一种自清洁灯管玻璃的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自清洁灯管玻璃的制备方法，属于无机化学技术领域。本发明专利技术用废弃玻璃、二氧化硅、氧化锌、五氧化二钒等进行球磨后并过筛，将混合粉末放入坩埚中高温煅烧，把熔融液体置于灯管磨具中拉管，并冷却成型脱模，将制得的灯管玻璃进行超声清洗后浸没在硫酸与过氧化氢混合液中，加热使其沸腾、干燥，再将制备的二氧化硅悬浮液与海藻酸钠进行交联反应制备得到亲水疏油溶液涂覆于灯管玻璃表面，干燥后即得自清洁灯管玻璃，涂覆的悬浮液中含有的二氧化硅可以在光致条件下水解污物，海藻酸钠可以吸取水分，还可以在灯管表面形成一层保护膜，保护灯管免受污垢堆积，具有广泛的使用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种自清洁灯管玻璃的制备方法，属于无机化学

技术介绍
随着社会经济的发展，玻璃在现代经济建设中使用越来越广泛，如幕墙玻璃、门窗玻璃、汽车风挡玻璃等等，而且随着人们生活质量的提高和对环保节能的重视，逐渐要求玻璃具有一种或者多种特殊功能，如隔热、防辐射等。自清洁玻璃正是这样的背景中发展起来的。自清洁玻璃是指普通玻璃在经过特殊的物理或者化学方法处理后，其表面产生独特的物理功能，无需通过传统的人工擦拭即可达到清洁效果的灯管玻璃。并且灯管玻璃的拆卸存在一定的危险性，人为擦拭过程中可能会有水分或者酒精类清洁溶剂的残留，导致点灯使用出现故障或者对人体安全有威胁。所谓自清洁，是指玻璃本身自动保持新鲜和持久的光透过率等是灯管玻璃清洁如新的一种状态。理论上，自清洁灯管玻璃有不同的种类：按材质分类，可分为无机膜材料自清洁玻璃和有机膜材料自清洁玻璃；按照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。但是目前市场上出现的自清洁灯管玻璃，主要还是以有效成分为TiO2de 无机膜材料的超亲水性自清洁灯管玻璃。自清洁灯管玻璃具有一种性能：光催化性。是指在太阳光的照射下，使之分解为小分子，甚至是二氧化碳和水分子。从各国研究开发灯管玻璃自清洁的进展和工业发展状况看，自清洁产品将是未来玻璃和陶瓷以及塑料等材料发展的一个趋势，无论从节能、节水、还是从抗菌、环保等方面考虑，首先使用自清洁产品都是毋庸置疑的。利用自清洁灯管玻璃光催化作用将有机污物分解为水和二氧化碳，已经成为未来玻璃生产的一个必然发展的趋势，无论从环保节能，还是健康美观方面，自清洁灯管玻璃都会给人类带来诸多的好处，提高人类生活质量提供契机。但是目前自清洁灯管的自清洁率过低，导致存在大量污物残留堆积，灯的透光率大幅降低的缺陷。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对目前传统自清洁灯管玻璃的自清洁率过低，导致大量杂质残留堆积，灯的透过率大幅降低，容易吸附污垢，影响灯玻璃的调光效果的缺陷，提供了一种自清洁灯管玻璃的制备方法。本专利技术用废弃玻璃、二氧化硅、氧化锌、五氧化二钒等进行球磨后并过筛，将混合粉末放入坩埚中高温煅烧，把熔融液体置于灯管磨具中拉管，并冷却成型脱模，将制得的灯管玻璃进行超声清洗后浸没在硫酸与过氧化氢混合液中，加热使其沸腾、干燥，再将制备的二氧化硅悬浮液与海藻酸钠进行交联反应制备得到亲水疏油溶液涂覆于灯管玻璃表面，干燥后即得自清洁灯管玻璃，涂覆的悬浮液中含有的二氧化硅可以在光致条件下水解污物，海藻酸钠可以吸取水分，还可以在灯管表面形成一层保护膜，保护灯管免受污垢堆积，具有广泛的使用价值。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）按质量百分数计，分别选取50～60%废弃玻璃、10～15%二氧化硅、5～10%氧化锌、3～5%五氧化二钒、2～4%氧化铁、3～5%氧化钠、5～8%氧化钾、2～4%氧化钙、3～5%氧化铝，依次加入到球磨机中球磨2～3h，过100～120目筛，得混合粉末，将混合粉末放入刚玉坩埚中；（2）将上述刚玉坩埚放入马弗炉中，并向炉中通入由氩气和溴化氢按体积比100:1的混合气体为保护气体，先升温至600～700℃，保温热处理1～2h，处理后以8～10℃/min速率升温至1300～1400℃，保温1～3h后取出坩埚，将坩埚中熔融的液体倒入预热至900～1000℃的灯管模具中，进行拉管，拉管后在500～550℃退火1.0～1.5h，退火后自然冷却至室温，脱模，得灯管玻璃；（3）将上述得到的灯管玻璃分别浸入无水乙醇和去离子水中超声清洗5～10min，将清洗后的灯管玻璃浸于混合液中，并加热至混合液沸腾，保持沸腾状态10～15min后取出，自然干燥得表面处理后的灯管，备用；所述的混合液是由质量分数98%硫酸溶液和质量分数30%过氧化氢溶液按体积比3:1混合；（4）称取0.5～1.0g二氧化硅加入到100～200mL无水乙醇中，超声分散5～10min后得二氧化硅悬浮液，向悬浮液中加入100～200mL质量分数1%海藻酸钠溶液，搅拌混合20～30min后加入1.5～2.0mL质量分数20%戊二醛溶液，搅拌反应3～4h，得反应液；（5）将上述制备得到的反应液均匀涂覆在步骤（3）表面处理后的灯管表面，涂覆厚度为3～5μm，涂覆后放入真空烘箱中，在60～80℃干燥8～10h，即可得到自清洁灯管玻璃。本专利技术的应用方法是：将本专利技术制得的自清洁灯管玻璃嵌套在灯管外侧，安装在灯座上，接通电源即可，灯管玻璃的抗压强度为15～18MPa，密度为0.7～0.9g/cm3，导热系数为0.13～0.14w/m·K，灯管杂质及污垢残余量降低了80～90%，洁净度较佳。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术方法简单易于操作，所得的灯管玻璃无须人工完成，大大节省了资源，避免浪费，绿色环保；（2）本专利技术制得自清洁灯管玻璃抗压强度较佳，灯管杂质及污垢残余量降低了80～90%，洁净度较佳。具体实施方式首先按质量百分数计，分别选取50～60%废弃玻璃、10～15%二氧化硅、5～10%氧化锌、3～5%五氧化二钒、2～4%氧化铁、3～5%氧化钠、5～8%氧化钾、2～4%氧化钙、3～5%氧化铝，依次加入到球磨机中球磨2～3h，过100～120目筛，得混合粉末，将混合粉末放入刚玉坩埚中；将上述刚玉坩埚放入马弗炉中，并向炉中通入由氩气和溴化氢按体积比100:1的混合气体为保护气体，先升温至600～700℃，保温热处理1～2h，处理后以8～10℃/min速率升温至1400～1500℃，保温1～3h后取出坩埚，将坩埚中熔融的液体倒入预热至900～1000℃的灯管模具中，进行拉管，拉管后在500～550℃退火1.0～1.5h，退火后自然冷却至室温，脱模，得灯管玻璃；将上述得到的灯管玻璃分别浸入无水乙醇和去离子水中超声清洗5～10min，将清洗后的灯管玻璃浸于混合液中，并加热至混合液沸腾，保持沸腾状态10～15min后取出，自然干燥得表面处理后的灯管，备用；所述的混合液是由质量分数98%硫酸溶液和质量分数30%过氧化氢溶液按体积比3:1混合；称取0.5～1.0g二氧化硅加入到100～200mL无水乙醇中，超声分散5～10min后得二氧化硅悬浮液，向悬浮液中加入100～200mL质量分数1%海藻酸钠溶液，搅拌混合20～30min后加入1.5～2.0mL质量分数20%戊二醛溶液，搅拌反应3～4h，得反应液；将上述制备得到的反应液均匀涂覆在表面处理后的灯管表面，涂覆厚度为3～5μm，涂覆后放入真空烘箱中，在60～80℃干燥8～10h，即可得到自清洁灯管玻璃。实例1首先按质量百分数计，分别选取50%废弃玻璃、15%二氧化硅、10%氧化锌、5%五氧化二钒、2%氧化铁、3%氧化钠、8%氧化钾、4%氧化钙、3%氧化铝，依次加入到球磨机中球磨2h，过100目筛，得混合粉末，将混合粉末放入刚玉坩埚中；将上述刚玉坩埚放入马弗炉中，并向炉中通入由氩气和溴化氢按体积比100:1的混合气体为保护气体，先升温至600℃，保温热处理1h，处理后以8℃/min速率升温至1400℃，保温1h后取出坩埚，将坩埚中熔融的液体倒入预热至900℃的灯管模具中，进行拉管，拉管后在500℃退火1.0h，退火后自然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自清洁灯管玻璃的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量百分数计，分别选取50～60%废弃玻璃、10～15%二氧化硅、5～10%氧化锌、3～5%五氧化二钒、2～4%氧化铁、3～5%氧化钠、5～8%氧化钾、2～4%氧化钙、3～5%氧化铝，依次加入到球磨机中球磨2～3h，过100～120目筛，得混合粉末，将混合粉末放入刚玉坩埚中；（2）将上述刚玉坩埚放入马弗炉中，并向炉中通入由氩气和溴化氢按体积比100:1的混合气体为保护气体，先升温至600～700℃，保温热处理1～2h，处理后以8～10℃/min速率升温至1400～1500℃，保温1～3h后取出坩埚，将坩埚中熔融的液体倒入预热至900～1000℃的灯管模具中，进行拉管，拉管后在500～550℃退火1.0～1.5h，退火后自然冷却至室温，脱模，得灯管玻璃；（3）将上述得到的灯管玻璃分别浸入无水乙醇和去离子水中超声清洗5～10min，将清洗后的灯管玻璃浸于混合液中，并加热至混合液沸腾，保持沸腾状态10～15min后取出，自然干燥得表面处理后的灯管，备用；所述的混合液是由质量分数98%硫酸溶液和质量分数30%过氧化氢溶液按体积比3:1混合；（4）称取0.5～1.0g二氧化硅加入到100～200mL无水乙醇中，超声分散5～10min后得二氧化硅悬浮液，向悬浮液中加入100～200mL质量分数1%海藻酸钠溶液，搅拌混合20～30min后加入1.5～2.0mL质量分数20%戊二醛溶液，搅拌反应3～4h，得反应液；（5）将上述制备得到的反应液均匀涂覆在步骤（3）表面处理后的灯管表面，涂覆厚度为3～5μm，涂覆后放入真空烘箱中，在60～80℃干燥8～10h，即可得到自清洁灯管玻璃。...

【技术特征摘要】
1.一种自清洁灯管玻璃的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量百分数计，分别选取50～60%废弃玻璃、10～15%二氧化硅、5～10%氧化锌、3～5%五氧化二钒、2～4%氧化铁、3～5%氧化钠、5～8%氧化钾、2～4%氧化钙、3～5%氧化铝，依次加入到球磨机中球磨2～3h，过100～120目筛，得混合粉末，将混合粉末放入刚玉坩埚中；（2）将上述刚玉坩埚放入马弗炉中，并向炉中通入由氩气和溴化氢按体积比100:1的混合气体为保护气体，先升温至600～700℃，保温热处理1～2h，处理后以8～10℃/min速率升温至1400～1500℃，保温1～3h后取出坩埚，将坩埚中熔融的液体倒入预热至900～1000℃的灯管模具中，进行拉管，拉管后在500～550℃退火1.0～1.5h，退火后自然冷却至室温，脱模，得灯管玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭迎庆，王统军，陆娜，
申请(专利权)人：郭迎庆，
类型：发明
国别省市：江苏;32