一种玻璃药剂瓶、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及玻璃技术领域，尤其是涉及一种玻璃药剂瓶、制备方法及其应用。

背景技术

药剂瓶例如西林瓶、安瓿瓶等应用领域广泛。

玻璃的超疏水表面在理论研究及制备技术方面都取得了巨大的进步。超疏水玻璃表面可以减少灰尘及油渍的污染，提高其美观性和实用性。超疏水表面涂层通常会在玻璃表面形成水珠，水珠并不一定会及时从玻璃表面滚落，水珠的存在会增加反射和散射，减少光线的透过，如此，极大地影响了药剂瓶的实际使用过程中的透过率。

常见的处理方法包括在玻璃表面涂覆一层氟化物的保护膜，例如涂覆以PEPE为主要成分分的保护膜，可以起到很好的防污防油的效果。

以TiO

由于亲水性薄膜与玻璃的结合难度较大，机械结合力较差，并且结合后存在密布的水分子无法排除而更易黏附脏污的问题，鲜见在玻璃表面涂覆亲水性薄膜的报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种玻璃药剂瓶、制备方法及其应用，以缓解现有技术中存在的亲水性薄膜与玻璃的结合难度较大，机械结合力较差，并且结合后存在密布的水分子无法排除而更易黏附脏污的问题。

针对上述问题，本发明提供的技术方案在于：

一种玻璃药剂瓶，包括瓶体和涂覆于瓶体上的薄膜层；

所述瓶体由如下摩尔份原料融制而成：

SiO

Al

B

TiO

Na

K

CaO：9-14；

MgO：4-6；

SrO：0-1；

CeO：0-1；

所述瓶体表面经过酸处理后表面形成有富硅层；

所述薄膜层由溶胶凝胶法制备，制备所述薄膜层的组分包括前驱物Ti(OBu)

更进一步地，制备薄膜层的组分还包括催化剂Hcl、水、添加剂聚乙烯吡咯烷酮、流平剂2025、表面活性剂JFC-2和PEG400。

更进一步地，所述薄膜层经过了倒膜处理，经过倒膜处理后的薄膜层形成了多个垂直于所述薄膜层表面的竖直通道。

更进一步地，所述瓶体经过了倒膜处理，经过倒膜处理后的玻璃表面形成网点结构，所述网点结构与所述薄膜层的竖直通道连通。

一种制备上述的玻璃药剂瓶的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)制备瓶体：将玻璃原料熔融吹制成型，其中，玻璃原料包括如下摩尔份的组分：

SiO

Al

B

TiO

Na

K

CaO：9-14；

MgO：4-6；

SrO：0-1；

CeO：0-1；

2)瓶体表面酸处理，经过酸处理后的瓶体表面形成富硅层，瓶体的未经过酸处理的部分形成富硼层；

3)在经过表面酸处理的瓶体的表面涂覆薄膜层：

以Ti(OBu)

以正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱物，将正硅酸乙酯(TEOS)溶于一定量的乙醇溶液中加入催化剂Hcl、水、添加剂聚乙烯吡咯烷酮、流平剂2025、表面活性剂JFC-2和PEG400，制备得到2号单组份溶胶；

以AlCl

将1号单组份溶胶、2号单组份溶胶和3号单组份溶胶按比例混合，水解后获得多组分溶胶，然后陈化后得到凝胶；

将制备的凝胶涂覆于经过酸处理的玻璃表面。

更进一步地，还包括如下步骤：

对所述薄膜层倒膜处理：将模具压合于涂覆有凝胶的玻璃表面以使薄膜层形成多个垂直于薄膜层表面的竖直通道。

更进一步地，还包括如下步骤：

将模具压合于玻璃表面以使玻璃表面形成网点结构，并使得所述网点结构与所述薄膜层的竖直通道连通。

更进一步地，所述模具具有纵向的排针阵列，纵向的排针阵列穿过凝胶表面，最终凝胶层和瓶体表面形成贯通的网络结构，然后拔除模具。

更进一步地，进行倒膜处理前，对瓶体进行保温处理以使瓶体表面形成熔融态。

一种采用了上述的制备玻璃药剂瓶的方法的应用。

结合上述技术方案，本发明所能实现的技术效果在于：

本发明通过不同的实施例研究了不同的Al

然后对瓶体进行溶胶凝胶涂覆处理，形成薄膜层，本发明研究了不同的前驱物对薄膜的附着力的影响，在前驱物为Ti(OBu)

最后对凝胶进行倒膜处理，模具在凝胶内部形成纵向的针孔阵列，与此同时，模具还可以在玻璃表面形成网格状的纹路，该网格状的纹路与凝胶的针孔形成贯通结构，因此凝胶表面的水汽可以透过凝胶的针孔，然后从玻璃表面横向排除，增加了透湿性能，不会造成薄膜层表面水膜无法去除的问题。

综上，本发明可以在保证玻璃药剂瓶透过率的同时，保证薄膜层的附着牢度，并且可以避免在薄膜层表面形成液滴而影响实际使用过程中的透过率，取而代之的是在薄膜层表面形成水膜，并通过贯通于薄膜层内部的通道和微孔玻璃表面的网格、微孔，形成水汽循环通道，有助于循环排湿，透湿量可以达到11375g/m

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的模具的结构示意图。

具体实施方式

将各原料混合熔融形成玻璃液，然后将玻璃液吹制成玻璃瓶，本实施例进行了4组实验，各实验的玻璃瓶体组分请参见表一，并且对4组实施例进行透过率测试，测试结果参见表一。

表一瓶体的组分配比(摩尔份)

实施例5、实施例6和实施例7以实施例1作为实验对象进行表面酸处理；实施例8、实施例9和实施例10以实施例2作为实验对象进行表面酸处理，然后对实施例5-10的孔隙范围和透过率进行测试，测试结果参见表二。

表二经过不同酸处理后的瓶体表面孔隙大小(nm)

当经过Hcl：HF：HNO

当Al

当Al

实施例6和实施例9的透过率损失均控制在一个较低的水平，且处理后的透过率均可以达到93％以上。其中一种理论认为，当Al

为了在微孔玻璃表面形成薄膜层，以下制备了1号凝胶、2号凝胶和3号凝胶，其中1号凝胶、2号凝胶和3号凝胶的前驱体不同，其他的组分均相同，具体请参见表三。

以Ti(OBu)

以正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱物，将前驱物溶于一定量的乙醇溶液中加入催化剂Hcl、水、添加剂聚乙烯吡咯烷酮、流平剂2025、表面活性剂JFC-2和PEG400，制备得到2号单组份溶胶；

以AlCl

表三1号凝胶、2号凝胶和3号凝胶的原料配比(摩尔份)

为了获得不同的凝胶在微孔玻璃上的附着力结果，以实施例6作为实验对象进行溶胶凝胶涂覆处理，在玻璃表面形成薄膜层，具体请参见表四。剥离力检测参照标准：GB/T26394-2011。

表四不同凝胶的剥离力测试结果

经过实施例10、11、12和13对比可知，当1号凝胶、2号凝胶和3号凝胶等比例混合形成混合凝胶涂覆于微孔玻璃表面时，剥离力最大，可以达到0.95N/15mm，因此在以上条件下，薄膜层可以实现较好的附着。

药剂瓶玻璃表面的薄膜层的存在，会使得薄膜层表面水汽形成水膜，通常玻璃表面的水汽依靠自然蒸发，但是药剂瓶的存放环境温度较低，依靠自然蒸发去除水汽不现实，因此，本发明开发出了一种自主排湿的结构，具体而言，包括如下步骤：

对所述薄膜层倒膜处理：将模具压合于涂覆有凝胶的玻璃表面以使薄膜层形成多个垂直于薄膜层表面的竖直通道。

与此同时，将模具压合于玻璃表面以使玻璃表面形成网点结构，并使得所述网点结构与所述薄膜层的竖直通道连通。

所述模具具有纵向的排针阵列，纵向的排针阵列穿过凝胶表面，最终凝胶层和玻璃表面形成贯通的网络结构，然后拔除模具。

对表面微孔硼硅酸盐玻璃进行倒膜处理前，对玻璃进行保温处理以使玻璃表面形成熔融态。

本实施例还对实施例12和实施例13进行了透湿性测试，与此同时，进行了空白实验。

透湿性测试，依据标准GB、T12704.2-2009(测试温度为38℃，湿度为50％，倒杯水法)，实验中采用透湿测试仪。

对实施例12和实施例13进行透湿性测试，分别测得透湿量为11375g/m

关于模具的形状和结构，具体而言，请参见附图1。

综上所述，本方案至少可以实现如下技术效果：

本发明通过不同的实施例研究了不同的Al

然后对瓶体进行溶胶凝胶涂覆处理，形成薄膜层，本发明研究了不同的前驱物对薄膜的附着力的影响，在前驱物为Ti(OBu)

最后对凝胶进行倒膜处理，模具在凝胶内部形成纵向的针孔阵列，与此同时，模具还可以在玻璃表面形成网格状的纹路，该网格状的纹路与凝胶的针孔形成贯通结构，因此凝胶表面的水汽可以透过凝胶的针孔，然后从玻璃表面横向排除，增加了透湿性能，不会造成薄膜层表面水膜无法去除的问题。

综上，本发明可以在保证玻璃药剂瓶透过率的同时，保证薄膜层的附着牢度，并且可以避免在薄膜层表面形成液滴而影响实际使用过程中的透过率，取而代之的是在薄膜层表面形成水膜，并通过贯通于薄膜层内部的通道和微孔玻璃表面的网格、微孔，形成水汽循环通道，有助于循环排湿，透湿量可以达到11375g/m

最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。