[发明专利]一种利用退火工艺制备自清洁、防雾玻璃的方法

说明书

本发明涉及一种利用退火工艺制备自清洁、防雾玻璃的方法，该方法清洁后的载玻片玻璃于空气或真空环境中升温至800K‑900K进行退火处理，退火时间120‑160分钟，本发明方法得到的自清洁玻璃具有表面稳定的特点，所得到的超亲水表面不需要任何有机物质修饰，为一种环保制备方法，同时操作简单、方便，可以大面积制备，易于大规模推广利用，且玻璃表面为原生的，比化学修饰玻璃表面达到超亲水的方法，性能更稳定，超疏水性时效性长，具有更加能够抵抗外界的紫外线以及抗风沙等特点。

技术领域：

本发明涉及一种利用退火工艺制备自清洁、防雾玻璃的方法，属于功能材料技术领域。

背景技术：

玻璃在建筑、汽车、生活家具等方面被广泛应用，随着工业的发展，空气污染等问题日益严重，如雾霾，沙尘暴等问题使得这些玻璃非常容易变脏而失去其透光度。研究开发自清洁防雾玻璃成为国内外学者关注的问题。

在生活中所说的自清洁玻璃，是指普通玻璃(又称钠钙玻璃)表面经过特殊的化学处理后，使其表面产生独特的物理化学特性，从而使玻璃不再通过传统的人工擦洗方法而在自然雨水的冲刷下和阳光照射下达到清洁一新的状态，同时还可以使玻璃保持良好的透光率。有些自清洁玻璃也具有一定的杀菌效应。自清洁玻璃的研发和制备对发展新的生态建筑材料和环境协调型材料，保护生态环境和实现可持续发展具有重要意义，这类新型功能材料的使用面极广，具有广阔的发展和应用前景，可广泛应用在与人们生活环境相关的玻璃和玻璃制品上，如：玻璃幕墙、门窗玻璃、天窗玻璃、家电玻璃、灯具灯罩玻璃等。

自清洁玻璃按亲水性分类可分为超亲水性自清洁玻璃和超疏水性自清洁玻璃，超亲水性自清洁玻璃：具有超亲水性的自清洁玻璃从材质方面看来一般都是无机材料组成的膜，如:SnO₂、TiO₂、掺杂TiO₂等。但目前已经投入使用和研究开发的自清洁玻璃的表面功能膜材料主要是TiO₂以及TiO₂与其他金属、金属氧化物或其他元素掺杂的复合物。

超亲水性自清洁玻璃的自清洁功能表现为两方面：一是靠其表面对水的亲和性，使水的液滴在玻璃材料表面上的接触角趋于零。当水接触到玻璃材料时，迅速在其表面铺展，形成均匀的水膜，表现出超亲水的性质，不会影响镜面成像，同时水膜对透过率的影响也大为减小，通过均匀水膜的重力下落带走污渍，通过该方式将可以去处大部分有机或无机污渍。同时利用超亲水的原理，也可以防止小水滴的形成，达到防雾的效果。二是光催化分解有机物的能力，TiO₂在紫外光或可见光照射下，当照射光子的能量大于或者等于其能带宽度的时候，介带中的电子被激发,越过价带进入导带，在导带和价带上形成电子-空穴对，电子、空穴具有不同的活性，分别与吸附在TiO₂表面的有机物质发生氧化还原反应，生成水和CO₂，达到降解有机物的目的。从而是玻璃达到自清洁的效果。