[发明专利]具有防雾和露滴自洁功能的透明超疏水玻璃及其制备方法

权利要求书

1.具有防雾和露滴自洁功能的透明超疏水玻璃，其特征在于，玻璃基体或表面材质为Na₂O-B₂O₃-SiO₂钠硼硅酸盐；所述Na₂O-B₂O₃-SiO₂钠硼硅酸盐，按质量份计，Na₂O含量为6-10份，B₂O₃含量为22-30份，SiO₂含量为60-69份；所述Na₂O-B₂O₃-SiO₂钠硼硅酸盐中掺有CaO、ZrO₂、TiO₂中的至少一种，含量为1-2份；所述超疏水玻璃由以下方法制得：

（1）清洁：将玻璃依次置于丙酮、无水乙醇以及去离子水中超声清洗，然后干燥；

（2）分相处理：将玻璃置于管式炉或马弗炉中加热，升温速度5-6℃/min，在500-720℃高温条件下30min-12h，随炉冷却后用无水乙醇和丙酮先后超声清洗，再用去离子水冲洗干净后用N₂吹干，得分相玻璃；

（3）酸腐蚀处理：首先对分相玻璃进行预处理，室温下将其放入酸溶液中5-40min，取出后去离子水冲洗并吹干；随后对分相玻璃进行腐蚀处理，在50-95℃水浴条件下，将玻璃放入腐蚀用酸溶液中2min-24h，取出后用碱溶液及大量去离子水冲洗，并吹干；

（4）酸腐蚀处理后进行热处理或钢化：热处理工艺为将酸腐蚀处理后的玻璃置于管式炉或马弗炉中加热，升温速度5-6℃/min，在400-550℃条件下处理30min-12h，随炉冷却至室温；钢化工艺为将酸处理过后的玻璃置于管式炉或马弗炉中加热，升温速度5-6℃/min，加热到550-600℃后，通过高压冷空气或者水雾喷洒快速冷却，冷却时间5-10min；

（5）表面改性：将热处理或钢化后的玻璃与氟硅烷同时放置于真空干燥箱内，抽真空，调节温度为60-180℃，保持时间为2-24h；或是采用氟硅烷和氢氟醚按质量比1:100混合后的低表面能溶液对玻璃表面进行喷涂，后放置在60-120℃烘箱中热固化30min-2h，即可制得。

2.根据权利要求1所述的具有防雾和露滴自洁功能的透明超疏水玻璃，其特征在于，按体积份计，步骤（3）中预处理所用酸溶液包括200份聚氟乙烯、100份去离子水、3份氢氟酸和2份浓硫酸。

3.根据权利要求1所述的具有防雾和露滴自洁功能的透明超疏水玻璃，其特征在于，按体积份计，步骤（3）中预处理所用酸溶液包括5份氟化铵和5份氢氟酸。

4.根据权利要求1所述的具有防雾和露滴自洁功能的透明超疏水玻璃，其特征在于，按质量份计，步骤（3）中腐蚀所用酸溶液包括2-5份氢氟酸，5-10份硫酸或硝酸，0.5-1份氟化铵，100份去离子水。