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玻璃增强液、复合化学强化玻璃及其制备方法与流程

2021-01-31 05:01:42|383|起点商标网
本发明涉及玻璃生产
技术领域:
,具体涉及一种玻璃增强液、复合化学强化玻璃及其制备方法。
背景技术:
:近年来,触摸屏类电子产品的发展迅速,智能手机技术尤为突出。随着智能产品的不断更新换代,功能性玻璃的需求日益增多,伴随着手机显示屏尺寸的增加,手机厚度的不断减薄,手机玻璃变得日益轻薄化,因此手机玻璃的轻薄化及手机触控面板的触摸方式对玻璃的强度和硬度提出了更高的要求。目前,广泛使用的手机玻璃为单层平板玻璃,经过加工后的玻璃表面都会或多或少有微裂纹的存在,而玻璃表面的磨损、擦伤等瑕疵都会使得玻璃的强度大大降低。为了提高手机玻璃的耐冲击、耐摔性能,通常采用的方式是对手机玻璃进行贴膜和玻璃强化处理。但是玻璃面板上贴膜工序繁琐,增加成本,且抗冲击性能差,撞击容易造成玻璃面板破碎飞溅。另外,经过化学钢化后的玻璃,抗冲击效果也欠佳,经试验测试发现,使用φ=32,m=130g的钢球从600mm高度自由下落至化学钢化后的玻璃,会导致化学钢化后的玻璃直接破碎。也就是说,通过以上方法,虽然在一定程度上提高了玻璃的强度,但是与业界对于高强度的功能性玻璃的期望存在一定的差距。因此,开发具有更高强度的玻璃仍然是玻璃制造领域的重要研究方向。对于薄型化的玻璃,施加涂层可能是一种非常有效地处理缺陷的方法。本申请人的目的在于提供一种可以涂布在玻璃表面以填补玻璃表面的缺陷从而提高玻璃的强度的玻璃增强液。技术实现要素:本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的缺点,提供一种玻璃增强液,其可以喷涂在玻璃表面固化后形成薄膜,能填充玻璃表面的微裂纹,从而消除玻璃表面的断裂层,可大大提高玻璃的耐冲击性,同时不会影响玻璃的翘曲度和透光率。本发明的另一个要解决的技术问题在于提供上述玻璃增强液的制备方法。本发明的再一个要解决的技术问题在于提供具有上述玻璃增强液的复合化学强化玻璃。本发明的又一个要解决的技术问题在于提供上述复合化学强化玻璃的制备方法。为解决上述技术问题,本发明提供一种玻璃增强液,由下列重量份的原料制成:树脂5~10份、纤维素15~35份、助剂1~4份、溶剂5~70份;所述增强液的黄化值小于等于0.8、附着力为5b。作为本发明玻璃增强液的一个优选方案,所述树脂由以下原料中的一种或多种制成:环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、丙烯酸、聚乙烯、尼龙、含氟聚合物、硅酮、聚乙烯醇缩醛、氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯醇、丙烯酸羟烷基酯。进一步优选的,所述树脂为具有羟基官能团的聚乙烯树脂。进一步优选的,所述树脂由以下原料中的一种或多种制成:氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯醇、丙烯酸羟烷基酯。进一步优选的,所述树脂的分子量为30000~100000。所述树脂的分子量为30000~50000。作为本发明玻璃增强液的另一个优选方案,所用助剂包括引发剂、偶联剂及流平剂,所述引发剂含量为0.4~1.2w%,偶联剂含量为0.2~1.5w%,流平剂含量为0.3~1.3w%。进一步优选的,所述纤维素为甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素和羧甲基纤维素中的一种或多种的混合物。进一步优选的,所述纤维素为甲基纤维素。作为本发明玻璃增强液的又一个优选方案,所述溶剂为酯类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、芳香族溶剂或二醇类溶剂中的一种或多种的混合物。进一步优选的,所述酯类溶剂包括乙酸正丁酯、乙酸乙酯或乙酸异丁酯中的一种或多种。进一步优选的,所述醇类溶剂包括异丁醇、乙醇或苯甲醇中的一种或多种。进一步优选的,所述酮类溶剂包括甲基异丁基酮、甲乙酮、丙酮或二异丁基甲酮中的一种或多种。进一步优选的,所述芳香族溶剂包括石脑油溶剂、二甲苯或甲苯中的一种或多种。进一步优选的,所述二醇类溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚或丁二醇中的一种或多种。本发明还提供了一种如上所述的玻璃增强液的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:步骤s1、将树脂加入到溶剂中,使树脂充分溶解,得到初始溶液;步骤s2、将纤维素缓慢加入到所述初始溶液中,搅拌均匀,得到混合溶液;步骤s3、冷却至室温后,添加助剂至混合溶液中,搅拌均匀,得到所述玻璃增强液。作为本发明的玻璃增强液的制备方法的一个优选方案,在所述步骤s2中采用磁力搅拌器进行搅拌,所述磁力搅拌器的转速为1000~2000r/min,搅拌时间为1~2h。作为本发明的玻璃增强液的制备方法的另一个优选方案,在所述步骤s3中采所述助剂与所述混合溶液在混合机中进行混合,其中,混合机转速为600~800r/min,混合时间3~5min。本发明还提供了一种复合化学强化玻璃,其包括化学强化玻璃基板和将如上所述的玻璃增强液喷涂在所述化学强化玻璃基板表面而形成的增强膜。作为本发明的复合化学强化玻璃的一个优选方案,所述化学强化玻璃基板的厚度为0.6~0.7mm,所述增强膜的厚度为10-20um。本发明还提供了一种如上所述的化学强化复合化学强化玻璃的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:利用喷枪将上述的玻璃增强液喷涂在化学强化玻璃基板的表面,喷涂距离控制在10~15cm,喷涂压力控制在0.3~0.5mpa;将喷涂有所述玻璃增强液的化学强化玻璃基板放于温度大于等于25℃的环境下静置一定时间或将喷涂有所述玻璃增强液的玻璃基板置于80-120℃烘箱中烘烤一定时间或将涂布有所述玻璃增强液的化学强化玻璃基板进行uv固化,uv固化能量为1800-2200mj/cm2。与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:1、所述玻璃增强液在玻璃的表面上固化后可形成薄膜,该薄膜具有与玻璃中的si-o四面体骨架相类似的结构,因而能填充玻璃表面的微裂纹,从而消除玻璃表面的断裂层,可大大提高玻璃的耐冲击性,经过实验验证,能提高21%~58%。2、所述玻璃增强液能和玻璃上的羟基脱水形成较强共价键,比普通的氢键键能大了数十倍,因此,所述玻璃增强液对玻璃具有优异的附着力。3、所述玻璃增强液的制备方法简单易于操作且环保安全。4、所述复合化学强化玻璃可以广泛的应用于智能手机、汽车及建筑玻璃等领域,商业价值大。5、所述复合化学强化玻璃的制备方法操作简单、易于工业化生产。具体实施方式本发明公开的玻璃增强液由下列重量份的原料制成:树脂5~10份、纤维素15~35份、助剂1~4份、溶剂5~70份;所述增强液的黄化值小于等于0.8、附着力为5b。。优选的,所述树脂由以下原料中的一种或多种制成:环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、丙烯酸、聚乙烯、尼龙、含氟聚合物、硅酮、聚乙烯醇缩醛、氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯醇、丙烯酸羟烷基酯。优选的,所述树脂为具有羟基官能团的聚乙烯树脂。优选的,所述树脂由以下原料中的一种或多种制成:氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯醇、丙烯酸羟烷基酯。优选的,所述树脂的分子量为30000~100000。优选的,所述树脂的分子量为30000~50000。优选的,所用助剂包括引发剂、偶联剂及流平剂,所述引发剂含量为0.4~1.2w%,偶联剂含量为0.2~1.5w%,流平剂含量为0.3~1.3w%。优选的,所述纤维素为甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素和羧甲基纤维素中的一种或多种的混合物优选的,所述纤维素为甲基纤维素。优选的,所述溶剂为酯类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、芳香族溶剂或二醇类溶剂中的一种或多种的混合物。优选的,所述酯类溶剂包括乙酸正丁酯、乙酸乙酯或乙酸异丁酯中的一种或多种。优选的,异丁醇、乙醇或苯甲醇中的一种或多种。优选的,所述酮类溶剂包括甲基异丁基酮、甲乙酮、丙酮或二异丁基甲酮中的一种或多种。优选的,所述芳香族溶剂包括石脑油溶剂、二甲苯或甲苯中的一种或多种。优选的,所述二醇类溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚或丁二醇中的一种或多种。本发明提供的玻璃增强液的制备方法包括如下步骤:步骤s1、将树脂加入到溶剂中,使树脂充分溶解,得到初始溶液;步骤s2、将纤维素缓慢加入到所述初始溶液中,搅拌均匀,得到混合溶液;步骤s3、冷却至室温后,添加助剂至混合溶液中,搅拌均匀,得到所述玻璃增强液。优选的,在所述步骤s2中采用磁力搅拌器进行搅拌,所述磁力搅拌器的转速为1000~2000r/min,搅拌时间为1~2h。优选的,在所述步骤s3中采所述助剂与所述混合溶液在混合机中进行混合,其中,混合机转速为600~800r/min,混合时间3~5min。本发明提供的复合化学强化玻璃包括玻璃基板和将本发明提供的玻璃增强液喷涂在所述玻璃基板表面而形成的增强膜。优选的,所述玻璃基板的厚度为0.05~0.7mm,所述增强膜的厚度为10-20um。本发明提供的复合化学强化玻璃的制备方法包括如下步骤:利用喷枪将权利要求1-15中任意一项所述的玻璃增强液喷涂在玻璃基板的表面,喷涂距离控制在10~15cm,喷涂压力控制在0.3~0.5mpa;将喷涂有所述玻璃增强液的玻璃基板放于温度大于等于25℃的环境下静置24h或将喷涂有所述玻璃增强液的玻璃基板置于80-120℃烘箱中烘烤30min或将涂布有所述玻璃增强液的化学强化玻璃基板进行uv固化,uv固化能量为1800-2200mj/cm2。以上所提到的化学试剂均可从市场常规购得,所用到的设备同样也可从市场常规购得。为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现详细说明本发明的具体实施方式。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。实施例1:玻璃增强液a及其制备本实施例提供的玻璃增强液a由下列重量份的原料制成:树脂5份、纤维素15份、助剂1份、溶剂5份。其中,树脂是环氧树脂3份、聚酰胺脂1份、丙烯酸树脂1、其分子量为30000。纤维素是甲基纤维素。助剂包括引发剂、偶联剂及流平剂,所述引发剂含量为0.4w%,偶联剂含量为0.2w%,流平剂含量为0.3w%。引发剂具体是氯丁胶乳,偶联剂具体是铝钛硼钛复合型偶联剂或硅烷偶联剂。流平剂具体是丁基纤维素。制备步骤如下:步骤s1、将树脂加入到溶剂中,使树脂充分溶解,得到初始溶液;步骤s2、将纤维素缓慢加入到所述初始溶液中,搅拌均匀,得到混合溶液;这一步骤中,采用磁力搅拌器进行搅拌,所述磁力搅拌器的转速为1000/min,搅拌时间为2h。步骤s3、冷却至室温后,添加助剂至混合溶液中,搅拌均匀,得到所述玻璃增强液。在这一步骤中,采所述助剂与所述混合溶液在混合机中进行混合,其中,混合机转速为800r/min,混合时间3min。实施例2:玻璃增强液b及其制备本实施例提供的玻璃增强液b由下列重量份的原料制成:树脂10份、纤维素35份、助剂4份、溶剂70份。其中,树脂是环氧树脂3份、聚酰胺脂3份、丙烯酸树脂6,其分子量为100000。纤维素是甲基纤维素。助剂包括引发剂、偶联剂及流平剂,纤维素是甲基纤维素。助剂包括引发剂、偶联剂及流平剂,所述引发剂含量为0.4w%,偶联剂含量为0.2w%,流平剂含量为0.3w%。引发剂具体是氯丁胶乳,偶联剂具体是铝钛硼钛复合型偶联剂或硅烷偶联剂。流平剂具体是丁基纤维素。制备步骤如下:步骤s1、将树脂加入到溶剂中,使树脂充分溶解,得到初始溶液;步骤s2、将纤维素缓慢加入到所述初始溶液中,搅拌均匀,得到混合溶液;这一步骤中,采用磁力搅拌器进行搅拌,所述磁力搅拌器的转速为2000/min,搅拌时间为2h。步骤s3、冷却至室温后,添加助剂至混合溶液中,搅拌均匀,得到所述玻璃增强液。在这一步骤中,采所述助剂与所述混合溶液在混合机中进行混合,其中,混合机转速为600r/min,混合时间5min。实施例3:玻璃增强液c及其制备本实施例提供的玻璃增强液c由下列重量份的原料制成:树脂7.5份、纤维素25份、助剂3份、溶剂35份。其中,树脂是环氧树脂2份、聚酰胺脂3份、丙烯酸树脂2.5,其分子量为80000。纤维素是甲基纤维素。助剂包括引发剂、偶联剂及流平剂,纤维素是甲基纤维素。助剂包括引发剂、偶联剂及流平剂,所述引发剂含量为0.4w%,偶联剂含量为0.2w%,流平剂含量为0.3w%。引发剂具体是氯丁胶乳,偶联剂具体是铝钛硼钛复合型偶联剂或硅烷偶联剂。流平剂具体是丁基纤维素。制备步骤如下:步骤s1、将树脂加入到溶剂中,使树脂充分溶解,得到初始溶液;步骤s2、将纤维素缓慢加入到所述初始溶液中,搅拌均匀,得到混合溶液;这一步骤中,采用磁力搅拌器进行搅拌,所述磁力搅拌器的转速为1500r/min,搅拌时间为1.5h。步骤s3、冷却至室温后,添加助剂至混合溶液中,搅拌均匀,得到所述玻璃增强液。在这一步骤中,采所述助剂与所述混合溶液在混合机中进行混合,其中,混合机转速为700r/min,混合时间4min。实施例4:复合化学强化玻璃a及其制备本实施例提供的复合化学强化玻璃a包括化学强化玻璃基板和将玻璃增强液a喷涂在所述玻璃基板表面而形成的增强膜。所述玻璃基板的厚度为0.55mm,所述增强膜的厚度为20um。制备步骤如下:利用手动空气喷枪将玻璃增强液a喷涂在玻璃基板的表面,喷涂距离控制在10cm,喷涂压力控制在0.3mpa;将喷涂有所述玻璃增强液的玻璃基板放于温度大于等于25℃的环境下静置24h或将喷涂有所述玻璃增强液的玻璃基板置于80℃烘箱中烘烤30min或将涂布有所述玻璃增强液的化学强化玻璃基板进行uv固化,uv固化能量为1800-2200mj/cm2。实施例5:复合化学强化玻璃b及其制备本实施例提供的复合化学强化玻璃b包括化学强化玻璃基板和将玻璃增强液b喷涂在所述玻璃基板表面而形成的增强膜。所述玻璃基板的厚度为2mm,所述增强膜的厚度为15um。制备步骤如下:利用手动空气喷枪将玻璃增强液b喷涂在玻璃基板的表面,喷涂距离控制在15cm,喷涂压力控制在0.5mpa;将喷涂有所述玻璃增强液的玻璃基板放于温度大于等于30℃的环境下静置24h或将喷涂有所述玻璃增强液的玻璃基板置于120℃烘箱中烘烤30min或将涂布有所述玻璃增强液的化学强化玻璃基板进行uv固化,uv固化能量为1800-2200mj/cm2。实施例6:复合化学强化玻璃c及其制备本实施例提供的复合化学强化玻璃c包括化学强化玻璃基板和将玻璃增强液c喷涂在所述玻璃基板表面而形成的增强膜。所述玻璃基板的厚度为1.0mm,所述增强膜的厚度为15um。制备步骤如下:利用手动空气喷枪将玻璃增强液c喷涂在玻璃基板的表面,喷涂距离控制在10cm,喷涂压力控制在0.4mpa;将喷涂有所述玻璃增强液的玻璃基板放于温度大于等于28℃的环境下静置24h或将喷涂有所述玻璃增强液的玻璃基板置于100℃烘箱中烘烤30min或将涂布有所述玻璃增强液的化学强化玻璃基板进行uv固化,uv固化能量为1800-2200mj/cm2。黄化值及附着力检测:黄化值检测方法:采用astmg154.16测试标准进行黄化测试。附着力检测方法:在化学强化玻璃的表面喷涂玻璃增强液,使得化学强化玻璃的表面形成一层增强膜,得到试样(参考复合化学强化玻璃的制备方法)。然后将试样水平放置,在增强膜的表面上每间隔约1mm纵横划10条线,共100格,用胶带粘增强膜后快速拉起;增强膜切口的边缘大片脱落/或者一些方格部分或全部脱落,其脱落面积大于65%,为0b;切口的边缘大片脱落/或者一些方格部分或全部脱落,其脱落面积大于35%,但不超过65%为1b;切口的边缘大片脱落/或者一些方格部分或全部脱落,其脱落面积大于15%,但不超过35%为2b;切口的边缘或者相交处有被剥落,其脱落面积大于5%,但不超过15%为3b;切口相交处有小片剥落,划割区内实际破损不超过5%,为4b;切口的边缘完全光滑,格子边缘没有任何的剥落为5b。黄化值附着力玻璃增强液a0.635b玻璃增强液b0.475b玻璃增强液c0.675b强度测试实验:采用长宽高尺寸相同的无涂层的常规的强化玻璃、复合化学强化玻璃a、复合化学强化玻璃b、复合化学强化玻璃c进行相同的钢球掉落实验。以对复合化学强化玻璃a的实验过程为例进行说明:将复合化学强化玻璃a置于水平的平台,用φ=32mm、m=130±1g的钢球置于复合化学强化玻璃a的正上方不同的高度处,然后使钢球自由下落至符合玻璃a的表面,然后观察复合化学强化玻璃a是否碎裂。钢球的掉落高度从50cm开始,然后依次增加10cm、20cm、30cm、40cm,后面按5cm递增,直到复合化学强化玻璃a出现碎裂现象。试验过程中,分别对10块无涂层的常规的强化玻璃、10块复合化学强化玻璃a、10块复合化学强化玻璃b、10块复合化学强化玻璃c进行钢球掉落试验,确保实验结果的可靠性。试验结果如下表所示:透明度测试实验:利用常规的透明度测试方法对复合化学强化玻璃a、复合化学强化玻璃b、复合化学强化玻璃c进行透明度测试,结果发现复合化学强化玻璃a、复合化学强化玻璃b、复合化学强化玻璃c的透明度均高达86-90%。上面对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 

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