本發(fā)明涉及一種反光材料,具體涉及一種憎水性反光玻璃微珠的制備方法。
背景技術(shù):
回歸反射材料簡(jiǎn)單可以稱之為反光材料,反光材料作為一種新型材料主要應(yīng)用于交通標(biāo)志方面,通過在相應(yīng)材料表面加入反光元件使光線按原路返回來起到反光的目的;這樣在燈光照射下,反光材料就達(dá)到了比其他非反光材料醒目幾百倍的視覺效果;而實(shí)心玻璃微珠和三棱鏡就可以作為反光材料的反光元件。
玻璃微珠的制備方法中,噴吹法生產(chǎn)玻璃微珠工藝簡(jiǎn)單、成珠效率高、成本低,其缺點(diǎn)是微珠圓整度較差,有時(shí)容易出現(xiàn)“小尾巴”、“拉絲棉”等缺陷,需通過調(diào)節(jié)火焰溫度與氣流來解決此類缺陷,但其光學(xué)質(zhì)量較好;隔離劑法成珠率高,產(chǎn)品圓整度好,可生產(chǎn)多種規(guī)格的玻璃微珠,其缺點(diǎn)是所生產(chǎn)的玻璃微珠表面粘有石墨粉,較難洗滌干凈,易產(chǎn)生失透的玻璃微珠。
一些反光材料應(yīng)用于濕度較大并長(zhǎng)期受風(fēng)雨侵襲的惡劣的環(huán)境中,例如,能起到警示作用的交通標(biāo)線、標(biāo)牌、警服等露天并且容易受風(fēng)雨侵蝕的工具方面,在這些領(lǐng)域的反光玻璃微珠要求具有優(yōu)異的防水、耐磨等優(yōu)良性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種憎水性反光玻璃微珠的制備方法,提高玻璃微珠憎水性,延長(zhǎng)其在戶外的使用壽命。
一種憎水性反光玻璃微珠的制備方法,采用隔離劑法制備玻璃微珠后,在水洗、有機(jī)溶劑洗滌后,經(jīng)堿溶液對(duì)玻璃微珠表面進(jìn)行預(yù)處理改性,再對(duì)其表面進(jìn)行憎水性處理,得到憎水玻璃微珠。
包括以下具體步驟:
(1)研磨準(zhǔn)備:
通過將廢棄的透明玻璃瓶破碎、過60-80目篩后獲得玻璃粉料,按照2-3:1的質(zhì)量比將碳粉與玻璃粉混合,然后放入研缽中進(jìn)行研磨使碳粉把玻璃粉充分隔離開來;
(2)隔離劑法成型:
將上述玻璃粉與碳粉的混合粉料放置在坩堝內(nèi),蓋上坩堝蓋放入硅碳棒電爐進(jìn)行煅燒,煅燒溫度為850-950℃,保溫時(shí)間為20-30分鐘,完成煅燒后將樣品取出、冷卻;
(3)表面預(yù)處理:
將上述經(jīng)煅燒后的產(chǎn)物使用蒸餾水清洗后,丙酮超聲清洗5-12分鐘,將碳粉與玻璃微珠分離開來,然后吹干得到玻璃微珠,之后經(jīng)hf溶液處理4-10小時(shí),再經(jīng)超聲洗滌后,晾干備用;
(4)硅氧膜的制備:
將正硅酸乙酯和硅烷偶聯(lián)劑kh151按摩爾比為1:2混勻攪拌,添加無水乙醇和少量的催化劑冰醋酸,控制體系ph在3.5-4.0,通過分液漏斗滴加蒸餾水,磁力攪拌45-70分鐘;
(5)修飾處理:
將上述經(jīng)預(yù)處理后的玻璃微珠完全浸漬到步驟(4)硅氧膜溶液中,緩慢攪拌使玻璃微珠均勻分散在溶液中,靜置陳化2-4小時(shí)后,取出玻璃微珠在55-65℃固化處理3-8分鐘,經(jīng)洗滌、干燥后即得。
其中,所述步驟(3)中hf溶液的濃度在5-10%。
其中,所述步驟(4)中無水乙醇和正硅酸乙酯的摩爾比為8:1。
其中,所述步驟(4)中蒸餾水和硅原子的摩爾比為4:1。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明采用隔離劑法制備玻璃微珠,經(jīng)洗滌后將碳粉與玻璃微珠分離開,之后使用hf溶液處理玻璃微珠,腐蝕掉玻璃微珠表層和晶體之間的玻璃態(tài)物質(zhì),使表面變得粗糙甚至出現(xiàn)孔洞,一方面使粘附在微珠表面的碳粉可以更容易脫落,生產(chǎn)的玻璃微珠表面碳粉洗滌干凈,降低玻璃微珠的失透率,提高折射率;另一方面可以提高玻璃微珠表面硅氧膜的包覆率和均勻性,硅氧膜表面均勻、致密、平整,經(jīng)過憎水膜修飾的玻璃微珠其化學(xué)穩(wěn)定性和耐水性均得到提高,通過本發(fā)明方法制備的玻璃微珠圓整度好,尺寸一致,具有優(yōu)異的耐候性能。
具體實(shí)施方式
一種憎水性反光玻璃微珠的制備方法,采用隔離劑法制備玻璃微珠后,在水洗、有機(jī)溶劑洗滌后,經(jīng)堿溶液對(duì)玻璃微珠表面進(jìn)行預(yù)處理改性,再對(duì)其表面進(jìn)行憎水性處理,得到憎水玻璃微珠。
包括以下具體步驟:
(1)研磨準(zhǔn)備:
通過將廢棄的透明玻璃瓶破碎、過80目篩后獲得玻璃粉料,按照3:1的質(zhì)量比將碳粉與玻璃粉混合,然后放入研缽中進(jìn)行研磨使碳粉把玻璃粉充分隔離開來;
(2)隔離劑法成型:
將上述玻璃粉與碳粉的混合粉料放置在坩堝內(nèi),蓋上坩堝蓋放入硅碳棒電爐進(jìn)行煅燒,煅燒溫度為900℃,保溫時(shí)間為30分鐘,完成煅燒后將樣品取出、冷卻;
(3)表面預(yù)處理:
將上述經(jīng)煅燒后的產(chǎn)物使用蒸餾水清洗后,丙酮超聲清洗10分鐘,將碳粉與玻璃微珠分離開來,然后吹干得到玻璃微珠,之后經(jīng)8%hf溶液處理6小時(shí),再經(jīng)超聲洗滌后,晾干備用;
(4)硅氧膜的制備:
將正硅酸乙酯和硅烷偶聯(lián)劑kh151按摩爾比為1:2混勻攪拌,添加無水乙醇和少量的催化劑冰醋酸,控制體系ph在3.5-4.0,通過分液漏斗滴加蒸餾水,磁力攪拌60分鐘;
(5)修飾處理:
將上述經(jīng)預(yù)處理后的玻璃微珠完全浸漬到步驟(4)硅氧膜溶液中,緩慢攪拌使玻璃微珠均勻分散在溶液中,靜置陳化3小時(shí)后,取出玻璃微珠在60℃固化處理5分鐘,經(jīng)洗滌、干燥后即得。
其中,所述步驟(4)中無水乙醇和正硅酸乙酯的摩爾比為8:1。
其中,所述步驟(4)中蒸餾水和硅原子的摩爾比為4:1。