CN108585536A - 一种防雾玻璃及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防雾玻璃及其制作方法，其中，制作方法包括步骤：提供玻璃，对所述玻璃进行活化处理；在活化处理后的玻璃上涂覆水凝胶，然后固化处理，得到水凝胶包覆玻璃；利用甘油对所述水凝胶包覆玻璃中的水凝胶进行溶剂置换反应，得到防雾玻璃。本发明解决了现有的玻璃无法持续、有效地进行防雾的问题。

Description

一种防雾玻璃及其制作方法

技术领域

本发明涉及防雾技术领域，尤其涉及一种防雾玻璃及其制作方法。

背景技术

当前，镜子、眼镜、汽车反光镜、窗户、光学仪器等都是现实生活中必不可少的物件，给人民生活带来了极大的便利，但却常常因为使用环境温度变化，在玻片表面形成雾或者霜，继而干扰光路及光透过率，为我们的日常生活使用带来极大的困扰。为解决这一问题，现有技术文献中也有报道过抗雾抗冻的方法，主要是通过在玻璃表面形成一层亲水或者疏水的聚合物，但这些方法存在诸多缺点，比如：持续时间不长，粘附力差，有毒性，成本高，工艺复杂等。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防雾玻璃及其制作方法，旨在解决现有的玻璃无法持续、有效地进行防雾的问题。

本发明的技术方案如下：

一种防雾玻璃的制作方法，其中，包括步骤：

提供玻璃，对所述玻璃进行活化处理；

在活化处理后的玻璃上涂覆水凝胶，然后固化处理，得到水凝胶包覆玻璃；

利用甘油对所述水凝胶包覆玻璃中的水凝胶进行溶剂置换反应，得到防雾玻璃。

所述的防雾玻璃的制作方法，其中，所述活化处理具体包括：利用等离子体对所述玻璃进行活化处理。

所述的防雾玻璃的制作方法，其中，所述等离子体处理时间为1-5mins。

所述的防雾玻璃的制作方法，其中，所述水凝胶以海藻酸钠、丙烯酰胺为原料制成。

所述的防雾玻璃的制作方法，其中，所述海藻酸钠与丙烯酰胺的质量比为1:5~1:10。

所述的防雾玻璃的制作方法，其中，所述水凝胶中还添加有二水硫酸钙、过硫酸铵、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺和N，N，N'，N'-四甲基乙二胺。

所述的防雾玻璃的制作方法，其中，所述固化处理为紫外照射固化处理。

所述的防雾玻璃的制作方法，其中，所述固化处理时间为10~60mins。

一种防雾玻璃，其中，由如上所述的方法制作而成。

有益效果：本发明所提供的防雾玻璃，通过在活化处理的玻璃表面涂覆一层水凝胶，然后利用甘油对玻璃上的水凝胶进行溶剂置换，从而在玻璃表面形成一层由凝胶及甘油构成的防雾膜，其中的甘油能够有效吸水，而凝胶能够发挥储水作用，从而使得所提供的防雾玻璃能够较长时间的防雾功能。本发明解决了现有的玻璃无法持续、有效地进行防雾的问题。

附图说明

图1为本发明所述防雾玻璃的制作方法较佳实施例流程图。

具体实施方式

本发明提供一种防雾玻璃及其制作方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所述的一种防雾玻璃的制作方法，其中，如图1所示，包括步骤：

S1、提供玻璃，对所述玻璃进行活化处理；

S2、在活化处理后的玻璃上涂覆水凝胶，然后固化处理，得到水凝胶包覆玻璃；

S3、利用甘油对所述水凝胶包覆玻璃中的水凝胶进行溶剂置换反应，得到防雾玻璃。

本发明所提供的防雾玻璃的制备方法中，先对玻璃进行活化处理，然后在活化处理后的玻璃上涂覆水凝胶，活化处理后的玻璃表面能够更容易且更牢固地与水凝胶结合，然后利用甘油置换水凝胶中的溶剂（即水），从而形成由结合在玻璃表面的凝胶-甘油防雾膜，能够长时间有效地进行防雾作用。

所述步骤S1中，先提供玻璃，所述玻璃可以是镜子、眼镜镜片、汽车反光镜、窗户玻璃、光学仪器玻璃等。考虑到玻璃表面由于灰尘或油脂污染而不洁净，不利于亲水性的水凝胶附着结合，需要预先在涂覆水凝胶前对玻璃进行清洁活化处理，较佳地，利用等离子体对所述玻璃进行清洁活化处理，即将所述玻璃进行等离子体活化处理，经过等离子体所具有的高能量放电处理后玻璃的表面羟基基团得以激活，从而亲水性得到改善，活化后其表面的羟基基团与水凝胶中的羟基、羧基、胺基通过氢键或共价键结合，大大提升了水凝胶与玻璃之间的粘附力，实现将水凝胶牢固粘附而不易脱落。

较佳地，所述的防雾玻璃的制作方法中，所述等离子体处理时间为1-5 mins，活化处理时间太短无法有效活化玻璃表面的基团，活化处理时间过长的话则容易破坏玻璃结构，影响其本身功能。尤佳地，所述等离子体处理时间为3 mins。

所述步骤S2中，利用水凝胶涂覆经过活化处理的玻璃的表面，通过基团之间的氢键作用、共价键作用在玻璃表面形成一层较薄的水凝胶层，然后进行固化处理。

较佳地，所述步骤S2中，所述水凝胶是以海藻酸钠、丙烯酰胺为原料制成的水凝胶，其中，按质量份计，将海藻酸钠与丙烯酰胺按1：5~1：10比例投入适量的蒸馏水中形成水凝胶，上述原料比例下形成的水凝胶经固化处理后结构紧致牢固，网格孔隙分布均匀合理。尤佳地，按海藻酸钠与丙烯酰胺的质量比为1：5~1：10，并按海藻酸钠的质量（g）与超纯水的体积(mL)比为1：50的比例，将海藻酸钠与丙烯酰胺加入超纯水中形成水凝胶，以避免其他离子对水凝胶的影响。

较佳地，在制作水凝胶时，加入少量用于与海藻酸钠作用固化的二水硫酸钙，以及用作丙烯酰胺自聚引发剂的过硫酸铵、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺和N，N，N'，N'-四甲基乙二胺，添加在水凝胶中的过硫酸铵能够在紫外光照射下催化水凝胶快速固化形成多孔结构。其中的N，N'-亚甲基双丙烯酰胺和N，N，N'，N'-四甲基乙二胺具有促进过硫酸铵分解的作用。因而，较佳地，所述固化处理为紫外照射固化处理，所述固化处理时间为10~60mins，尤佳地，固化处理时间40mins。

较佳地，固化处理后的水凝胶厚度为200~300um。

所述步骤S3中，利用甘油的强吸水能力，置换掉水凝胶中填充在网格中的水分，形成凝胶-甘油结构。具体地，是将水凝胶包覆玻璃置于甘油中，并在溶剂置换后取出。其中既利用了甘油的强吸水能力，也利用了高渗透压，将甘油填充在置换掉水份的孔隙中，从而在玻璃表面形成凝胶-甘油结构。因为甘油具有很好的吸水、保湿及抗冻能力，使得所得到的玻璃也强大的防雾抗冻能力，当温度骤变时，小水滴靠近玻璃表面时，甘油-凝胶会快速把小水滴吸收，从而防止了在玻璃表面上雾气的形成。另外，因为甘油与凝胶的间隔分布均匀，甘油吸收后的水份可以渗透至凝胶中，发挥其储水作用，进一步增强了结构的吸水性能，也即提高了防雾玻璃的防雾性能。

本发明还提供了一种防雾玻璃，其中，由如上所述的方法制作而成。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

制备过硫酸铵溶液：将0.01g过硫酸铵溶于1mL超纯水中，得到过硫酸铵溶液；

制备硫酸钙溶液：将0.032g二水硫酸钙溶于6mL超纯水中，得到硫酸钙溶液；

水凝胶的制备：将0.5g海藻酸钠、4g丙烯酰胺加入25mL超纯水中，混合均匀，然后取15mL，加入60uL所述过硫酸铵溶液及4mL所述硫酸钙溶液，混合，即得水凝胶；

防雾玻璃的制备：预先将玻璃经等离子体处理3mins，然后在玻璃的表面涂覆一层所述水凝胶，并在紫外照射下处理40mins，得到水凝胶包覆玻璃；将水凝胶包覆玻璃完全浸泡在甘油中处理3h，取出，即得防雾玻璃；

防雾抗冻性能测试：

将所述防雾玻璃置于-20℃的冰箱中冷冻1h后取出观察，玻璃表面未见明显结冰，表面此凝胶-甘油结构具有良好的抗冻性：

将所述防雾玻璃从冰箱中取出后放置于100℃热台上，玻璃表面同样未见明显雾气，可见，所述制备的防雾玻璃在温度骤变条件下都不会有雾的形成，证明了具有良好的抗雾性能。

综上所述，本发明所提供的防雾玻璃，通过在活化处理的玻璃表面涂覆一层水凝胶，然后利用甘油对玻璃上的水凝胶进行溶剂置换，从而在玻璃表面形成一层由凝胶及甘油构成的防雾膜，其中的甘油能够有效吸水，而凝胶能够发挥储水作用，从而使得所提供的防雾玻璃能够较长时间的防雾功能。本发明解决了现有的玻璃无法持续、有效地进行防雾的问题。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种防雾玻璃的制作方法，其特征在于，包括步骤：

提供玻璃，对所述玻璃进行活化处理；

在活化处理后的玻璃上涂覆水凝胶，然后固化处理，得到水凝胶包覆玻璃；

利用甘油对所述水凝胶包覆玻璃中的水凝胶进行溶剂置换反应，得到防雾玻璃。

2.根据权利要求1所述的防雾玻璃的制作方法，其特征在于，所述活化处理具体包括：利用等离子体对所述玻璃进行活化处理。

3.根据权利要求2所述的防雾玻璃的制作方法，其特征在于，所述等离子体处理时间为1~5mins。

4.根据权利要求1所述的防雾玻璃的制作方法，其特征在于，所述水凝胶以海藻酸钠、丙烯酰胺为原料制成。

5.根据权利要求4所述的防雾玻璃的制作方法，其特征在于，所述海藻酸钠与丙烯酰胺的质量比为1:5~1:10。

6.根据权利要求4所述的防雾玻璃的制作方法，其特征在于，所述水凝胶中还添加有二水硫酸钙及过硫酸铵、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺和N，N，N'，N'-四甲基乙二胺。

7.根据权利要求5所述的防雾玻璃的制作方法，其特征在于，所述固化处理为紫外照射固化处理。

8.根据权利要求7所述的防雾玻璃的制作方法，其特征在于，所述固化处理时间为10~60mins。

9.一种防雾玻璃，其特征在于，由如权利要求1~8任一所述的方法制作而成。