[发明专利]一种新型玻璃霉后修复剂

说明书

技术领域

本发明属于硅酸盐和精细化工领域，具体涉及一种新型玻璃霉后修复剂。

背景技术

在平板玻璃制造工业中，为避免因玻璃表面侵蚀黏结粗糙化所蒙受的巨大损失，目前主要采用的是酸性溶液洗涤。可采用的酸有硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢氟酸、氟硅酸、柠檬酸、草酸、酒石酸等。酸池将玻璃单片浸泡5～30分钟或擦拭，用清水洗净，凉干后霉迹就会去掉，如果霉变严重，要多浸泡几次，每次间隔须玻璃凉干。

但是，采用这种酸性洗涤的方法，仅可洗去表面浮渣，而霉变造成的表面缺陷却没有根本治理，而这样的表面缺陷深度很多位于与可见光波长匹配的纳米级尺度，很容易与光线发生干涉而出现彩虹或斑纹，对玻璃的后期深加工造成了很大的影响，无法达到一定的玻璃表面平整度和光洁度要求。

玻璃为硅酸盐制品，在潮湿环境中，其表面可因水的作用，发生水解反应；反应产生的OH^-，可进一步催化玻璃表面的水解而发生侵蚀性反应。反应产物的一部分溶入水中，造成所谓的玻璃霉变。其机理可表述如下：

玻璃表面和大气中的水份反应：

≡Si-O-Na+H₂O→≡SiOH+NaOH    (1)

表面脱碱，形成高硅层，或称水化层。由于(1)产生的NaOH对硅氧骨架侵蚀，使桥氧断裂。

≡Si-O-Si≡+OH^-→≡SiOH+≡SiO^-    (2)

而断裂一端的SiO^-又能与水分子反应：

≡SiO+H₂O→≡SiOH+OH    (3)

此OH^-再来侵蚀硅氧骨架。由于风化时表面产生的碱不会移去，故风化始终在玻璃表面上进行，且随时间增加而变得严重。

发明内容

本发明的目的是针对玻璃霉变造成的表面缺陷，提供一种纳米级别的玻璃霉后修复剂配方，既能有效祛除玻璃起碱、彩虹、纸纹等疑难问题，又具有简易施工特点。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种新型玻璃霉后修复剂，该修复剂由以下质量含量的组分组成：

活性硅酸酯聚合物  1～20％，

梯度挥发组合溶剂  80～99％。

上述修复剂的优选质量含量组成为：活性硅酸酯聚合物1～10％，梯度挥发组合溶剂90～99％。该玻璃霉后修复剂是由活性硅酸酯聚合物与梯度挥发组合溶剂直接混合而成。

本发明中的活性硅酸酯聚合物为具有与玻璃表面羟基发生化学反应的活性基团的硅酸酯类聚合物。其中活性基团选自羟基、羧基、氨基、醚基、酯基或环氧基中的一种或几种。活性基团数量可以为聚合物摩尔数的1-10000倍，优选5-100倍。(该类物质的信息具体可从下述图书中获取：Mario Pagliaro：Silica-BasedMaterials for Advanced，Chemical Applications，RSC Publishing，2009)

本发明中的活性硅酸酯聚合物的重均分子量为300～3000000，优选为1000～100000，进一步优选为1000～10000。

玻璃霉后修复剂的溶剂设计为梯度挥发组合溶剂，其目的是使得溶剂逐次缓慢挥发，确保纳米级薄层的表面平整度。

该梯度挥发组合溶剂由两种以上沸点在30～200℃范围内的有机溶剂组成，其中各有机溶剂之间的沸点差在4℃以上；所述有机溶剂的沸点范围优选为60～130℃。

梯度挥发组合溶剂中各有机溶剂之间的沸点差为4～60℃，优选为4～30℃。梯度挥发组合溶剂中每两个有机溶剂之间的体积用量比可以为0.5～1.5∶1。

上述有机溶剂为C1～C10脂肪醇类溶剂，C3～C10脂肪酮类溶剂，C4～C40烷烃类溶剂，C2～C20脂肪醚类溶剂，或者C1～C10脂肪醇与C6～C15芳香酸之间形成的酯类溶剂；进一步可以列举为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、丙酮、甲乙酮、丁酮、丁烷、正戊烷、正己烷、环己烷、乙醚或丙醚等。

本发明基于逆向思维，先按照常规的酸性洗涤的方法，将玻璃表面浮渣洗除，并造成表面缺陷微区的弱酸性环境，施用玻璃霉后修复剂后，配方中的活性硅酸酯聚合物被缺陷微区的弱酸性环境催化，通过水解、缩合反应，自组装分子交联共价形成纳米级薄层，使玻璃表面缺陷得以修平。