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CN112452687A - 一种可弯曲轻薄钢化玻璃及其制备方法 - Google Patents

一种可弯曲轻薄钢化玻璃及其制备方法 Download PDF

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CN112452687A CN202011293769.9A CN202011293769A CN112452687A CN 112452687 A CN112452687 A CN 112452687A CN 202011293769 A CN202011293769 A CN 202011293769A CN 112452687 A CN112452687 A CN 112452687A
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Abstract

本发明公开了一种可弯曲轻薄钢化玻璃及其制备方法。本发明(1)利用硅醇基团与纳米Al2O3间的氢键力，将纳米Al2O3镶嵌在含硫超支化聚硅烷与硫醇硅树脂交联的细致网状结构中，得到透明柔性树脂膜，并以其为基板，有效吸收冲击，防止玻璃裂纹的产生；(2)设计制备可熔化玻璃，并利用热熔融过程，有效增强树脂膜与可熔化玻璃之间的附着力，抑制裂纹的产生和扩散；释放纳米Al2O3，进入玻璃内部，填补空隙，增强玻璃强度；在玻璃表面促进钠离子与钾离子的化学交换，加强钢化作用，以及增加玻璃的耐磨性。(3)借助喷涂法，均匀化钾离子与钠离子交换过程，避免应力不均匀问题，增加可弯曲轻薄钢化玻璃的性能。

Description

一种可弯曲轻薄钢化玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢化玻璃技术领域，具体为一种可弯曲轻薄钢化玻璃及其制备方法。
背景技术
钢化玻璃是一种表面具有压应力的玻璃，一般采用热强化、物理强化、化学强化方式进行钢化，增强玻璃强度，补偿玻璃脆性。但一般高温热处理和物理强化不太适用于轻薄的玻璃，而化学强化与大小和厚度无关，适用于轻薄钢化玻璃。
一般情况下玻璃越薄，其可弯曲性越好。现有的弯曲轻薄钢化制备工艺中，一般实现将玻璃用蚀刻等方法制备玻璃，在以其为基板，涂覆聚合物以增加其他性能。目前并未看到，以聚合物为基板，涂覆玻璃材料一起烧制形成玻璃的方式，也未看到，利用聚合物与玻璃材料共同熔融过程，释放聚合物内纳米粒子，增加玻璃强度的机制，因此，需要有这种研究来扩展钢化玻璃的研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可弯曲轻薄钢化玻璃及其制备方法，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：
一种可弯曲轻薄钢化玻璃，钢化玻璃包括透明柔性树脂膜Ⅰ、透明柔性树脂膜Ⅱ，以及中间设置的可熔化玻璃。
较为优化地，所述可熔化玻璃原料包括以下成分：按重量计，Pb3O4 50～60份、B2O315～20份、Na2O 10～15份、SiO2 8～16份、K3PO4 5～8份。
较为优化地，所述透明柔性树脂膜由含硫超支化聚硅烷、硫醇硅树脂和纳米Al2O3组成。
较为优化地，所述纳米Al2O3粒径为5～100nm。
较为优化地，一种可弯曲轻薄钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1:玻璃材料的制备；
S2:树脂材料的制备；
S3:可弯曲轻薄钢化玻璃的制备。
较为优化地，包括以下步骤：操作环境为惰性气体氛围；
S1:玻璃材料的制备：
将称取的Pb3O4、B2O3、SiO2超声分散在去离子水中，分散至无粉尘的悬浊液；转移至真空箱中，设置温度为80～100℃干燥3h，去除游离水，得到的团聚块状物，球磨，用200～400目筛子过筛；所得粉末置于气氛炉，设置温度为300～400℃干燥30分钟，除去毛细管水和结晶水；取出，加入K3PO4混合均匀，填充在碳膜中，用钨棒搅拌熔融，设置反应温度为750℃反应30分钟；先以15℃/min降温速率冷却至400～410℃，再以2℃/min降温速率缓慢冷却降至室温；所得玻璃粉碎成小于100μm的粉末，加入分散介质甲醇-乙醇混合液，用混合ZrO球碾磨分散，设置转速为240～260rmp，球磨时间为16小时，以400目的尼龙筛网过筛，得到玻璃材料，密封备用；
S2:树脂材料的制备：
(1)将称取的镁粉、碘依次搅拌分散在3/8乙醚；保持温度为0～5℃，将3-溴丙烯、5/16乙醚加入到混合溶液中，反应120分钟；将3-(三甲基氧基硅烷基)-1-丙硫醇和5/16乙醚溶剂加入其中，于室温下搅拌16～22小时，加入甲醇终止反应，过滤，真空干燥，得到烯丙基三异丙基硅烷粗产物；在压力为2.67kPa下设置反应温度为120～150℃，真空蒸馏得到提纯的无色透明液体；在激光波长为365nm，功率为1000W下引发硫醇-烯点击反应，反应时间为30秒，得到含硫的超支化聚碳硅烷，备用；
(2)将称取的硫醇硅树脂、纳米Al2O3与制备的超支化聚碳硅烷设置转速为800～1000rmp高速混合，得到树脂材料，密封备用；
S3:可弯曲轻薄钢化玻璃的制备：
(1)将碳膜置于旋转盘上，以3000rmp转速旋转，将树脂材料纵横交错喷涂在碳膜上，喷枪尺寸为80～100μm；设置激光波长为365nm，激光功率为1000W，光源与碳膜距离为20cm，紫外固化形成透明柔性树脂膜Ⅰ；
(2)以透明柔性树脂膜Ⅰ为基板，以4000rmp转速旋转，将步骤S1中玻璃材料，纵横交错喷涂在透明柔性树脂膜Ⅰ上面，喷枪尺寸为80～100μm；以步骤(1)中的方式将树脂材料喷涂在玻璃材料上，紫外固化形成透明柔性树脂膜Ⅱ，得到复合玻璃基板；
(3)将复合玻璃基板置于气氛炉中，设置温度为80℃干燥2小时，再以5℃/min速率加热至250℃，反应30分钟，彻底去除分散介质，继续加热至410～480℃玻璃化，得到可弯曲轻薄玻璃；
(4)通过化学强化法增加玻璃刚性，将可弯曲轻薄玻璃表面喷涂21.5％的KNO3，喷枪尺寸为10～50μm，喷涂过程中，保持可弯曲轻薄玻璃温度为130℃，循环喷涂3次；将其转移到气氛炉中，设置热处理温度并处理0.5～3小时，得到可弯曲轻薄钢化玻璃。
较为优化地，步骤S1中，混合ZrO球是以6:3:1比例混合3mm、5mm、8mm三种不同尺寸的ZrO球得到的。
较为优化地，步骤S3中，透明柔性树脂膜Ⅰ和透明柔性树脂膜Ⅱ的厚度均为0.05～0.08mm。
较为优化地，步骤S3中，玻璃材料的厚度为0.75～0.95mm。
较为优化地，步骤S3中，热处理温度为350～400℃。
本技术方案中，以“三步走”方式，第一步：以紫外固化的透明柔性树脂膜为基板，将预先制备的玻璃材料均匀喷射在两层树脂膜之间，得到复合玻璃基板；第二步：将其热熔融玻璃化，制得可弯曲轻薄玻璃；第三步：喷涂21.5％的KNO3溶液进行化学钢化，得到可弯曲轻薄钢化玻璃。
首先，因为聚合物的耐热性会低于无机材料和金属。人们都会以玻璃作为基板，将聚合物涂料涂覆在表面，不会将聚合物与玻璃材料一同烧制成为玻璃。而本方案中，与以往的方式不同，设计了可熔化玻璃来制备无机层，以透明柔性树脂膜为基板，将玻璃材料喷射在两层树脂膜，并将两者一同烧制合成可弯曲轻薄玻璃。
我们基于解离的硅醇基团可以与Al2O3发生羟基化反应，以及含硫超支化聚硅烷与硫醇硅树脂的交联反应，将透明柔性树脂膜(以下称为树脂膜)设计成一种纳米Al2O3镶嵌的细致的网状结构。并以其为基板，可以有效吸收冲击，有助于防止裂纹产生。同时我们利用其在熔融制备可弯曲轻薄玻璃中产生的缩聚效应，有效增强树脂膜与可熔化玻璃之间的附着力，有效抑制裂纹的产生和扩散。利用其缩聚或分解过程，将纳米Al2O3释放，一部分进入玻璃内部，填补空隙、增强玻璃强度，一部分留在玻璃表面，促进钠离子与钾离子的化学交换，加强钢化作用，以及增加玻璃的耐磨性。
另外，我们采用的是紫外线固化法，能耗低，环境温度下快速固化，时间短，无光引发剂引入，所制备的树脂膜是一种透明性的柔性物质，透明性在95％以上，可以有效避免影响玻璃的透光性和可弯曲性。
其次，不同于以往先制备玻璃后蚀刻制备轻薄玻璃，我们借助K3PO4为助溶剂，设计制备可熔化玻璃，先高温晶化，碾碎形成颗粒很小的玻璃材料，再玻璃化直接制备可弯曲轻薄玻璃。K3PO4有效改表了热变形，流动性好，降低玻璃化温度的温度，不需要用高温处理，也无须迅速冷却，减少了轻薄玻璃的自爆概率。同时，喷涂前，为了玻璃的均匀性我们加了分散介质甲醇-乙醇混合溶剂，为了避免玻璃中气泡产生的概率，施行多步干燥，逐一去除各种水。
最后，我们喷涂21.5％的KNO3溶液对可弯曲轻薄玻璃进行化学钢化，利用钾离子和钠离子原子半径的不同，引起基体喷张，增加刚性。具体过程：使用喷涂法，均匀交换，防止钾离子浓度集中，形成逆向扩散以及应力不均匀。同时，为了KNO3向外流动，我们利用了树脂膜中释放的纳米Al2O3，诱导促进离子交换，因为钾离子会沿着纳米Al2O3表面移动，且由于可弯曲玻璃制备过程中纳米Al2O3向内的扩散，使得钾离子交换的深度增加，增加玻璃的强度。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：(1)利用硅醇基团与纳米Al2O3间的氢键力，将纳米Al2O3镶嵌在含硫超支化聚硅烷与硫醇硅树脂交联的细致网状结构中，紫外固化得到透明柔性树脂膜，以其为基板，可以有效吸收冲击，防止裂纹产生；(2)以K3PO4为助溶剂，设计制备可熔化玻璃，并利用热熔融制备过程，其一有效增强树脂膜与可熔化玻璃之间的附着力，抑制裂纹的产生和扩散；其二释放纳米Al2O3，一部分进入玻璃内部，填补空隙，增强玻璃强度；一部分留在玻璃表面促进钠离子与钾离子的化学交换，加强钢化作用，以及增加玻璃的耐磨性。(3)借助喷涂法，均匀化钾离子与钠离子交换过程，避免钾离子浓度在某一点集中而造成逆向扩散、应力不均匀等问题，提高可弯曲轻薄钢化玻璃的质量；借助内部纳米Al2O3，增加交换深度，增强抗压强度。
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。
实施例1：
S1:玻璃材料的制备：
将称取的Pb3O4、B2O3、SiO2超声分散在去离子水中，分散至无粉尘的悬浊液；转移至真空箱中，设置温度为80℃干燥3h，去除游离水，得到的团聚块状物，球磨，用200目筛子过筛；所得粉末置于气氛炉，设置温度为300℃干燥30分钟，除去毛细管水和结晶水；取出，加入K3PO4混合均匀，填充在碳膜中，用钨棒搅拌熔融，设置反应温度为750℃反应30分钟；先以15℃/min降温速率冷却至400℃，再以2℃/min降温速率缓慢冷却降至室温；所得玻璃粉碎成小于100μm的粉末，加入分散介质甲醇-乙醇混合液，用混合ZrO球碾磨分散，设置转速为240rmp，球磨时间为16小时，以400目的尼龙筛网过筛，得到玻璃材料，密封备用；
S2:树脂材料的制备：
(1)将称取的0.75mol的镁粉、一粒碘依次搅拌分散在300mL乙醚；保持温度为0℃，将0.63mol的3-溴丙烯、270mL乙醚加入到混合溶液中，反应120分钟；将0.145mol的3-(三甲基氧基硅烷基)-1-丙硫醇和250mL乙醚溶剂加入其中，于室温下搅拌16小时，加入甲醇终止反应，过滤，真空干燥，得到烯丙基三异丙基硅烷粗产物；在压力为2.67kPa下设置反应温度为120℃，真空蒸馏得到提纯的无色透明液体；在激光波长为365nm，功率为1000W下引发硫醇-烯点击反应，反应时间为30秒，得到含硫的超支化聚碳硅烷，备用；
(2)将称取的硫醇硅树脂、纳米Al2O3与制备的超支化聚碳硅烷设置转速为800～1000rmp高速混合，得到树脂材料，密封备用；
S3:可弯曲轻薄钢化玻璃的制备：
(1)将碳膜置于旋转盘上，以3000rmp转速旋转，将树脂材料纵横交错喷涂在碳膜上，喷枪尺寸为80μm；设置激光波长为365nm，激光功率为1000W，光源与碳膜距离为20cm，紫外固化形成透明柔性树脂膜Ⅰ；
(2)以透明柔性树脂膜Ⅰ为基板，以4000rmp转速旋转，将步骤S1中玻璃材料，纵横交错喷涂在透明柔性树脂膜Ⅰ上面，喷枪尺寸为80μm；以步骤(1)中的方式将树脂材料喷涂在玻璃材料上，紫外固化形成透明柔性树脂膜Ⅱ，得到复合玻璃基板；
(3)将复合玻璃基板置于气氛炉中，设置温度为80℃干燥2小时，再以5℃/min速率加热至250℃，反应30分钟，彻底去除分散介质，继续加热至410℃玻璃化，得到可弯曲轻薄玻璃；
(4)通过化学强化法增加玻璃刚性，将可弯曲轻薄玻璃表面喷涂21.5％的KNO3，喷枪尺寸为10μm，喷涂过程中，保持可弯曲轻薄玻璃温度为130℃，循环喷涂3次；将其转移到气氛炉中，设置热处理温度并处理0.5小时，得到可弯曲轻薄钢化玻璃。
本实施例中，所述可熔化玻璃原料包括以下成分：按重量计，Pb3O4 50份、B2O3 15份、Na2O 10份、SiO2 8份、K3PO4 5份；纳米Al2O3粒径为5nm；透明柔性树脂膜Ⅰ和透明柔性树脂膜Ⅱ的厚度均为0.05mm；热处理温度为350℃；玻璃材料的厚度为0.75mm。
实施例2：
S1:玻璃材料的制备：
将称取的Pb3O4、B2O3、SiO2超声分散在去离子水中，分散至无粉尘的悬浊液；转移至真空箱中，设置温度为100℃干燥3h，去除游离水，得到的团聚块状物，球磨，用400目筛子过筛；所得粉末置于气氛炉，设置温度为400℃干燥30分钟，除去毛细管水和结晶水；取出，加入K3PO4混合均匀，填充在碳膜中，用钨棒搅拌熔融，设置反应温度为750℃反应30分钟；先以15℃/min降温速率冷却至410℃，再以2℃/min降温速率缓慢冷却降至室温；所得玻璃粉碎成小于100μm的粉末，加入分散介质甲醇-乙醇混合液，用混合ZrO球碾磨分散，设置转速为260rmp，球磨时间为16小时，以400目的尼龙筛网过筛，得到玻璃材料，密封备用；
S2:树脂材料的制备：
(1)将称取的0.75mol的镁粉、一粒碘依次搅拌分散在300mL乙醚；保持温度为5℃，将0.63mol的3-溴丙烯、270mL乙醚加入到混合溶液中，反应120分钟；将0.145mol的3-(三甲基氧基硅烷基)-1-丙硫醇和250mL乙醚溶剂加入其中，于室温下搅拌22小时，加入甲醇终止反应，过滤，真空干燥，得到烯丙基三异丙基硅烷粗产物；在压力为2.67kPa下设置反应温度为150℃，真空蒸馏得到提纯的无色透明液体；在激光波长为365nm，功率为1000W下引发硫醇-烯点击反应，反应时间为30秒，得到含硫的超支化聚碳硅烷，备用；
(2)将称取的硫醇硅树脂、纳米Al2O3与制备的超支化聚碳硅烷设置转速为1000rmp高速混合，得到树脂材料，密封备用；
S3:可弯曲轻薄钢化玻璃的制备：
(1)将碳膜置于旋转盘上，以3000rmp转速旋转，将树脂材料纵横交错喷涂在碳膜上，喷枪尺寸为100μm；设置激光波长为365nm，激光功率为1000W，光源与碳膜距离为20cm，紫外固化形成透明柔性树脂膜Ⅰ；
(2)以透明柔性树脂膜Ⅰ为基板，以4000rmp转速旋转，将步骤S1中玻璃材料，纵横交错喷涂在透明柔性树脂膜Ⅰ上面，喷枪尺寸为100μm；以步骤(1)中的方式将树脂材料喷涂在玻璃材料上，紫外固化形成透明柔性树脂膜Ⅱ，得到复合玻璃基板；
(3)将复合玻璃基板置于气氛炉中，设置温度为80℃干燥2小时，再以5℃/min速率加热至250℃，反应30分钟，彻底去除分散介质，继续加热至480℃玻璃化，得到可弯曲轻薄玻璃；
(4)通过化学强化法增加玻璃刚性，将可弯曲轻薄玻璃表面喷涂21.5％的KNO3，喷枪尺寸为50μm，喷涂过程中，保持可弯曲轻薄玻璃温度为130℃，循环喷涂3次；将其转移到气氛炉中，设置热处理温度并处理1.5小时，得到可弯曲轻薄钢化玻璃。
本实施例中，所述可熔化玻璃原料包括以下成分：按重量计，Pb3O4 60份、B2O3 20份、Na2O 15份、SiO2 16份、K3PO4 8份；纳米Al2O3粒径为100nm；透明柔性树脂膜Ⅰ和透明柔性树脂膜Ⅱ的厚度均为0.08mm；热处理温度为400℃；玻璃材料的厚度为0.95mm。
实施例3：
S1:玻璃材料的制备：
将称取的Pb3O4、B2O3、SiO2超声分散在去离子水中，分散至无粉尘的悬浊液；转移至真空箱中，设置温度为90℃干燥3h，去除游离水，得到的团聚块状物，球磨，用300目筛子过筛；所得粉末置于气氛炉，设置温度为350℃干燥30分钟，除去毛细管水和结晶水；取出，加入K3PO4混合均匀，填充在碳膜中，用钨棒搅拌熔融，设置反应温度为750℃反应30分钟；先以15℃/min降温速率冷却至405℃，再以2℃/min降温速率缓慢冷却降至室温；所得玻璃粉碎成小于100μm的粉末，加入分散介质甲醇-乙醇混合液，用混合ZrO球碾磨分散，设置转速为250rmp，球磨时间为16小时，以400目的尼龙筛网过筛，得到玻璃材料，密封备用；
S2:树脂材料的制备：
(1)将称取的0.75mol的镁粉、一粒碘依次搅拌分散在300mL乙醚；保持温度为0～5℃，将0.63mol的3-溴丙烯、270mL乙醚加入到混合溶液中，反应120分钟；将0.145mol的3-(三甲基氧基硅烷基)-1-丙硫醇和250mL乙醚溶剂加入其中，于室温下搅拌27小时，加入甲醇终止反应，过滤，真空干燥，得到烯丙基三异丙基硅烷粗产物；在压力为2.67kPa下设置反应温度为135℃，真空蒸馏得到提纯的无色透明液体；在激光波长为365nm，功率为1000W下引发硫醇-烯点击反应，反应时间为30秒，得到含硫的超支化聚碳硅烷，备用；
(2)将称取的硫醇硅树脂、纳米Al2O3与制备的超支化聚碳硅烷设置转速为900rmp高速混合，得到树脂材料，密封备用；
S3:可弯曲轻薄钢化玻璃的制备：
(1)将碳膜置于旋转盘上，以3000rmp转速旋转，将树脂材料纵横交错喷涂在碳膜上，喷枪尺寸为90μm；设置激光波长为365nm，激光功率为1000W，光源与碳膜距离为20cm，紫外固化形成透明柔性树脂膜Ⅰ；
(2)以透明柔性树脂膜Ⅰ为基板，以4000rmp转速旋转，将步骤S1中玻璃材料，纵横交错喷涂在透明柔性树脂膜Ⅰ上面，喷枪尺寸为90μm；以步骤(1)中的方式将树脂材料喷涂在玻璃材料上，紫外固化形成透明柔性树脂膜Ⅱ，得到复合玻璃基板；
(3)将复合玻璃基板置于气氛炉中，设置温度为80℃干燥2小时，再以5℃/min速率加热至250℃，反应30分钟，彻底去除分散介质，继续加热至450℃玻璃化，得到可弯曲轻薄玻璃；
(4)通过化学强化法增加玻璃刚性，将可弯曲轻薄玻璃表面喷涂21.5％的KNO3，喷枪尺寸为30μm，喷涂过程中，保持可弯曲轻薄玻璃温度为130℃，循环喷涂3次；将其转移到气氛炉中，设置热处理温度并处理3小时，得到可弯曲轻薄钢化玻璃。
本实施例中，所述可熔化玻璃原料包括以下成分：按重量计，Pb3O4 55份、B2O3 18份、Na2O 18份、SiO2 12份、K3PO4 6份；纳米Al2O3粒径为50nm；透明柔性树脂膜Ⅰ和透明柔性树脂膜Ⅱ的厚度均为0.07mm；热处理温度为375℃；玻璃材料的厚度为0.85mm。
实施例4：
S1:树脂材料的制备：
(1)将称取的0.75mol的镁粉、一粒碘依次搅拌分散在300mL乙醚；保持温度为5℃，将0.63mol的3-溴丙烯、270mL乙醚加入到混合溶液中，反应120分钟；将0.145mol的3-(三甲基氧基硅烷基)-1-丙硫醇和250mL乙醚溶剂加入其中，于室温下搅拌22小时，加入甲醇终止反应，过滤，真空干燥，得到烯丙基三异丙基硅烷粗产物；在压力为2.67kPa下设置反应温度为150℃，真空蒸馏得到提纯的无色透明液体；在激光波长为365nm，功率为1000W下引发硫醇-烯点击反应，反应时间为30秒，得到含硫的超支化聚碳硅烷，备用；
(2)将称取的硫醇硅树脂、纳米Al2O3与制备的超支化聚碳硅烷设置转速为800～1000rmp高速混合，得到树脂材料，密封备用；
S2:玻璃材料的制备：
将称取的Pb3O4、B2O3、SiO2超声分散在去离子水中，分散至无粉尘的悬浊液；转移至真空箱中，设置温度为100℃干燥3h，去除游离水，得到的团聚块状物，球磨，用400目筛子过筛；所得粉末置于气氛炉，设置温度为400℃干燥30分钟，除去毛细管水和结晶水；取出，加入K3PO4混合均匀，填充在碳膜中，用钨棒搅拌熔融，设置反应温度为750℃反应30分钟；先以15℃/min降温速率冷却至410℃，再以2℃/min降温速率缓慢冷却降至室温；得到玻璃基体；
S3:可弯曲轻薄钢化玻璃的制备：
(1)将玻璃基体用强碱溶液蚀刻，并置于旋转圆盘上，以3000rmp转速旋转，将树脂材料纵横交错喷涂在玻璃基体表面，喷枪尺寸为100μm；设置激光波长为365nm，激光功率为1000W，光源与碳膜距离为20cm，再其表面紫外固化形成透明柔性树脂膜Ⅰ和透明柔性树脂膜Ⅱ，得到复合玻璃基板；
(2)通过化学强化法增加玻璃刚性，将复合玻璃基板表面喷涂21.5％的KNO3，喷枪尺寸为50μm，喷涂过程中，保持可弯曲轻薄玻璃温度为130℃，循环喷涂3次；将其转移到气氛炉中，设置热处理温度并处理1.5小时，得到可弯曲轻薄钢化玻璃。
本实施例中，以玻璃为基板，进行化学蚀刻，将玻璃变薄再涂覆透明柔性树脂膜。所述可熔化玻璃原料包括以下成分：按重量计，Pb3O4 60份、B2O3 20份、Na2O 15份、SiO216份、K3PO4 8份；纳米Al2O3粒径为100nm；透明柔性树脂膜Ⅰ和透明柔性树脂膜Ⅱ的厚度均为0.08mm；热处理温度为400℃；玻璃材料的厚度为0.95mm。
实施例5：与实施例2相同，不加入纳米Al2O3。
实施例6：与实施例2相同，不加入助溶剂K3PO4。
实验：将实施例1～6所制备的可弯曲轻薄钢化玻璃，参照GB/T6552-2005标准方法表征玻璃的抗压强度；参照专利文件CN201710555148.5中采用抗张强度与维氏显微硬度的比值来表征玻璃的柔性指数，柔性指数越大表明柔韧性越好，玻璃的可弯曲性越好。重复3次，结果取平均值，所得结果如表1所示：
表1：
Figure BDA0002784759190000101
结论：从实施例1-3，可以发现，三种可弯曲轻薄钢化玻璃的抗压强度都在90MPa以上，柔性指数均在0.24以上，表明：所制备可弯曲轻薄钢化玻璃性能优异。其中，实施例2的数据最为优异，这与热处理温度和时间有关，由此，可以看出，较好的热处理温度为400℃，时间为1.5小时。
实施例4，我们采用化学蚀刻的方法先制备玻璃，再喷涂树脂膜保护，对比数据可以发现，抗压强度有大幅度下降，因为以此制备的玻璃，缺少了纳米Al2O3释放机制，降低了其对玻璃内部的强度增强以及后续诱导促进钾钠离子交换强化玻璃的机制。
实施例5为未加Al2O3的可弯曲轻薄钢化玻璃，抗压强度和柔性指数也有下降，但对比实施例4略好，同样是因为缺少了纳米Al2O3释放机制，而略好的原因在于以树脂膜为基板，在玻璃化过程中，会有缩聚和分解反应进行，可以有效吸收冲击，防止裂纹产生，且为直接烧制的薄玻璃，柔性会略强于蚀刻制备的。
实施例6为不加入助溶剂K3PO4的可弯曲轻薄钢化玻璃，抗压强度和柔性指数低，原因是熔化过程中流动性差，玻璃化温度接近却未达到，处于半熔融状态，存在空隙，就算有纳米Al2O3填补空隙，性能依然较差。
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)

1.一种可弯曲轻薄钢化玻璃，其特征在于：钢化玻璃包括透明柔性树脂膜Ⅰ、透明柔性树脂膜Ⅱ，以及中间设置的可熔化玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种可弯曲轻薄钢化玻璃，其特征在于：所述可熔化玻璃原料包括以下成分：按重量计，Pb3O450～60份、B2O315～20份、Na2O 10～15份、SiO28～16份、K3PO45～8份。
3.根据权利要求1所述的一种可弯曲轻薄钢化玻璃，其特征在于：所述透明柔性树脂膜由含硫超支化聚硅烷、硫醇硅树脂和纳米Al2O3组成。
4.根据权利要求3所述的一种可弯曲轻薄钢化玻璃，其特征在于：所述纳米Al2O3粒径为5～100nm。
5.一种可弯曲轻薄钢化玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1:玻璃材料的制备；
S2:树脂材料的制备；
S3:可弯曲轻薄钢化玻璃的制备。
6.根据权利要求5所述的一种可弯曲轻薄钢化玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：操作环境为惰性气体氛围；
S1:玻璃材料的制备：
将称取的Pb3O4、B2O3、SiO2超声分散在去离子水中，分散至无粉尘的悬浊液；转移至真空箱中，设置温度为80～100℃干燥3h，去除游离水，得到的团聚块状物，球磨，用200～400目筛子过筛；所得粉末置于气氛炉，设置温度为300～400℃干燥30分钟，除去毛细管水和结晶水；取出，加入K3PO4混合均匀，填充在碳膜中，用钨棒搅拌熔融，设置反应温度为750℃反应30分钟；先以15℃/min降温速率冷却至400～410℃，再以2℃/min降温速率缓慢冷却降至室温；所得玻璃粉碎成小于100μm的粉末，加入分散介质甲醇-乙醇混合液，用混合ZrO球碾磨分散，设置转速为240～260rmp，球磨时间为16小时，以400目的尼龙筛网过筛，得到玻璃材料，密封备用；
S2:树脂材料的制备：
(1)将称取的镁粉、碘依次搅拌分散在3/8乙醚；保持温度为0～5℃，将3-溴丙烯、5/16乙醚加入到混合溶液中，反应120分钟；将3-(三甲基氧基硅烷基)-1-丙硫醇和5/16乙醚溶剂加入其中，于室温下搅拌16～22小时，加入甲醇终止反应，过滤，真空干燥，得到烯丙基三异丙基硅烷粗产物；在压力为2.67kPa下设置反应温度为120～150℃，真空蒸馏得到提纯的无色透明液体；在激光波长为365nm，功率为1000W下引发硫醇-烯点击反应，反应时间为30秒，得到含硫的超支化聚碳硅烷，备用；
(2)将称取的硫醇硅树脂、纳米Al2O3与制备的超支化聚碳硅烷设置转速为800～1000rmp高速混合，得到树脂材料，密封备用；
S3:可弯曲轻薄钢化玻璃的制备：
(1)将碳膜置于旋转盘上，以3000rmp转速旋转，将树脂材料纵横交错喷涂在碳膜上，喷枪尺寸为80～100μm；设置激光波长为365nm，激光功率为1000W，光源与碳膜距离为20cm，紫外固化形成透明柔性树脂膜Ⅰ；
(2)以透明柔性树脂膜Ⅰ为基板，以4000rmp转速旋转，将步骤S1中玻璃材料，纵横交错喷涂在透明柔性树脂膜Ⅰ上面，喷枪尺寸为80～100μm；以步骤(1)中的方式将树脂材料喷涂在玻璃材料上，紫外固化形成透明柔性树脂膜Ⅱ，得到复合玻璃基板；
(3)将复合玻璃基板置于气氛炉中，设置温度为80℃干燥2小时，再以5℃/min速率加热至250℃，反应30分钟，彻底去除分散介质，继续加热至410～480℃玻璃化，得到可弯曲轻薄玻璃；
(4)通过化学强化法增加玻璃刚性，将可弯曲轻薄玻璃表面喷涂21.5％的KNO3，喷枪尺寸为10～50μm，喷涂过程中，保持可弯曲轻薄玻璃温度为130℃，循环喷涂3次；将其转移到气氛炉中，设置热处理温度并处理0.5～3小时，得到可弯曲轻薄钢化玻璃。
7.根据权利要求6所述的一种可弯曲轻薄钢化玻璃的制备方法，其特征在于：步骤S1中，混合ZrO球是以6:3:1比例混合3mm、5mm、8mm三种不同尺寸的ZrO球得到的。
8.根据权利要求6所述的一种可弯曲轻薄钢化玻璃的制备方法，其特征在于：步骤S3中，透明柔性树脂膜Ⅰ和透明柔性树脂膜Ⅱ的厚度均为0.05～0.08mm。
9.根据权利要求6所述的一种可弯曲轻薄钢化玻璃的制备方法，其特征在于：步骤S3中，玻璃材料的厚度为0.75～0.95mm。
10.根据权利要求6所述的一种可弯曲轻薄钢化玻璃的制备方法，其特征在于：步骤S3中，热处理温度为350～400℃。
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