CN117720277B - 一种彩色微晶玻璃器皿及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微晶玻璃器皿技术领域，具体为一种彩色微晶玻璃器皿及其制备方法。本发明使用二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、五氧化二磷、二氧化锆、三氧化二锑为原料制备了一种彩色微晶玻璃基体。然后，通过在彩色微晶玻璃基体上涂覆涂料得到了一种彩色微晶玻璃器皿。本发明以硅溶胶为主要原料，通过加入壳聚糖改性玻璃纤维提高涂层的耐磨性和抗菌性。本发明还在玻璃纤维上负载纳米铝，进一步提升了涂层的耐磨性能，从而增强了微晶玻璃器皿的耐磨性。
Description
技术领域
本发明涉及微晶玻璃器皿技术领域，具体为一种彩色微晶玻璃器皿及其制备方法。
背景技术
微晶玻璃是一种无机非金属材料，力学强度高、化学稳定性好、耐磨性能优异，可以作为功能材料、装饰材料广泛地应用于建筑、化工、电子、机械等不同的技术领域。
然而，微晶玻璃器皿在一些方面存在一定的局限性，传统微晶玻璃器皿容易受到划伤和磨损，降低了其美观度和使用寿命，人们通常在微晶玻璃器皿上涂覆涂层来增强其耐磨性能。但是，耐磨涂层的涂覆又容易影响微晶玻璃器皿的透光率，影响了微晶玻璃器皿的美观程度。因此，开发一种具有耐磨性、高透光率的彩色微晶玻璃器皿变得至关重要。
为了解决上述问题，本发明提供了一种彩色微晶玻璃器皿及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩色微晶玻璃器皿及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种彩色微晶玻璃器皿的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯，搅拌均匀，得到混合物A；取硅溶胶、负载铝的玻璃纤维、水、乙酸、盐酸，搅拌均匀，加入混合物A，反应2-3h，升温至75-80℃，反应2-3h，降温至25-35℃，加入KH-560、异丙醇，搅拌均匀，得到涂料；
步骤二：取二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、五氧化二磷、二氧化锆、三氧化二锑，研磨30-40min，在1600-1650℃下保温3-4h，得到熔融的玻璃液；
步骤三：将玻璃液倒入模具中冷却成型，在600-650℃下退火保温4-5h，降温至30-35℃，核化4-6h，晶化2-3h，冷却至30-35℃，得到微晶玻璃基体；
步骤四：将涂料涂覆在微晶玻璃基体上，固化，得到彩色微晶玻璃器皿。
较为优化地，所述负载铝的玻璃纤维的制备方法为：取壳聚糖改性玻璃纤维、氯化铝水溶液，搅拌均匀，升温至160-165℃反应3.5-4.5h，过滤、洗涤、干燥，得到负载铝的玻璃纤维。
较为优化地，所述氯化铝水溶液的浓度为0.45-0.55mol/L。
较为优化地，所述壳聚糖改性玻璃纤维的制备方法为：取玻璃纤维、乙醇，超声分散，加入改性壳聚糖，搅拌均匀，升温至55-60℃反应1-2h，过滤、洗涤、干燥，得到壳聚糖改性玻璃纤维；
较为优化地，所述改性壳聚糖的制备方法为：取壳聚糖、无水乙醇，反应40-45min，加入香草醛，升温至55-65℃，搅拌10-20min，加入冰醋酸，反应9-12h，旋蒸、过滤、干燥，得到改性壳聚糖。
较为优化地，所述壳聚糖和香草醛的质量比为(5.5-6.5)：9。
较为优化地，步骤一中，硅溶胶的粒径为10-20nm。
较为优化地，步骤三中，核化温度为710-740℃，晶化温度为820-850℃。
较为优化地，所述微晶玻璃基体包括以下成分，按照摩尔百分比计：18-22mol％的氧化铝、6-12mol％的氧化锂、3-5mol％的氧化锌、2-3mol％的二氧化钛、0.5-1.0mol％的氧化镁、0.5-0.8mol％的五氧化二磷、0.4-0.7mol％的二氧化锆、0.1-0.2mol％的三氧化二锑，其余为二氧化硅。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
(1)本发明使用二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、五氧化二磷、二氧化锆、三氧化二锑为原料制备了一种彩色微晶玻璃基体。然后，通过在彩色微晶玻璃基体上涂覆涂料得到了一种彩色微晶玻璃器皿。
(2)本发明以粒径为10-20nm的硅溶胶为主要原料，然后通过添加正硅酸乙酯制备了一种涂覆在微晶玻璃表面的涂料，涂料中还加入壳聚糖改性玻璃纤维提高涂层的耐磨性和抗菌性。
本发明选择直径为3-10μm的玻璃纤维，并在玻璃纤维上负载纳米铝。将纳米铝负载在玻璃纤维上，形成了微纳米结构，进一步提升了涂层的耐磨性能，从而增强了微晶玻璃器皿的耐磨性。
本发明通过添加香草醛对壳聚糖进行亚胺结构功能化改性，控制壳聚糖和香草醛的质量比为(5.5-6.5)：9，提高了壳聚糖的抗菌性能。使用改性壳聚糖对玻璃纤维进行改性，在玻璃纤维表面包覆了一层改性壳聚糖，然后在玻璃纤维上负载纳米铝，促进了纳米铝在玻璃纤维上的沉积，使得纳米铝均匀地负载在壳聚糖改性玻璃纤维的表面，提升了玻璃纤维的分散性，增强了玻璃纤维的耐磨性，负载铝的玻璃纤维的添加使得彩色微晶玻璃依旧具有较优异的透光性，并且改善了微晶玻璃器皿的耐磨性以及抗菌性。
本发明限定了氯化铝水溶液的浓度为0.45-0.55mol/L，需强调，由于香草醛改性壳聚糖的存在，本发明降低了氯化铝水溶液的浓度，并且将纳米铝均匀地负载在了壳聚糖改性玻璃纤维的表面，最终满足了微晶玻璃器皿抗菌性能、耐磨性能的需求，还降低了成本。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所有涉及的原料的购买厂家没有任何特殊的限制，示例性地包括：硅溶胶：可以购自青岛海洋，粒径：10-20nm，型号：JA-25；甲基三乙氧基硅烷：可以购自湖北成丰化工；正硅酸乙酯：可以购自阿拉丁试剂；壳聚糖：可以购自阿拉丁试剂，型号：C434553；香草醛：可以购自麦克林；玻璃纤维直径：3-10μm；二氧化硅：5-100μm；氧化铝：5-100μm；氧化锂：5-500μm、氧化锌：0.1-10μm、二氧化钛：10-200nm、氧化镁：5-50μm；五氧化二磷5-100μm；二氧化锆：5-100μm；三氧化二锑：5-100μm。
实施例1：一种彩色微晶玻璃器皿及其制备方法，包括以下步骤：
步骤一：改性壳聚糖的制备：
取0.6g壳聚糖、50mL无水乙醇，反应42min，加入0.9g香草醛，升温至60℃，搅拌15min，加入3mL冰醋酸，反应11h，旋蒸、过滤、干燥，得到改性壳聚糖；
步骤二：壳聚糖改性玻璃纤维的制备：
取5.5g玻璃纤维、500mL乙醇，超声分散，加入2g改性壳聚糖，搅拌均匀，升温至57℃反应1.5h，过滤、洗涤、干燥，得到壳聚糖改性玻璃纤维；
步骤三：负载铝的玻璃纤维的制备：
取3g壳聚糖改性玻璃纤维、200mL浓度为0.5mol/L的氯化铝水溶液，搅拌均匀，升温至162℃反应4h，过滤、洗涤、干燥，得到负载铝的玻璃纤维；
步骤四：涂料的制备：
取30g甲基三乙氧基硅烷、5g正硅酸乙酯，搅拌均匀，得到混合物A；取30g硅溶胶、7g负载铝的玻璃纤维、100mL水、10g乙酸、10g盐酸，搅拌均匀，加入混合物A，在28℃下反应2.5h，升温至78℃，反应2.5h，降温至28℃，加入3gKH-560、20g异丙醇，继续搅拌45min，得到涂料；
步骤五：彩色微晶玻璃器皿的制备：
取二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、五氧化二磷、二氧化锆、三氧化二锑，研磨35min，在1620℃下保温3.5h，得到熔融的玻璃液；
将玻璃液倒入模具中冷却成型，在620℃下退火保温4.5h，降温至32℃，然后在730℃下核化5h，再在830℃下晶化2.5h，冷却至32℃，得到微晶玻璃基体；
彩色微晶玻璃基体包括以下成分，按照摩尔百分比计：
20mol％的氧化铝、10mol％的氧化锂、4mol％的氧化锌、2.5mol％的二氧化钛、0.8mol％的氧化镁、0.7mol％的五氧化二磷、0.6mol％的二氧化锆、0.1mol％的三氧化二锑，其余为二氧化硅；
将涂料涂覆在微晶玻璃基体上，涂料涂覆厚度为150nm，固化，得到彩色微晶玻璃器皿。
实施例2：一种彩色微晶玻璃器皿及其制备方法，包括以下步骤：
步骤一：改性壳聚糖的制备：
取0.6g壳聚糖、50mL无水乙醇，反应40min，加入0.9g香草醛，升温至55℃，搅拌10min，加入3mL冰醋酸，反应9h，旋蒸、过滤、干燥，得到改性壳聚糖；
步骤二：壳聚糖改性玻璃纤维的制备：
取5.5g玻璃纤维、500mL乙醇，超声分散，加入2g改性壳聚糖，搅拌均匀，升温至55℃反应2h，过滤、洗涤、干燥，得到壳聚糖改性玻璃纤维；
步骤三：负载铝的玻璃纤维的制备：
取3g壳聚糖改性玻璃纤维、200mL浓度为0.45mol/L的氯化铝水溶液，搅拌均匀，升温至160℃反应4.5h，过滤、洗涤、干燥，得到负载铝的玻璃纤维；
步骤四：涂料的制备：
取30g甲基三乙氧基硅烷、5g正硅酸乙酯，搅拌均匀，得到混合物A；取30g硅溶胶、7g壳聚糖改性玻璃纤维、100mL水、10g乙酸、10g盐酸，搅拌均匀，加入混合物A，在25℃下反应2h，升温至75℃，反应2h，降温至25℃，加入3gKH-560、20g异丙醇，继续搅拌40min，得到涂料；
步骤五：彩色微晶玻璃器皿的制备：
取二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、五氧化二磷、二氧化锆、三氧化二锑，研磨30min，在1600℃下保温3h，得到熔融的玻璃液；
将玻璃液倒入模具中冷却成型，在600℃下退火保温4h，降温至30℃，然后在710℃下核化4h，再在820℃下晶化2h，冷却至30℃，得到微晶玻璃基体；
彩色微晶玻璃基体包括以下成分，按照摩尔百分比计：
18mol％的氧化铝、11mol％的氧化锂、3mol％的氧化锌、3mol％的二氧化钛、0.5mol％的氧化镁、0.5mol％的五氧化二磷、0.4mol％的二氧化锆、0.1mol％的三氧化二锑，其余为二氧化硅；
将涂料涂覆在微晶玻璃基体上，涂料涂覆厚度为150nm，固化，得到彩色微晶玻璃器皿。
实施例3：一种彩色微晶玻璃器皿及其制备方法，包括以下步骤：
步骤一：改性壳聚糖的制备：
取0.6g壳聚糖、50mL无水乙醇，反应45min，加入0.9g香草醛，升温至65℃，搅拌20min，加入3mL冰醋酸，反应12h，旋蒸、过滤、干燥，得到改性壳聚糖；
步骤二：壳聚糖改性玻璃纤维的制备：
取5.5g玻璃纤维、500mL乙醇，超声分散，加入2g改性壳聚糖，搅拌均匀，升温至60℃反应2h，过滤、洗涤、干燥，得到壳聚糖改性玻璃纤维；
步骤三：负载铝的玻璃纤维的制备：
取3g壳聚糖改性玻璃纤维、200mL浓度为0.55mol/L的氯化铝水溶液，搅拌均匀，升温至165℃反应4h，过滤、洗涤、干燥，得到负载铝的玻璃纤维；
步骤四：涂料的制备：
取30g甲基三乙氧基硅烷、5g正硅酸乙酯，搅拌均匀，得到混合物A；取30g硅溶胶、7g壳聚糖改性玻璃纤维、100mL水、10g乙酸、10g盐酸，搅拌均匀，加入混合物A，在35℃下反应3h，升温至80℃，反应3h，降温至35℃，加入3gKH-560、20g异丙醇，继续搅拌50min，得到涂料；
步骤五：彩色微晶玻璃器皿的制备：
取二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、五氧化二磷、二氧化锆、三氧化二锑，研磨40min，在1650℃下保温4h，得到熔融的玻璃液；
将玻璃液倒入模具中冷却成型，在650℃下退火保温5h，降温至35℃，然后在740℃下核化6h，再在850℃下晶化3h，冷却至35℃，得到微晶玻璃基体；
彩色微晶玻璃基体包括以下成分，按照摩尔百分比计：
22mol％的氧化铝、10mol％的氧化锂、5mol％的氧化锌、3mol％的二氧化钛、1.0mol％的氧化镁、0.5mol％的五氧化二磷、0.7mol％的二氧化锆、0.2mol％的三氧化二锑，其余为二氧化硅；
将涂料涂覆在微晶玻璃基体上，涂料涂覆厚度为150nm，固化，得到彩色微晶玻璃器皿。
对比例1：不使用香草醛对壳聚糖进行改性，其余与实施例1相同：
步骤一：壳聚糖改性玻璃纤维的制备：
取5.5g玻璃纤维、500mL乙醇，超声分散，加入2g壳聚糖，搅拌均匀，升温至57℃反应1.5h，过滤、洗涤、干燥，得到壳聚糖改性玻璃纤维；
步骤二：负载铝的玻璃纤维的制备：
取3g壳聚糖改性玻璃纤维、200mL浓度为0.5mol/L的氯化铝水溶液，搅拌均匀，升温至162℃反应4h，过滤、洗涤、干燥，得到负载铝的玻璃纤维；
步骤三：涂料的制备：
取30g甲基三乙氧基硅烷、5g正硅酸乙酯，搅拌均匀，得到混合物A；取30g硅溶胶、7g壳聚糖改性玻璃纤维、100mL水、10g乙酸、10g盐酸，搅拌均匀，加入混合物A，在28℃下反应2.5h，升温至78℃，反应2.5h，降温至28℃，加入3gKH-560、20g异丙醇，继续搅拌45min，得到涂料；
步骤四：彩色微晶玻璃器皿的制备：
取二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、五氧化二磷、二氧化锆、三氧化二锑，研磨35min，在1620℃下保温3.5h，得到熔融的玻璃液；
将玻璃液倒入模具中冷却成型，在620℃下退火保温4.5h，降温至32℃，然后在730℃下核化5h，再在830℃下晶化2.5h，冷却至32℃，得到微晶玻璃基体；
彩色微晶玻璃基体包括以下成分，按照摩尔百分比计：
20mol％的氧化铝、10mol％的氧化锂、4mol％的氧化锌、2.5mol％的二氧化钛、0.8mol％的氧化镁、0.7mol％的五氧化二磷、0.6mol％的二氧化锆、0.1mol％的三氧化二锑，其余为二氧化硅；
将涂料涂覆在微晶玻璃基体上，涂料涂覆厚度为150nm，固化，得到彩色微晶玻璃器皿。
对比例2：不使用香草醛对壳聚糖进行改性，氯化铝水溶液浓度上升至0.6mol/L，其余与实施例1相同：
步骤一：壳聚糖改性玻璃纤维的制备：
取5.5g玻璃纤维、500mL乙醇，超声分散，加入2g壳聚糖，搅拌均匀，升温至57℃反应1.5h，过滤、洗涤、干燥，得到壳聚糖改性玻璃纤维；
步骤二：负载铝的玻璃纤维的制备：
取3g壳聚糖改性玻璃纤维、200mL浓度为0.6mol/L的氯化铝水溶液，搅拌均匀，升温至162℃反应4h，过滤、洗涤、干燥，得到负载铝的玻璃纤维；
步骤三：涂料的制备：
取30g甲基三乙氧基硅烷、5g正硅酸乙酯，搅拌均匀，得到混合物A；取30g硅溶胶、7g负载铝的玻璃纤维、100mL水、10g乙酸、10g盐酸，搅拌均匀，加入混合物A，在28℃下反应2.5h，升温至78℃，反应2.5h，降温至28℃，加入3gKH-560、20g异丙醇，继续搅拌45min，得到涂料；
步骤四：彩色微晶玻璃器皿的制备：
取二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、五氧化二磷、二氧化锆、三氧化二锑，研磨35min，在1620℃下保温3.5h，得到熔融的玻璃液；
将玻璃液倒入模具中冷却成型，在620℃下退火保温4.5h，降温至32℃，然后在730℃下核化5h，再在830℃下晶化2.5h，冷却至32℃，得到微晶玻璃基体；
彩色微晶玻璃基体包括以下成分，按照摩尔百分比计：
20mol％的氧化铝、10mol％的氧化锂、4mol％的氧化锌、2.5mol％的二氧化钛、0.8mol％的氧化镁、0.7mol％的五氧化二磷、0.6mol％的二氧化锆、0.1mol％的三氧化二锑，其余为二氧化硅；
将涂料涂覆在微晶玻璃基体上，涂料涂覆厚度为150nm，固化，得到彩色微晶玻璃器皿。
对比例3：氯化铝水溶液浓度上升至0.6mol/L，其余与实施例1相同：
步骤一：改性壳聚糖的制备：
取0.6g壳聚糖、50mL无水乙醇，反应42min，加入0.9g香草醛，升温至60℃，搅拌15min，加入3mL冰醋酸，反应11h，旋蒸、过滤、干燥，得到改性壳聚糖；
步骤二：壳聚糖改性玻璃纤维的制备：
取5.5g玻璃纤维、500mL乙醇，超声分散，加入2g改性壳聚糖，搅拌均匀，升温至57℃反应1.5h，过滤、洗涤、干燥，得到壳聚糖改性玻璃纤维；
步骤三：负载铝的玻璃纤维的制备：
取3g壳聚糖改性玻璃纤维、200mL浓度为0.6mol/L的氯化铝水溶液，搅拌均匀，升温至162℃反应4h，过滤、洗涤、干燥，得到负载铝的玻璃纤维；
步骤四：涂料的制备：
取30g甲基三乙氧基硅烷、5g正硅酸乙酯，搅拌均匀，得到混合物A；取30g硅溶胶、7g负载铝的玻璃纤维、100mL水、10g乙酸、10g盐酸，搅拌均匀，加入混合物A，在28℃下反应2.5h，升温至78℃，反应2.5h，降温至28℃，加入3gKH-560、20g异丙醇，继续搅拌45min，得到涂料；
步骤五：彩色微晶玻璃器皿的制备：
取二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、五氧化二磷、二氧化锆、三氧化二锑，研磨35min，在1620℃下保温3.5h，得到熔融的玻璃液；
将玻璃液倒入模具中冷却成型，在620℃下退火保温4.5h，降温至32℃，然后在730℃下核化5h，再在830℃下晶化2.5h，冷却至32℃，得到微晶玻璃基体；
彩色微晶玻璃基体包括以下成分，按照摩尔百分比计：
20mol％的氧化铝、10mol％的氧化锂、4mol％的氧化锌、2.5mol％的二氧化钛、0.8mol％的氧化镁、0.7mol％的五氧化二磷、0.6mol％的二氧化锆、0.1mol％的三氧化二锑，其余为二氧化硅；
将涂料涂覆在微晶玻璃基体上，涂料涂覆厚度为150nm，固化，得到彩色微晶玻璃器皿。
对比例4：不在玻璃纤维上负载铝，其余与实施例1相同：
步骤一：改性壳聚糖的制备：
取0.6g壳聚糖、50mL无水乙醇，反应42min，加入0.9g香草醛，升温至60℃，搅拌15min，加入3mL冰醋酸，反应11h，旋蒸、过滤、干燥，得到改性壳聚糖；
步骤二：壳聚糖改性玻璃纤维的制备：
取5.5g玻璃纤维、500mL乙醇，超声分散，加入2g改性壳聚糖，搅拌均匀，升温至57℃反应1.5h，过滤、洗涤、干燥，得到壳聚糖改性玻璃纤维；
步骤三：涂料的制备：
取30g甲基三乙氧基硅烷、5g正硅酸乙酯，搅拌均匀，得到混合物A；取30g硅溶胶、7g壳聚糖改性玻璃纤维、100mL水、10g乙酸、10g盐酸，搅拌均匀，加入混合物A，在28℃下反应2.5h，升温至78℃，反应2.5h，降温至28℃，加入3gKH-560、20g异丙醇，继续搅拌45min，得到涂料；
步骤四：彩色微晶玻璃器皿的制备：
取二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、五氧化二磷、二氧化锆、三氧化二锑，研磨35min，在1620℃下保温3.5h，得到熔融的玻璃液；
将玻璃液倒入模具中冷却成型，在620℃下退火保温4.5h，降温至32℃，然后在730℃下核化5h，再在830℃下晶化2.5h，冷却至32℃，得到微晶玻璃基体；
彩色微晶玻璃基体包括以下成分，按照摩尔百分比计：
20mol％的氧化铝、10mol％的氧化锂、4mol％的氧化锌、2.5mol％的二氧化钛、0.8mol％的氧化镁、0.7mol％的五氧化二磷、0.6mol％的二氧化锆、0.1mol％的三氧化二锑，其余为二氧化硅；
将涂料涂覆在微晶玻璃基体上，涂料涂覆厚度为150nm，固化，得到彩色微晶玻璃器皿。
实验：
采用实施例1至实施例3、对比例1至对比例3制备的彩色微晶玻璃在25℃下采用HT-1000型摩擦磨损试验机使用WC陶瓷球进行摩擦磨损试验，转速为560r/min，测定载荷为10N，测试微晶玻璃的耐磨性。在300-800nm波段测试彩色微晶玻璃的平均透过率。采用大肠杆菌作为菌种，采用平板法测试彩色微晶玻璃的抗菌率，得到的数据如下表所示：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | |
| 磨损量/mg | 2.1 | 2.2 | 2.1 | 3.1 | 2.8 | 2.4 | 4.5 |
| 透过率/％ | 76.2 | 76.1 | 76.5 | / | / | / | / |
| 抗菌率/％ | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 97.6 | 98.2 | 99.9 | 99.7 |
结论：对比例1不使用香草醛对壳聚糖进行改性，壳聚糖的抗菌性能变差，此时壳聚糖改性玻璃纤维表面负载的铝变少，纳米铝在壳聚糖改性玻璃纤维的表面的沉积效果变差，彩色微晶玻璃的耐磨性变差，磨损量增多，抗菌率下降。对比例2不使用香草醛对壳聚糖进行改性，氯化铝水溶液浓度上升至0.6mol/L，此时壳聚糖的抗菌性能变差，氯化铝水溶液浓度提高，纳米铝分散性不佳，纳米铝在玻璃纤维上的沉积分布不均匀，影响了彩色微晶玻璃的耐磨性。对比例3使用香草醛对壳聚糖进行改性，并且氯化铝水溶液浓度上升至0.6mol/L，改性壳聚糖对玻璃纤维进行改性，在玻璃纤维表面包覆了一层改性壳聚糖，此时壳聚糖改性玻璃纤维的表面沉积了过多的纳米铝，使得负载铝的玻璃纤维表面变得不均匀，影响了彩色微晶玻璃的耐磨性。对比例4不在玻璃纤维上负载铝，彩色微晶玻璃的耐磨性不佳，耐磨性变差。实施例1至实施例3添加香草醛对壳聚糖进行亚胺结构功能化改性，提高了壳聚糖的抗菌性能，使用改性壳聚糖对玻璃纤维进行改性，在玻璃纤维表面包覆了一层改性壳聚糖，然后在玻璃纤维上负载纳米铝，此时氯化铝水溶液的浓度为0.5mol/L，氯化铝水溶液的浓度降低，此时纳米铝均匀地负载在了壳聚糖改性玻璃纤维的表面，增强了玻璃纤维的耐磨性，负载铝的玻璃纤维的添加使得彩色微晶玻璃依旧具有较优异的透光性，并且改善了微晶玻璃器皿的耐磨性以及抗菌性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种彩色微晶玻璃器皿的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：取甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯，搅拌均匀，得到混合物A；取硅溶胶、负载铝的玻璃纤维、水、乙酸、盐酸，搅拌均匀，加入混合物A，反应2-3h，升温至75-80℃，反应2-3h，降温至25-35℃，加入KH-560、异丙醇，搅拌均匀，得到涂料；
步骤二：取二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、五氧化二磷、二氧化锆、三氧化二锑，研磨30-40min，在1600-1650℃下保温3-4h，得到熔融的玻璃液；
步骤三：将玻璃液倒入模具中冷却成型，在600-650℃下退火保温4-5h，降温至30-35℃，核化4-6h，晶化2-3h，冷却至30-35℃，得到微晶玻璃基体；
步骤四：将涂料涂覆在微晶玻璃基体上，固化，得到彩色微晶玻璃器皿。
2.根据权利要求1所述的一种彩色微晶玻璃器皿的制备方法，其特征在于：所述负载铝的玻璃纤维的制备方法为：取壳聚糖改性玻璃纤维、氯化铝水溶液，搅拌均匀，升温至160-165℃反应3.5-4.5h，过滤、洗涤、干燥，得到负载铝的玻璃纤维。
3.根据权利要求2所述的一种彩色微晶玻璃器皿的制备方法，其特征在于：所述氯化铝水溶液的浓度为0.45-0.55mol/L。
4.根据权利要求2所述的一种彩色微晶玻璃器皿的制备方法，其特征在于：所述壳聚糖改性玻璃纤维的制备方法为：取玻璃纤维、乙醇，超声分散，加入改性壳聚糖，搅拌均匀，升温至55-60℃反应1-2h，过滤、洗涤、干燥，得到壳聚糖改性玻璃纤维。
5.根据权利要求4所述的一种彩色微晶玻璃器皿的制备方法，其特征在于：所述改性壳聚糖的制备方法为：取壳聚糖、无水乙醇，反应40-45min，加入香草醛，升温至55-65℃，搅拌10-20min，加入冰醋酸，反应9-12h，旋蒸、过滤、干燥，得到改性壳聚糖。
6.根据权利要求5所述的一种彩色微晶玻璃器皿的制备方法，其特征在于：所述壳聚糖和香草醛的质量比为(5.5-6.5)：9。
7.根据权利要求1所述的一种彩色微晶玻璃器皿的制备方法，其特征在于：步骤一中，硅溶胶的粒径为10-20nm。
8.根据权利要求1所述的一种彩色微晶玻璃器皿的制备方法，其特征在于：步骤三中，核化温度为710-740℃，晶化温度为820-850℃。
9.根据权利要求1所述的一种彩色微晶玻璃器皿的制备方法，其特征在于：所述微晶玻璃基体包括以下成分，按照摩尔百分比计：18-22mol％的氧化铝、6-12mol％的氧化锂、3-5mol％的氧化锌、2-3mol％的二氧化钛、0.5-1.0mol％的氧化镁、0.5-0.8mol％的五氧化二磷、0.4-0.7mol％的二氧化锆、0.1-0.2mol％的三氧化二锑，其余为二氧化硅。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种彩色微晶玻璃器皿的制备方法制备得到的一种彩色微晶玻璃器皿。
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