一种防霉玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防霉玻璃及其制备方法。该防霉玻璃包括以下组分：SiO

A mould proof glass and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种防霉玻璃及其制备方法
本专利技术属于玻璃制造
，具体涉及一种防霉玻璃及其制备方法。
技术介绍
浮法玻璃在储存、运输和深加工过程中霉变问题，一直是玻璃行业一大难题。相较于其他种类的玻璃，浮法玻璃的抗霉变能力较差，其原因是浮法玻璃是一种钠钙硅酸盐玻璃，其中的Na2O的含量在15％左右。在玻璃表面受到水的侵蚀，形成静止水膜的情况下，玻璃中的Na+与水中的H-发生交换，逐渐向玻璃表面富集，生成NaOH溶液。而NaOH溶液反过来又溶解、破坏硅酸盐网络结构，使玻璃表面微观上凹凸不平，肉眼观察出现白斑、彩虹、失透等现象，被称为“玻璃发霉”。目前国内外常用的玻璃防霉方法主要有以下几种：一、加防霉纸法，虽具有一定的防霉效果，但有效防霉期短，存放超过一定期限，酸性防霉纸会产生“纸纹”，不易清洗；二、涂保护膜法，用酸性防霉材料如甲酸、水杨酸、己二酸等蒸汽扫过玻璃表面在其上形成一层保护膜；三、二氧化硫气熏法，有一定延缓发霉作用，但其作用十分有限，不能根本解决发霉问题且有效防霉期短；四、施加防霉粉法，采用静电喷粉、气体雾化喷粉等方式，将防霉粉在玻璃之间形成一层隔离层，该方法需要严格保证玻璃表面防霉粉喷洒均匀和足量才能获得较佳的防霉效果。公开号为CN107162420A的中国专利申请公开了一种纳米防霉玻璃及其制作方法，通过在玻璃本体中添加氧化锌和氯化铜等成分发挥杀菌作用，抑制玻璃发霉，并采用由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米金属添加剂等组成的非粉状防霉涂料代替防霉粉，使制得的玻璃获得较佳的防霉效果。但该方法需要在玻璃表面进行喷涂纳米涂料，工艺相对复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种防霉玻璃及其制备方法。该防霉玻璃通过在玻璃本体中加入一定量的两性金属氧化物以及含锂介孔五氧化二钒，并适应浮法玻璃生产工艺，最后通过二氧化硫表面处理，使制得的玻璃具有优异的防霉效果，并且满足高端玻璃实现超长时间防霉的需求。本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：一种防霉玻璃，包括以下重量百分比计的组分：SiO268～77％、CaO5～12％、MgO0～5％、Al2O30～3％、Na2O10～18％、K2O0～2％、WO30～1％、GeO20.05～2％、ZrO20.01～1％、含锂介孔五氧化二钒1～3.5％，其中，WO3+GeO2+ZrO20.5～3％。优选，所述的防霉玻璃，包括以下重量百分比计的组分：SiO270～75％、CaO8～10％、MgO2～4％、Al2O30.5～1.5％、Na2O10～14％、K2O0.5～1％、WO30.1～0.5％、GeO20.5～1.5％、ZrO20.1～0.5％、含锂介孔五氧化二钒1.5～3％，其中，WO3+GeO2+ZrO21～2.5％。优选，所述的含锂介孔五氧化二钒中Li和V2O5的摩尔比为1～3:1。优选，所述的含锂介孔五氧化二钒中Li和V2O5的摩尔比为1:1。优选，所述的含锂介孔五氧化二钒是通过以下步骤制备得到：(1)在35～40℃下将三嵌段共聚物PluronicF127溶于乙醇水溶液中，得到模板溶液；(2)将偏钒酸铵和硝酸锂溶于水，搅拌溶解，得到含V、Li的前驱体溶液；(3)将步骤(2)得到的含V、Li的前驱体溶液滴加至步骤(1)的模板溶液中，边加边搅拌，加入氨水调节pH至8～9，在35～40℃下搅拌反应12～24h，得到含絮状沉淀的悬浮液，然后将混合体系置于带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在100～120℃下反应20～24h，得到晶化产物；经晶化产物过滤、水洗、干燥、煅烧，得到含锂介孔五氧化二钒。上述的含锂介孔五氧化二钒制备步骤中，所述的乙醇水溶液中乙醇和水的体积比为2:1，PluronicF127与乙醇水溶液的混合比例为1g:10～12mL。所述的偏钒酸铵、硝酸锂和水混合的摩尔比为2:(1～3):425；所述的PluronicF127的用量为偏钒酸铵和硝酸锂总质量的2～3倍。所述的煅烧是在空气气氛中以2℃/min的速率升温至450～550℃，在450～550℃下焙烧4～6h。所述的三嵌段共聚物PluronicF127，分子式为EO106PO70EO106，EO为环氧乙烷，PO为环氧丙烷；平均分子量12600。本专利技术以PluronicF127作为模板剂，通过水浴加热(35～40℃)将其完全溶解于乙醇水溶液中，然后加入含V5+、Li+的前驱体溶液，搅拌使V5+、Li+均匀分布于F127的乙醇水溶液中，再加入氨水使V5+、Li+形成氢氧化物；由于F127中富含羟基，故其能与形成的前氧化物通过氢键或缩聚反应相结合，形成无机-有机复合物，进一步的，在100～120℃下反应20～24h，使相应氢氧化物转化为氧化物并使相应氧化物晶体生长完善，最后过过滤、水洗、干燥、煅烧等步骤获得含锂介孔五氧化二钒。本专利技术还提供一种上述的防霉玻璃的制备方法，其包括以下步骤：按照上述的玻璃氧化物的量分别称取玻璃配合料石英砂、碳酸钙、氧化镁、氧化铝、碳酸钠、碳酸钾、二氧化钨、二氧化锗、二氧化锆、含锂介孔五氧化二钒；将玻璃配合料各成分混合均匀，投入浮法玻璃熔窑中进行熔化、澄清、成型、退火后，进行二氧化硫表面处理，得到防霉玻璃。优选，所述的玻璃熔化温度为1450～1475℃，澄清温度为1510～1535℃，成型温度为940～960℃，退火温度为556～560℃。所述的进行二氧化硫表面处理具体步骤为：玻璃板退火后进入保温箱内进行持续SO2表面处理，所述的保温箱内温度为535～550℃，持续通入SO2，SO2的流速为0.5～1.0m3/h。本专利技术通过在玻璃本体中加入WO3、GeO2、ZrO2等两性偏酸性金属氧化物，可有效抑制玻璃发霉现象，所述的W6+、Ge4+、Zr4+离子半径小于碱金属离子Na+、K+的半径，在混合碱玻璃的扩散过程中，较小离子留下的空位可以阻挡大离子的运动，从而对碱金属离子向玻璃表面的扩散起到阻塞效应，在一定程度上抑制玻璃表面析碱的进程。当玻璃表面受潮，水中的氢离子与玻璃中的钠离子之间进行交换，生成氢氧化钠，上述的两性偏酸性金属氧化物与氢氧化钠反应生成相应的金属盐，该金属盐作为玻璃表面的保护层可抑制氢氧化钠往玻璃内部的渗蚀，阻止OH-与玻璃“骨架”中的“氧桥”结构发生反应，导致玻璃网络被溶蚀。其中WO3还兼具阻隔热辐射的特性，GeO2具有高温助熔、加速玻璃熔化的作用，ZrO2可提高玻璃强度并改善玻璃的耐水性能。此外，本专利技术人发现通过将上述的WO3+GeO2+ZrO2用量控制在一定的范围，优选0.5～3％，更优选1～2.5％，玻璃的光学带隙减小，结构更加致密完整，其体积密度、氧原子堆积密度以及弯曲强度上升。本专利技术通过在玻璃本体中加入含锂介孔五氧化二钒，进一步加强玻璃的防霉效果。五氧化二钒具有开放式二维层状结构，V处于由5个O原子包围的四方棱锥体中的中间，V原子与5个O原子形成5个V-O键，其结构可以看作VO4四面体单元通过桥氧结合为链状，链与链之间通过双键氧与下一条链上的V作用构成锯齿的层状排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防霉玻璃，其特征在于，包括以下重量百分比计的组分：SiO

【技术特征摘要】
1.一种防霉玻璃，其特征在于，包括以下重量百分比计的组分：SiO268～77％、CaO5～12％、MgO0～5％、Al2O30～3％、Na2O10～18％、K2O0～2％、WO30～1％、GeO20.05～2％、ZrO20.01～1％、含锂介孔五氧化二钒1～3.5％，其中，WO3+GeO2+ZrO20.5～3％。


2.根据权利要求1所述的防霉玻璃，其特征在于，包括以下重量百分比计的组分：SiO270～75％、CaO8～10％、MgO2～4％、Al2O30.5～1.5％、Na2O10～14％、K2O0.5～1％、WO30.1～0.5％、GeO20.5～1.5％、ZrO20.1～0.5％、含锂介孔五氧化二钒1.5～3％，其中，WO3+GeO2+ZrO21～2.5％。


3.根据权利要求1或2所述的防霉玻璃，其特征在于，所述的含锂介孔五氧化二钒中Li和V2O5的摩尔比为1～3:1。


4.根据权利要求3所述的防霉玻璃，其特征在于，所述的含锂介孔五氧化二钒中Li和V2O5的摩尔比为1:1。


5.根据权利要求4所述的防霉玻璃，其特征在于，所述的含锂介孔五氧化二钒的制备包括以下步骤：
(1)在35～40℃下将三嵌段共聚物PluronicF127溶于乙醇水溶液中，得到模板溶液；
(2)将偏钒酸铵和硝酸锂溶于水，搅拌溶解，得到含V、Li的前驱体溶液；
(3)将步骤(2)得到的含V、Li的前驱体溶液滴加至步骤(1)的模板溶液中，边加边搅拌，加入氨水调节pH至8～9，在35～40℃下搅拌反应12～...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文学，
申请(专利权)人：陈文学，
类型：发明
国别省市：广东;44