一种镀膜抗菌钢化玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镀膜抗菌钢化玻璃及其制备方法。该镀膜抗菌钢化玻璃包括玻璃基片及设置于玻璃基片表面的抗菌膜层，所述抗菌膜层为过渡膜层与银掺杂复合膜层的复合，所述银掺杂复合膜层为银‑二氧化硅‑二氧化钛复合膜层、银‑二氧化硅复合膜层或银‑二氧化钛复合膜层；所述银掺杂复合膜层中的二氧化钛为锐钛矿与金红石复合相，所述过渡膜层设置于玻璃基片与银掺杂复合膜层之间。本发明专利技术提供的镀膜抗菌钢化玻璃及制备方法，根据浮法玻璃的化学组成与表面特点、以及薄膜光学理论和薄膜结构的可控制备，通过膜层设计达到玻璃抗菌膜层固化和玻璃物理钢化一次完成，使玻璃既具有最佳的抗菌功能，又有高强度，抗弯强度提高3倍、抗冲击强度提高6‑9倍。

Coating antibacterial toughened glass and preparation method thereof

The invention discloses a coating antibacterial toughened glass and a preparation method thereof. The antibacterial coated glass comprises a glass substrate and is arranged on the surface of the glass substrate and the antibacterial antibacterial film, film composite film and the transition of silver doped composite coating, the composite film of silver doped silver silica titania composite film, silver two silicon oxide composite film or silver TiO2 composite film; the silver doped TiO2 composite film is anatase and rutile phase composite, the transition layer is arranged between the glass substrate and silver doped composite film. The present invention provides antibacterial coating glass and preparation method, according to the chemical composition and surface characteristics, float glass and optical thin film theory and thin film structure controlled preparation, through the film design film to glass antibacterial curing and tempered glass once completed, so that the glass has the best antibacterial function, and high strength, the bending strength is increased by 3 times, the impact strength increased by 6 9 times.

【技术实现步骤摘要】
一种镀膜抗菌钢化玻璃及其制备方法
本专利技术涉及玻璃
，尤其涉及一种镀膜抗菌钢化玻璃及其制备方法。
技术介绍
随着人们的物质和文化生活水平的逐步提高，在家居、家电、显示、医院和建筑等使用玻璃作为台面的领域，例如：玻璃餐桌面，冰箱内部玻璃层架/隔板，人们对环境卫生日益重视。这些玻璃台面上滋生的微生物和细菌产生的病毒感染和传播给人们健康带来问题，需要玻璃具有抗菌/杀菌功能。目前制备抗菌玻璃的方法有三种，一是熔融法，在玻璃熔制过程中加入过渡金属离子作为抗菌剂；二是镀膜法，在玻璃表面镀抗菌膜；三是采取熔盐扩散法，抗菌离子扩散到玻璃表层。杀菌粒子采用过渡金属元素，例如：铜，锌，银等，其中银作为杀菌材料已经有长久历史。早在2000多年前人们就开始把银及银的化合物应用于生活及医疗之中(DibrovP,DziobaJ,GosinkKK,etal.ChemiosmoticmechanismofantimicrobialacactivityofAg(+)inVibriocholerae[J].AntimicrobAgentsChemother,2002,46(8):2668-2670.)，人们应用银制器皿存放食物，以防止食物腐败(AlexanderJW.Historyofthemedicaluseofsilver[J].SurgInfect(Larchmt),2009,10(3):289-292)。熔融法制备抗菌玻璃的专利有：专利“成分缓释型抗菌玻璃小球及其制备方法，申请号02111187.1”熔制玻璃加入氧化锡、氧化银、氧化铜。专利“一种抗菌玻璃，申请号201480023325.X”其用于直接与水接触，释放银离子来发挥抗菌效果，其原材料包含Ag2O、P2O5、CaO、ZnO、K2O、Al2O3及MgO，并且令总量为100重量％时，Ag2O的含量为超过5重量％且10重量％以下范围内的值。专利“一种抗菌玻璃，申请号201410285276.9”采取熔制法，玻璃组成二氧化硅60-80％、氧化铬10-20％、三氧化二铝10-20％、硅硼酸5-7％，其余为杂质。专利“一种抗菌玻璃制作方法，申请号201410458472.1”使用聚乙烯醇8-12份、抗菌剂2-6份、二氧化硅3-11份、石墨5-9份、磷酸钙1-3份、碳酸钙6-9份、聚酰胺酸树脂1-3份、亚硝酸钠1-4份、硅藻土2-6份和砂子6-13份。共同磨碎至100-260目筛，然后加入催化剂氧化铝，反应10-30分钟，过滤残渣，得到的溶液进行高温浓缩去水，至含水量10％的时候放入反应釜。温度100-200摄氏度，烧结成玻璃。专利“抗菌玻璃组合物和使用该组合物的抗菌聚合物组成物，申请号200410007612.X”熔制磷酸盐玻璃中加入氧化银。专利“一种抗菌玻璃材料及其制备方法，申请号201610114608.6”采取加热温度为1300-1450℃的熔制法。对于加工玻璃企业，加工熔制法生产的抗菌玻璃难以保证产品质量的一致性；对熔制玻璃企业，从普通浮法玻璃改为生产抗菌玻璃，生产成本会有所提高，另外，玻璃成分中加入抗菌离子会改变玻璃结构，引起玻璃性能变化。镀膜法制备抗菌玻璃的专利有：专利“使用溶胶-凝胶镀膜方法生产抗菌玻璃的工艺方法，申请号200510123722.7”采取银、铜、锌、钴、镍、铁离子加入水解的钛或硅的醇盐溶液中，浸涂玻璃，在恒温恒湿环境静置、在500-550℃热处理0.5-1小时。专利“一种镀有光催化层和抗菌金属离子的自洁净玻璃的制造方法，申请号200810052470.7”在二氧化钛溶胶中加入金属离子(Ag,Zn,Cu,Fe),浸渍镀膜，700度烧结1小时。专利“新型抗菌玻璃的生产工艺，申请号201410281613.7”其特征在于，清洗玻璃基片上涂覆一层纳米银抗菌膜，膜的厚度为40～80nm。镀膜方法得到抗菌玻璃，加工玻璃企业生产容易控制。但是，在玻璃上浸渍镀膜，500-550℃热处理0.5-1小时、或700度烧结1小时都不利于实际生产，效率低、成本高；玻璃没有强化，表面强度低、膜层硬度低，实际应用中容易被磨损掉，产品耐久性差。热处理过程，玻璃中钠离子破坏膜层结构。离子扩散法制备抗菌玻璃的专利有：专利“抗菌玻璃器皿及其加工方法，申请号201410329730.6”其特征在于玻璃器皿灌入含有AgNO3溶液，蔽光环境，温度80～90℃，静置2～18h，倒出全部溶液，蔽光晾干；将蔽光晾干后的玻璃器皿置于加热炉内，以5℃/min升温至212℃，恒温30min，继续以5℃/min升温至500℃，恒温90min，然后停止加热、冷却。专利“一种用于玻璃制品的抗菌溶液及其使用方法，申请号201410733852.1”所述抗菌溶液的重量百分比组成包括：银离子盐或铜离子盐、缩合磷酸钠、水。抗菌溶液的重量百分比组成为：硝酸银1％、乳酸银1％、缩合磷酸钠10％、丁基溶纤素5％、水83％。将抗菌溶液涂覆于玻璃制品需要抗菌的表面，然后进行干燥，在抗菌溶液彻底干燥后将玻璃制品置于150-410℃条件下加热20-180min，之后将抗菌涂层剥离，对玻璃制品进行清洗，即得到抗菌玻璃制品。专利“一种高强度抗菌玻璃的制备方法，申请号201610721270.0”，采取二次离子交换法，先将玻璃放入400-500℃熔融的硝酸钾中进行离子交换，交换的时间2-12小时；然后将得到交换后的玻璃再放入硝酸钾与银离子化合物、铜离子化合物、锌离子化合物中的至少一种离子化合物的混合熔盐中再进行离子交换，得到高强度抗菌玻璃；离子交换的温度为，350-480℃，交换的时间2-120min。离子扩散方法的熔盐温度不大于500℃、扩散时间长，效率低、成本高；离子交换增强属于化学强化，同样是时间长，效率低、成本高。光催化纳米粉降解污染物方法：专利“载银纳米二氧化钛的制备方法，申请号200810031600.9”在硫酸钛溶液中加入硝酸银烧结得到载银纳米二氧化钛抗菌剂粉体。专利“一种纳米二氧化钛的制备方法，申请号201510232494.0”将硼酸和硝酸银搅拌后加入氟钛酸铵，调节pH值在2～4之间，再加入20～30重量份钛酸丁酯和30～70重量份无水乙醇，加热至70～90℃，离心分离后得到纳米二氧化钛。氟钛酸铵的化学式为(NH4)2TiF6，在硼酸作用下液相沉积引入氮、硼、氟的共掺杂，使得宽带隙纳米二氧化钛材料能够对可见光响应，使得纳米二氧化钛在可见光下的催化作用大大增强。专利“冰箱消毒、除臭装置和方法,申请号200410062482.X”用纳米二氧化钛浸涂的18目的不锈钢网、风扇、紫外灯管、反射灯罩、可调定时器组成，利用光催化消毒、除臭。专利“一种光催化纳米材料，申请号201310002655.8”取纳米氧化铜、纳米氧化锌或纳米氧化镁与纳米二氧化钛混合配成溶液，经超声处理，于225℃下水热釜中反应2小时，离心洗涤、分离，550℃下保温2小时，得到纳米氧化铜、纳米氧化锌或纳米氧化镁掺杂纳米二氧化钛的光催化复合物,利用光催化降解。专利“一种光催化纳米材料，申请号201110343737.X”其特征是由纳米银与纳米二氧化钛构成的混合物，混合物中所述纳米银的质量份为0.5～10，所述二氧化钛的质量份为90～99.5；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镀膜抗菌钢化玻璃，其特征在于，所述镀膜抗菌钢化玻璃包括玻璃基片及设置于所述玻璃基片表面的抗菌膜层，所述抗菌膜层为过渡膜层与银掺杂复合膜层的复合，所述银掺杂复合膜层为银‑二氧化硅‑二氧化钛复合膜层、银‑二氧化硅复合膜层或银‑二氧化钛复合膜层；所述银掺杂复合膜层中的二氧化钛为锐钛矿与金红石复合相，所述过渡膜层设置于玻璃基片与银掺杂复合膜层之间。

【技术特征摘要】
1.一种镀膜抗菌钢化玻璃，其特征在于，所述镀膜抗菌钢化玻璃包括玻璃基片及设置于所述玻璃基片表面的抗菌膜层，所述抗菌膜层为过渡膜层与银掺杂复合膜层的复合，所述银掺杂复合膜层为银-二氧化硅-二氧化钛复合膜层、银-二氧化硅复合膜层或银-二氧化钛复合膜层；所述银掺杂复合膜层中的二氧化钛为锐钛矿与金红石复合相，所述过渡膜层设置于玻璃基片与银掺杂复合膜层之间。2.如权利要求1所述的镀膜抗菌钢化玻璃，其特征在于，所述过渡膜层为二氧化硅膜层或二氧化硅-二氧化钛复合膜层中的一种或两种的复合。3.如权利要求2所述的镀膜抗菌钢化玻璃，其特征在于，二氧化硅膜层厚度在0～20纳米，二氧化硅-二氧化钛复合膜层厚度在0～20纳米，银-二氧化钛复合膜层或银-二氧化硅复合膜层厚度400～1000纳米，银-二氧化硅-二氧化钛复合膜层厚度400～1000纳米。4.如权利要求2所述的镀膜抗菌钢化玻璃，其特征在于，银-二氧化钛复合膜层厚度400～650纳米，银-二氧化硅复合膜层厚度400～650纳米，银-二氧化硅-二氧化钛复合膜层厚度400～650纳米。5.如权利要求1所述的镀膜抗菌钢化玻璃，其特征在于，所述玻璃基片为浮法玻璃。6.如权利要求1所述的镀膜抗菌钢化玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)配制抗菌膜层涂层液；2)玻璃清洗，得到洁净玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵青南，董玉红，赵杰，刘翔，李渊，
申请(专利权)人：江苏秀强玻璃工艺股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32