一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃及其制备方法，镀膜玻璃包括玻璃基材，以及在玻璃基材表面喷涂抗菌涂液固化形成的抗菌薄膜，所述抗菌薄膜表面具有凹凸不平的微结构，所述抗菌涂液以乙醇为主要溶剂，分散有纳米ZnO/SiO2颗粒，所述纳米ZnO/SiO2颗粒为以掺银纳米ZnO为内核，SiO2为多孔外壳的核壳结构。本发明专利技术使用喷涂法在玻璃基材上形成抗菌薄膜，过程容易控制，生产出的镀膜玻璃具有优越的抗菌效果，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果达到95％以上，且耐磨损性能好，薄膜粘结牢固，能够长期使用而不脱落。

An antiseptic and durable coated glass for touch screen and its preparation method

The present invention relates to the technical field of touch screens, especially relates to a durable antimicrobial coated glass and preparation method of coated glass touch screen, including a glass substrate, and antibacterial coating liquid curing formed in the sprayed glass substrate surface antibacterial film, microstructure of the antibacterial film surface uneven, the antibacterial coating solution to ethanol as the main solvent is dispersed ZnO/SiO2 particles, the ZnO/SiO2 nanoparticles with silver doped nano ZnO as core and SiO2 as the core shell structure of porous shell. The invention uses spray forming antibacterial film on glass substrate, easy process control, production of coated glass has superior antibacterial effect and inhibitory effect on Escherichia coli and Staphylococcus aureus reached more than 95%, and the wear resistance is good, thin film bonded firmly, can be used for a long time without falling off.

【技术实现步骤摘要】
一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃及其制备方法
本专利技术涉及触摸屏
，尤其涉及一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃及其制备方法。
技术介绍
触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式玻璃液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连接装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式，它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备，广泛应用于手机、数码相机、个人数字助理(PDA)、平板电脑及笔记本电脑等可携式电子装置，与此高速发展的同时，触摸屏的使用存在两个突出的问题：一是触摸屏表面存在大量细菌细菌对人体健康具有较强的影响作用，一些细菌成为病原体，能够导致破肺炎、伤风、霍乱、伤寒和肺结核等疾病，感染方式包括接触、空气传播、食物、水和带菌微生物；二是环境和外部光线照射在触摸屏玻璃上容易造成眩光，眩光会引起眼睛的对比感受、视力、识别速度等机能下降，也可能引起角膜炎，损伤眼睛。对于触摸屏细菌问题，目前最常用的方法是通过酒精和紫外进行消毒灭菌处理，但是酒精和紫外都有其固有的缺点，首先酒精作用易燃液体加上低沸点容易成为生活中的安全隐患，其次酒精在使用过程中也可渗入触摸屏的电路元件中，如果这种高精密仪器不具备防水功能则会造成不可逆的损害，且酒精和紫外消毒灭菌均有一定的局限性，不能及时随地有效进行。对于眩光问题，目前主要采用刻蚀法和涂布法处理屏幕玻璃表面，刻蚀法是利用腐蚀性的药液处理玻璃表面，使玻璃表面经过腐蚀后形成凹凸不平的微结构而具有散射光的效果；涂布法是利用特殊配比的溶液浸泡或者喷涂在玻璃表面形成涂层，经过干燥后形成薄膜，这种薄膜具有特定的表面结构，能够散射反射光，具有防眩光和减反射的效果。刻蚀方法的优点是耐磨损，缺点是生产过程会产生环境污染，而且生产良率较低，过程难以控制，导致生产成本较高。相对而言，涂布法生产过程不会造成环境污染，过程也方便控制，但是存在与玻璃基体附着力较低，容易脱落，涂膜易磨损的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃及其制备方法，使用喷涂法在玻璃基材上形成抗菌薄膜，过程容易控制，生产出的镀膜玻璃具有优越的抗菌效果，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果达到95％以上，且耐磨损性能好，薄膜粘结牢固，能够长期使用而不脱落。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃，包括玻璃基材，以及在玻璃基材表面喷涂抗菌涂液经固化形成的抗菌薄膜，所述抗菌薄膜表面具有凹凸不平的微结构，所述抗菌涂液以乙醇为主要溶剂，分散有纳米ZnO/SiO2颗粒，所述纳米ZnO/SiO2颗粒为以掺银纳米ZnO为内核，SiO2为多孔外壳的核壳结构。进一步，所述抗菌涂液包括2％～5％的纳米ZnO/SiO2、82％～90％的乙醇和6％～15％的石油醚。进一步，所述纳米ZnO是由氧化锌纳米棒自组装形成的三维花状纳米球结构，所述纳米ZnO的平均粒径为45nm～80nm。进一步，所述纳米ZnO中掺有2％～4％的纳米银。本专利技术还开了一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃的制备方法，包括以下步骤：S1.纳米ZnO/SiO2颗粒制备，于每升去离子水中滴入0.5mL27％浓氨水，调节pH＝10～11，得到氨水溶液，加入草酸和硝酸银，避光超声波反应30min～50min，得到纳米银溶液，取纳米ZnO加入纳米银溶液中，超声波分散30min～50min,静置30min,离心分离，用乙醇洗涤沉淀，于65℃～78℃干燥8h，再转入马弗炉中于300℃～450℃煅烧5h，取出得到掺银纳米ZnO，将掺银纳米ZnO加入去离子水中振荡30min，调节pH＝8～9.5，于80℃～90℃搅拌滴加142g/L的Na2SiO3溶液，滴加过程中调节pH＝8～9.5，陈化3h～4h，过滤、洗涤、干燥，得到纳米ZnO/SiO2颗粒。S2.抗菌涂液制备，取掺银纳米ZnO/SiO2颗粒加入石油醚和乙醇的混合溶剂中搅拌，于2℃～5℃环境下储存24h得到抗菌涂液。S3.喷涂固化镀膜，通过喷涂机将抗菌涂液与喷嘴内的高压空气混合，挤压出极细雾化颗粒均匀喷涂在玻璃基材上，完全润湿玻璃表面后，转入150℃的烤箱中烘烤固化40min～60min，静置冷却，即得到镀有抗菌薄膜的镀膜玻璃。进一步，所述S1步骤中每升氨水溶液中加入9mg～13.5mg草酸，1.69mg～8.45mg硝酸银。进一步，所述S1步骤中每升纳米银溶液中加入2.5g～6.0g纳米ZnO。进一步，所述S1步骤中掺银ZnO与Na2SiO3的质量比为1：4～7。进一步，所述S3步骤中于温度24℃～28℃，相对湿度50％～60％的环境中进行喷涂。进一步，所述S3步骤中抗菌涂液的喷涂量为5cc/min～8cc/min，喷涂机X轴移动速度为500mm/s～800mm/s。氧化锌具有良好的热稳定性、较强的激子发射和紫外发光能力，且由于晶粒小产生的尺寸效应和表面效应等，纳米氧化锌展现出超强的氧化能力，能够有效降解多种细菌及其分泌物，其抗菌和除臭效果尤为理想，同时锌元素是人体必需的微量元素，与人体相容性好，因此，纳米氧化锌具有良好的生物安全性和稳定持久的抗菌性，是理想的绿色无机抗菌剂之一。氧化锌是n型半导体，当与银掺杂时会转化成p型半导体，掺银能够改变纳米氧化锌电子特性，从而影响氧化锌的光学性能，本专利技术利用氧化锌和纳米银在水溶液中所带电荷相反的特性，通过静电组装的方法将纳米银粒子负载到氧化锌颗粒的表面，氧化锌具有光催化效应，在光照条件下，可以加速其表面的银纳米颗粒的氧化和银离子的溶出，能大幅度的增强复合纳米颗粒的抗菌性能。本专利技术中掺银纳米ZnO/SiO2颗粒的SiO2外壳均匀地包裹在掺银氧化锌上，包覆行为没有改变其表面的形貌和特征，SiO2外壳增强了掺银氧化锌纳米的紫外发射，减少缺陷，且含二氧化硅的薄膜具有硬度高、耐磨性好、稳定性好、光透过率高等优点。抗菌涂液中使用掺银纳米ZnO/SiO2颗粒，既可以在玻璃基材上表面形成具有凹凸不平微结构的防眩光膜，又有效地保持了内核ZnO优越的光催化性，还通过SiO2外壳与透明玻璃基材实现了牢固的结合，从而制备出抗菌耐用镀膜玻璃。本专利技术的镀膜玻璃具有优越的抗菌效果，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果达到95％以上，且耐磨损性能好，薄膜粘结牢固，能够长期使用而不脱落。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术进行详细说明：本专利技术的一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃，包括玻璃基材，以及在玻璃基材表面喷涂抗菌涂液经固化形成的抗菌薄膜，抗菌薄膜表面具有凹凸不平的微结构。抗菌涂液包括2％～5％的纳米ZnO/SiO2、82％～90％的乙醇和6％～15％的石油醚，纳米ZnO/SiO2颗粒为以掺银纳米ZnO为内核，SiO2为多孔外壳的核壳结构，纳米ZnO中掺有2％～4％的纳米银。纳米ZnO是由氧化锌纳米棒自组装形成的三维花状纳米球结构，其制备方法如下：实施例一：纳米ZnO制备于100mL超纯水中加入2.5g无水乙酸锌和4.1g氢氧化钠，搅拌至溶液澄清，再加入1.2g六亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃，其特征在于，包括玻璃基材，以及在玻璃基材表面喷涂抗菌涂液固化形成的抗菌薄膜，所述抗菌薄膜表面具有凹凸不平的微结构，所述抗菌涂液以乙醇为主要溶剂，分散有纳米ZnO/SiO2颗粒，所述纳米ZnO/SiO2颗粒为以掺银纳米ZnO为内核，SiO2为多孔外壳的核壳结构。

【技术特征摘要】
1.一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃，其特征在于，包括玻璃基材，以及在玻璃基材表面喷涂抗菌涂液固化形成的抗菌薄膜，所述抗菌薄膜表面具有凹凸不平的微结构，所述抗菌涂液以乙醇为主要溶剂，分散有纳米ZnO/SiO2颗粒，所述纳米ZnO/SiO2颗粒为以掺银纳米ZnO为内核，SiO2为多孔外壳的核壳结构。2.根据权利要求1所述的一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃，其特征在于，所述抗菌涂液包括2％～5％的纳米ZnO/SiO2、82％～90％的乙醇和6％～15％的石油醚。3.根据权利要求2所述的一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃，其特征在于，所述纳米ZnO是由氧化锌纳米棒自组装形成的三维花状纳米球结构，所述纳米ZnO的平均粒径为45nm～80nm。4.根据权利要求3所述的一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃，其特征在于，所述纳米ZnO中掺有2％～4％的纳米银。5.根据上述任一权利要求所述的一种用于触摸屏的抗菌耐用镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.纳米ZnO/SiO2颗粒制备，于每升去离子水中滴入0.5mL27％浓氨水，调节pH＝10～11，得到氨水溶液，加入草酸和硝酸银，避光超声波反应30min～50min，得到纳米银溶液，取纳米ZnO加入纳米银溶液中，超声波分散30min～50min,静置30min,离心分离，用乙醇洗涤沉淀，于65℃～78℃干燥8h，再转入马弗炉中于300℃～450℃煅烧5h，取出得到掺银纳米ZnO，将掺银纳米ZnO加入去离子水中振荡30min，调节pH＝8～9.5，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宪荣，
申请(专利权)人：重庆市中光电显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50