本發(fā)明涉及一種自潔涂料，特別涉及一種用于玻璃的抗靜電納米自潔涂料及其制備的抗靜電納米自潔玻璃，屬于功能膜制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
親水自潔玻璃是一種功能性玻璃，其中有水流的條件下，水與玻璃的接觸角小于10°，水面平鋪玻璃形成親水膜，附著在玻璃表面的污染物，同時(shí)也會(huì)隨水流去除，達(dá)到玻璃自潔的效果。
親水自潔玻璃制備主要是分為兩種一種是在玻璃原片表面自潔處理，在自潔面貼加保護(hù)膜，后期對(duì)玻璃原片夾膠、中空等處理形成玻璃成品，該方法優(yōu)點(diǎn)是玻璃表面清洗容易，缺點(diǎn)是在會(huì)面成品化的過(guò)程中需要膜面保護(hù)，以及對(duì)low-e玻璃自潔處理較困難；另外一種是在玻璃成品表面涂覆自潔玻璃，該種方法主要的優(yōu)點(diǎn)是解決low-e玻璃自潔困難的問(wèn)題，缺點(diǎn)是玻璃表面在生產(chǎn)流程中易受污染，自潔處理過(guò)程中玻璃表面清洗困難。
自潔玻璃在日常應(yīng)用過(guò)程中，灰塵主要附集在玻璃表面主要是以兩種形式，一種是空氣中固體顆粒自然富集在玻璃表面，另一種原因是玻璃屬于絕緣體，通過(guò)靜電吸附在玻璃表面，由于靜電吸附力較大，灰塵顆粒不易脫落。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于玻璃的抗靜電納米自潔涂料，在納米自潔涂料中添加納米導(dǎo)電金屬氧化物，提高自潔涂料電導(dǎo)率，利用涂覆工藝加改性后是的自潔涂料涂覆在玻璃表面，經(jīng)過(guò)干燥固化后獲得抗靜電納米自潔玻璃。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：
一種用于玻璃的抗靜電納米自潔涂料，該涂料是由如下方法制成：
（1）制備納米二氧化鈦晶體溶膠水溶液：將鈦源溶解在ph=1-1.5的酸性有機(jī)溶劑中，滴加水作為水解促進(jìn)劑，其中摩爾比n(ti):n(h2o)=1:1~3，得到二氧化鈦溶膠，將二氧化鈦溶膠以n(ti):n(h2o)=1:30~90的摩爾比與水混合，形成二氧化鈦凝膠，將二氧化鈦凝膠在120~150℃條件下水熱合成6~12h，得到納米二氧化鈦晶體凝膠；
用水對(duì)納米二氧化鈦晶體凝膠進(jìn)行清洗去除雜質(zhì)離子，用超聲波震蕩將二氧化鈦晶體分散在水中，形成固含量在0.5%-8%的納米二氧化鈦晶體溶膠水溶液；
（2）制備ato納米晶體溶膠水溶液：將錫源和銻源以n(sn):n(sb)=10:0.5~3的摩爾比混合溶解在ph=1-2的酸性有機(jī)溶劑中，向體系滴加堿性溶液產(chǎn)生黃色沉淀，對(duì)沉淀進(jìn)行清洗，去除沉淀中含有的氯離子，用有機(jī)酸絡(luò)合劑溶解沉淀，然后加入過(guò)氧化氫，并在150~220℃條件下水熱合成10~20h，得到納米氧化錫銻晶體凝膠；
用水清洗納米氧化錫銻晶體凝膠，利用超聲波震蕩將氧化錫銻晶體分散在水中，形成固含量0.5%-2%的ato納米晶體溶膠水溶液；
（3）將步驟（1）制得的納米二氧化鈦晶體溶膠水溶液與二氧化硅溶膠以摩爾比n(ti):n(si)=1:1~10混合，超聲分散，用堿性溶液調(diào)整體系ph值至6~10，獲得自潔涂料前驅(qū)體；
（4）將步驟（2）制得的ato納米晶體溶膠水溶液與自潔涂料前驅(qū)體混合，其中摩爾比n(ti):n(sn)=10:1~3，超聲分散，調(diào)整ph到2-6，充分?jǐn)嚢璧每轨o電納米自潔涂料。
作為優(yōu)選，所述二氧化硅溶膠的制備方法是：將有機(jī)硅氧烷溶解在ph=2-4的酸性有機(jī)溶劑中，攪拌下加入水使摩爾比n(si):n(h2o)=1:5~40，促進(jìn)硅氧烷水解，形成二氧化硅溶膠，靜置陳化10-24h，得到固含量在5%-8%的二氧化硅溶膠。
作為優(yōu)選，步驟（2）中，向體系滴加堿性溶液至體系ph=4-5，此時(shí)體系發(fā)生固液分層。
作為優(yōu)選，有機(jī)硅氧烷選自硅酸四乙酯、硅酸四甲酯或硅酸四丁酯中的一種或幾種的混合。
作為優(yōu)選，鈦源為鈦酸四丁酯、鈦酸異丙酯或四氯化鈦中的一種或幾種的混合；酸性有機(jī)溶劑是鹽酸、硫酸、硝酸或醋酸中的一種或幾種與乙醇的混合。
作為優(yōu)選，步驟（2）中，有機(jī)酸絡(luò)合劑為草酸、檸檬酸、酒石酸中的一種或幾種的混合；所述堿性溶液選自氨水、氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液中的一種或幾種的混合。
作為優(yōu)選，步驟（2）所述過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量濃度為30±5%，n(h2o2):n(sn4+)=1-6:4。n(h2o2):n(sn4+)的最佳值為1:2。
作為優(yōu)選，納米二氧化鈦晶體溶膠水溶液與二氧化硅溶膠以摩爾比n(ti):n(si)=1:3混合，親水效果最佳。
一種采用所述的抗靜電納米自潔涂料制備自潔玻璃的方法，將所述抗靜電納米自潔涂料涂覆在玻璃表面，干燥或鋼化后獲得抗靜電納米自潔玻璃。
本發(fā)明的有益效果：
1、無(wú)外部激發(fā)條件下，納米金屬氧化物二氧化鈦、氧化錫銻與水接觸角較大，本發(fā)明制備的自潔涂料通過(guò)酸堿度調(diào)整，使二氧化硅改性納米金屬氧化物，使金屬氧化物具有良好的親水性，涂料涂覆玻璃后，在無(wú)外部激發(fā)條件下自潔涂料涂覆的玻璃具有超親水性；
2、自潔涂料中的金屬氧化物二氧化鈦在陽(yáng)光照射條件下激發(fā)，產(chǎn)生電子空穴對(duì)，具有超親水性與強(qiáng)氧化性，能夠氧化富集在玻璃表面有機(jī)物，并且激發(fā)的二氧化鈦具有良好的導(dǎo)電性，較少了靜電吸附，同時(shí)加入的金屬氧化物氧化錫銻是良好的導(dǎo)體，提高自潔膜面電導(dǎo)率，減小靜電吸附。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施并不局限于下面的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護(hù)范圍。
在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所采用的設(shè)備和原料等均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
實(shí)施例1：
一種用于玻璃的抗靜電納米自潔涂料，該涂料是由如下方法制成：
（1）制備納米二氧化鈦晶體溶膠水溶液：
ph=1.2含有鹽酸的乙醇溶劑的制備：取質(zhì)量濃度為99.7%的乙醇，用質(zhì)量濃度為36.5%的鹽酸調(diào)節(jié)至ph=1.2。
取49.92克鈦酸四丁酯溶于上述制得的ph=1.2含有鹽酸的乙醇溶劑中形成580毫升溶液，在攪拌下向其中滴加3.55克水，得到二氧化鈦溶膠，將二氧化鈦溶膠在劇烈攪拌條件下溶解在400克水中，并在150℃水熱合成10小時(shí)。水熱合成后，獲得納米二氧化鈦晶體凝膠，利用水清洗二氧化鈦凝膠晶體，并將二氧化鈦晶體凝膠在超聲波條件下分散在水中，形成固含量在0.5%的納米二氧化鈦晶體溶膠水溶液。
（2）制備ato納米晶體溶膠水溶液：
ph=1含有鹽酸的乙醇溶劑的制備：取質(zhì)量濃度為99.7%的乙醇，用質(zhì)量濃度為36.5%的鹽酸調(diào)節(jié)至ph=1。
取39克四氯化錫與3.42克三氯化銻溶解在ph=1含有鹽酸的乙醇溶劑中，攪拌條件下向其中滴加氨水使其產(chǎn)生黃色沉淀，繼續(xù)滴加氨水到體系ph=4，此時(shí)體系發(fā)生固液分層，對(duì)沉淀進(jìn)行清洗、離心，用5克草酸溶解沉淀，當(dāng)沉淀完全溶解后，加入8克過(guò)氧化氫溶液（過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量濃度為30%，下同），在220℃條件下水熱合成10小時(shí)，水熱合成后對(duì)獲得的納米氧化錫銻晶體凝膠進(jìn)行清洗、離心、去除有機(jī)物，超聲波分散在水中形成固含量0.5%的ato納米晶體溶膠水溶液。
（3）ph=2.2含有硝酸的乙醇溶劑的制備：取質(zhì)量濃度為99.7%的乙醇水溶液，用質(zhì)量濃度為65%的濃硝酸調(diào)節(jié)至ph=2.2。
二氧化硅溶膠的制備：取216克硅酸四乙酯溶于ph=2.2含有硝酸的乙醇溶液中，加入150克水促進(jìn)水解縮合形成650毫升溶液，經(jīng)水解縮合陳化后，加入水，獲得固含量在6%二氧化硅溶膠，備用。
（4）將步驟（1）制得的納米二氧化鈦晶體溶膠水溶液與二氧化硅溶膠超聲波分散，分散均勻后，攪拌條件下，利用氨水調(diào)節(jié)溶液的ph到9，并加入ato納米晶體溶膠水溶液進(jìn)行超聲波分散，利用鹽酸調(diào)整溶液ph=3，獲得抗靜電納米自潔涂料。
將制得的抗靜電納米自潔涂料通過(guò)淋涂或滾涂的方式涂覆在玻璃表面，經(jīng)干燥固化后獲得接觸角小于8度的抗靜電納米自潔玻璃。
實(shí)施例2：
一種用于玻璃的抗靜電納米自潔涂料，該涂料是由如下方法制成：
（1）制備納米二氧化鈦晶體溶膠水溶液：
ph=1.2含有鹽酸的乙醇溶劑的制備：取質(zhì)量濃度為99.7%的乙醇，用質(zhì)量濃度為36.5%的鹽酸調(diào)節(jié)至ph=1.2。
取49.92克鈦酸四丁酯溶于上述制得的ph=1.2含有鹽酸的乙醇溶劑中形成550毫升溶液，在攪拌下向其中滴加3.46克水，得到二氧化鈦溶膠，將二氧化鈦溶膠在劇烈攪拌條件下溶解在380克水中，并在140℃水熱合成8小時(shí)。水熱合成后，獲得納米二氧化鈦晶體凝膠，利用水清洗二氧化鈦凝膠晶體，并將二氧化鈦晶體凝膠在超聲波條件下分散在水中，形成固含量在0.1%的納米二氧化鈦晶體溶膠水溶液。
（2）制備ato納米晶體溶膠水溶液：
ph=1含有鹽酸的乙醇溶劑的制備：取質(zhì)量濃度為99.7%的乙醇，用質(zhì)量濃度為36.5%的鹽酸調(diào)節(jié)至ph=1。
取39克取四氯化錫與3.42克三氯化銻溶解在ph=1含有鹽酸的乙醇溶劑中，攪拌條件下向其中滴加氨水使其產(chǎn)生黃色沉淀，繼續(xù)滴加氨水到體系ph=4，此時(shí)體系發(fā)生固液分層，對(duì)沉淀進(jìn)行清洗、離心，利用5克草酸溶解沉淀，當(dāng)沉淀完全溶解后，加入10克過(guò)氧化氫溶液，在220℃條件下水熱合成15小時(shí)，水熱合成后對(duì)獲得的納米氧化錫銻晶體凝膠進(jìn)行清洗、離心、去除有機(jī)物，超聲波分散在水中形成固含量1%的ato納米晶體溶膠水溶液。
（3）ph=2.2含有鹽酸的乙醇溶劑的制備：取質(zhì)量濃度為99.7%的乙醇，用質(zhì)量濃度為36.5%的鹽酸調(diào)節(jié)至ph=2.2。
二氧化硅溶膠的制備：取155克硅酸四甲酯溶于ph=2.2含有鹽酸的乙醇溶劑中，加入200克水促進(jìn)水解縮合形成600毫升溶液，經(jīng)水解縮合陳化后，加入水，獲得固含量在7%二氧化硅溶膠，備用。
（4）將步驟（1）制得的納米二氧化鈦晶體溶膠水溶液與二氧化硅溶膠超聲波分散，分散均勻后，攪拌條件下，利用氨水調(diào)節(jié)溶液的ph到6，并加入ato納米晶體溶膠水溶液進(jìn)行超聲波分散，利用鹽酸調(diào)整溶液ph=4，獲得抗靜電納米自潔涂料。
將制得的抗靜電納米自潔涂料通過(guò)淋涂或滾涂的方式涂覆在玻璃表面，經(jīng)干燥固化后獲得接觸角小于9度的抗靜電納米自潔玻璃。
以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。