[发明专利]一种新型高耐磨玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃表面耐磨处理工艺领域，具体涉及一种新型的含有纳米钻石烯的高耐磨玻璃。

背景技术

玻璃属于硅酸盐非金属材料，其化学组成是Na₂O·CaO·6SiO₂，主要成分是SiO₂，属于混合物，在常温下是一种透明固体，在熔融时形成连续网络结构，在冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶。玻璃种类繁多，如混入某些金属氧化物或者盐类可制成显现颜色的有色玻璃，或通过特殊方法制得的钢化玻璃，或添加一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸丙酯)制得有机玻璃。这些种类众多的玻璃建筑物、汽车挡风、手机显示屏、电脑显示屏、电子显示屏等领域均有广泛应用。

随着信息技术和平面显示技术的发展，各种不同的显示屏在各个行业中都占据重要的地位，尤其是在智能手机、平板电脑、LED显示器等电子产品中更是有着极为重要的作用，随着智能化程度的不断提高，触摸屏已经成为各种电子产品的首选显示屏。就触摸屏而言，触摸屏是玻璃材质显示器最外层的保护原件，一般都采用1 mm以下的超薄玻璃，然而人们在享受超薄玻璃带来的好处的同时，也承受着超薄玻璃的各种弊端，例如力学性能差，容易被划伤，不耐磨等，为此人们常在手机屏或各种显示器屏表面贴一层PE有机贴膜或钢化膜来保护基体玻璃，虽然能起到一定的保护作用，但是该保护膜不可重复使用，使用寿命短，批量使用会造成大量的固体废物，对环境也造成污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型高耐磨玻璃，同时提供其制备方法是本发明的又一发明目的。

基于上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种新型高耐磨玻璃，包括玻璃基材层，所述玻璃基材表面依次设置ETFE层和纳米钻石烯层。

所述玻璃基材为0.7mm厚的康宁玻璃，所述ETFE层的厚度为5-10μm，纳米钻石烯层的厚度为1-20μm。

所述的新型高耐磨玻璃的制备方法，包括以下步骤：

1)先对玻璃基材表面清洁处理；

2)再在玻璃基材表面喷涂一层ETFE乳液，烘干得到含有ETFE层的玻璃基材；

3)之后再在ETFE层上喷涂纳米钻石烯乳液，烘干即得新型高耐磨玻璃。

步骤1)中清洁处理的具体操作为：

ⅰ)先采用在白垩、酒精和氨的混合液中浸渍过的脱脂棉擦拭玻璃基材表面；

ⅱ)对玻璃基材超声水洗，超声频率为45-60KHz，水洗时间为1-5min；

ⅲ)将超声清洗后的玻璃基材放入浓度为10%的NaOH溶液中超声碱洗，超声频率为45-60KHz，碱洗温度为50-60℃，碱洗时间为1-5min；

ⅳ)对碱洗后的玻璃基材二次超声水洗，超声频率为45-60KHz，水洗时间为1-5min，水温为50-60℃；

ⅴ)再次超声水洗，超声频率为45-60KHz，水洗时间为1-5min，水温为常温；

ⅵ)将再次超声水洗后的玻璃基材置入丙酮溶液中并超声处理，超声频率为45-60KHz，处理时间1-5min后取出去除丙酮即可。

步骤2)和步骤3)中烘干的温度为100℃，时间为4-12h。

步骤3)中纳米钻石烯乳液的重量百分比组成为：聚四氟乙烯浓缩液90-95%、聚苯酯4.9-9.9%、改性纳米钻石烯0.1-5%；所述纳米钻石烯乳液中还包括十二烷基硫酸钠和消泡剂7010，所述十二烷基硫酸钠的用量为聚四氟乙烯浓缩液与改性纳米钻石烯用量之和的0-2%，消泡剂7010的用量为聚四氟乙烯浓缩液与改性纳米钻石烯用量之和的0-0.2%，所述聚四氟乙烯浓缩液的固含量为60%，25℃运动粘度为6-15mm²/s，20℃密度为1.5-1.55g/cm³，聚苯酯的粒度20-30μm；

纳米钻石烯乳液的制备过程为：先将聚四氟乙烯浓缩液倒入烧杯中，开始搅拌，搅拌转速为10-20rpm，再依次加入称量好的聚苯酯、改性纳米钻石烯、十二烷基硫酸钠并搅拌，之后将烧杯放入水温为50℃的水浴锅中继续搅拌30min，并随之加入消泡剂7010混合得到外观状态上均匀无分层状态即可。

所述改性纳米钻石烯具体是由纳米钻石烯经过前处理和改性处理得到，前处理的方法为

ⅰ)搅拌混料

将不同粒度的纳米钻石烯倒入三维混料机中进行混料，混料时间控制在5min～30min；

ⅱ)超声波碱洗