂。甲基三乙氧基硅烷和3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷的质量比为80％：20％。
S2.将阻隔防霉涂料喷涂于玻璃基层表面，干燥固化后得到高透光防霉玻璃。
实施例2-5
一种高透光防霉玻璃，与实施例1相比，不同之处在于，疏水改性的SiO2纳米颗粒和有机硅树脂的含量如表1所示，其他与实施例1大致相同，在此不再赘述。
根据标准GBT 1741-2007测试防霉性。
表1实施例1-5的制备条件和测试结果
从表1可以看出，本发明通过控制二氧化硅和有机硅树脂的含量及配比，制得了低孔隙率和高致密阻隔性的涂层，从而提高玻璃的透光率和防霉性。
实施例6
一种高透光防霉玻璃，与实施例1相比，不同之处在于，疏水改性的SiO2纳米颗粒为氨基丙基三甲氧基硅烷改性的SiO2纳米颗粒；其他与实施例1大致相同，在此不再赘述。
实施例7-8
一种高透光防霉玻璃，与实施例1相比，不同之处在于，有机硅树脂中甲基三乙氧基硅烷和3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷的质量比依次为70％：30％(实施例7)和90％：10％(实施例8)。其他与实施例1大致相同，在此不再赘述。
对比例1
一种高透光防霉玻璃，与实施例1相比，不同之处在于，有机硅树脂中的3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷替换为二甲基二甲氧基硅烷。其他与实施例1大致相同，在此不再赘述。
对比例2
一种高透光防霉玻璃，与实施例1相比，不同之处在于，有机硅树脂通过以下步骤制备：将甲基三乙氧基硅烷和3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷同时加入反应体系中，进行水解反应2h，得到有机硅树脂。
表2实施例6-8级对比例1-2的制备条件和测试结果
| 实施例 | 透光率(％) | 涂层孔隙率(％) | 防霉等级 |
| 实施例6 | 87.71 | 8.4 | 1 |
| 实施例7 | 87.62 | 9.1 | 2 |
| 实施例8 | 87.29 | 9.5 | 2 |
| 对比例1 | 86.52 | 10.8 | 3 |
| 对比例2 | 86.42 | 10.5 | 2 |
从表2可以看出，当二氧化硅或有机硅树脂采用的含氮硅烷种类及含量变化时，透光性和防霉性有不同程度降低，其中有机硅树脂中的3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅对防霉性影响较大。当将甲基三乙氧基硅烷和3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷同时加入反应体系中时，由于网络结构发生了变化，使得涂层孔隙率升高，透光性和防霉性降低。
综上所述，本发明提供的高透光防霉玻璃及其制备方法，通过高含量的疏水改性二氧化硅，在玻璃表面制备一层致密阻隔涂层，从而实现高效阻隔防霉，同时通过改性有机硅树脂改善涂层的耐久性和透光率，防止致密涂层导致透光率降低的问题。优选3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷改性的SiO2纳米颗粒和边缘以3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷为主的有机硅树脂作为涂料组分，如此制得的玻璃涂层致密性和透光率显著较优。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种高透光防霉玻璃，其特征在于，包括玻璃基层以及涂覆于其表层的阻隔防霉涂层；所述阻隔防霉涂层包括质量比为(1.5-3):1的疏水改性的SiO2纳米颗粒和有机硅树脂；所述有机硅树脂的功能基团数大于2，用于实现所述SiO2纳米颗粒与所述玻璃基层的化学连接。
2.根据权利要求1所述的高透光防霉玻璃，其特征在于，所述疏水改性的SiO2纳米颗粒的改性剂为氨基丙基三甲氧基硅烷、巯基丙基三甲氧基硅烷或3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述的高透光防霉玻璃，其特征在于，所述有机硅树脂中包含3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的高透光防霉玻璃，其特征在于，所述阻隔防霉涂层通过将阻隔防霉涂料喷涂于所述玻璃基层表面得到；所述阻隔防霉涂料中所述疏水改性的SiO2纳米颗粒的质量含量为20％-40％，所述阻隔防霉涂料的总固含量为30％-65％，所述阻隔防霉涂料的溶剂包含正丁醇或甲酰胺。
5.一种权利要求1至4中任一项所述的高透光防霉玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将疏水改性的SiO2纳米颗粒分散于正丁醇或甲酰胺与水组成的混合溶剂中，然后加入有机硅树脂，混合均匀，得到阻隔防霉涂料；
S2.将所述阻隔防霉涂料喷涂于玻璃基层表面，干燥固化后得到高透光防霉玻璃。
6.根据权利要求5所述的高透光防霉玻璃的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述有机硅树脂的成分包括甲基三乙氧基硅烷和3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷。
7.根据权利要求6所述的高透光防霉玻璃的制备方法，其特征在于，所述甲基三乙氧基硅烷和3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷的质量比为(70％：30％)-(90％：10％)。
8.根据权利要求6所述的高透光防霉玻璃的制备方法，其特征在于，所述有机硅树脂的制备方法包括：将甲基三乙氧基硅烷在酸性条件下先水解反应1-2h，然后加入3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷继续在酸性条件下水解1-2h，得到网络结构的边缘以3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷为主的有机硅树脂。
9.根据权利要求5所述的高透光防霉玻璃的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，在步骤S1中，所述混合溶剂中水的含量为5wt％-20wt％。
10.根据权利要求5所述的高透光防霉玻璃的制备方法，其特征在于，所述高透光防霉玻璃的透光率比所述玻璃基层的透光率高2％-10％。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115947545A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-04-11 | 东莞南玻太阳能玻璃有限公司 | 减反增透镀膜液、光伏镀膜玻璃及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108912867A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-30 | 东南大学 | 一种环保高透明超疏水涂料及其制备方法和应用 |
| CN109370418A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-22 | 武汉疏能新材料有限公司 | 一种超疏水涂料、涂层及其制备方法和应用 |
| CN109627980A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-16 | 雅思汀娜（北京）科技有限公司 | 一种可常温固化的疏水镀膜液及其制备方法和疏水镀膜 |
| CN109734325A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-05-10 | 邹玉 | 一种超疏水防雾玻璃的制备方法 |
| CN110002767A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-12 | 湖南邦弗特新材料技术有限公司 | 一种用于光伏玻璃的高透光率疏水涂膜的制备方法 |
| CN112368346A (zh) * | 2018-07-02 | 2021-02-12 | 赢创运营有限公司 | 具有长耐久性的表面涂料组合物 |
| TW202124586A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-07-01 | 德商漢高股份有限及兩合公司 | 單組分之濕氣可固化聚矽氧組合物 |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108912867A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-30 | 东南大学 | 一种环保高透明超疏水涂料及其制备方法和应用 |
| CN112368346A (zh) * | 2018-07-02 | 2021-02-12 | 赢创运营有限公司 | 具有长耐久性的表面涂料组合物 |
| CN109370418A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-22 | 武汉疏能新材料有限公司 | 一种超疏水涂料、涂层及其制备方法和应用 |
| CN109627980A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-16 | 雅思汀娜（北京）科技有限公司 | 一种可常温固化的疏水镀膜液及其制备方法和疏水镀膜 |
| CN109734325A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-05-10 | 邹玉 | 一种超疏水防雾玻璃的制备方法 |
| CN110002767A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-12 | 湖南邦弗特新材料技术有限公司 | 一种用于光伏玻璃的高透光率疏水涂膜的制备方法 |
| TW202124586A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-07-01 | 德商漢高股份有限及兩合公司 | 單組分之濕氣可固化聚矽氧組合物 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115947545A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-04-11 | 东莞南玻太阳能玻璃有限公司 | 减反增透镀膜液、光伏镀膜玻璃及其制备方法 |
| CN115947545B (zh) * | 2022-12-22 | 2024-03-26 | 东莞南玻太阳能玻璃有限公司 | 减反增透镀膜液、光伏镀膜玻璃及其制备方法 |
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