通過(guò)在玻璃表面涂覆有機(jī)涂料，將賦予玻璃更多的功能和作用。如表面涂料使得玻璃具有控制太陽(yáng)光的能力，明顯提高能量利用率，從而達(dá)到節(jié)省能源的目的；增加玻璃容器（如飲料或牛奶瓶）的耐磨性，使玻璃表面具有良好的防止雨、雪粘附的功能，從而賦予汽車擋風(fēng)玻璃在雨雪天氣中擁有良好的透明度，避免交通事故的發(fā)生；同時(shí)，涂料賦予玻璃制品五彩的顏色。涂料在玻璃行業(yè)中的應(yīng)用主要包括以下4個(gè)方面：平板玻璃、玻璃容器、玻璃纖維和特種玻璃等，其中，平板玻璃涂料在現(xiàn)代建筑物及家居裝潢和裝飾方面應(yīng)用最為廣泛。
1 平板玻璃涂料制備技術(shù)
玻璃涂料制備技術(shù)中，基料樹(shù)脂的選擇、涂膜性能（如耐久性）研究以及涂裝工藝等3方面最為重要。
1.1樹(shù)脂的選擇
玻璃底材因其特殊的表面結(jié)構(gòu)決定了普通有機(jī)涂料很難附著其上，因此玻璃底材對(duì)涂料樹(shù)脂品種有一些特定的要求。
為了賦予玻璃涂料多種功能和作用，一般會(huì)選擇多種樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)配。如廖龍選用苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸復(fù)配發(fā)明了一種耐候性好、附著力強(qiáng)，抗沖擊、耐水、耐磨、耐擦洗，施工方便、價(jià)格適宜的新型彩色玻璃涂料。王心勝選用丙烯酸改性樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂等復(fù)配研制出一種成本低、色彩鮮艷、性能良好、耐沸水達(dá)2.5h的彩色玻璃涂料。
含氟聚合物作為一種新興的材料，具有較好的綜合性能，特別是在憎水、疏油性方面。將含有CF3（CF2）7（CH2）2Si（OMe）3和Si（OEt）4混合溶液涂于玻璃表面后，涂膜與水的接觸角可達(dá)到110°；含有3-甘油羥丙基-3-甲基硅烷Me2Si（OEt）2、氟化烷氧基硅烷、膠體SiO2的混合溶液在玻璃表面成膜后，與水的接觸角達(dá)104°；類似的接觸角也可通過(guò)Si（OEt）4和CF3（CF2）7（CH2）2Si（OMe）3在玻璃表面成膜得到。根據(jù)這些材料的性質(zhì)，Mori A等研制出以Si（OEt）4、鈦醇鹽和CF3（CF2）7（CH2）2Si（OMe）3為基料的防污涂料。Kasemann R等制備得到以Si（OEt）4和Me2Si（OEt）2為母體的氟改性硅烷溶液涂膜，當(dāng)其表面能為18mJ/m2時(shí)，涂膜在潮濕環(huán)境經(jīng)過(guò)500000圈擦拭試驗(yàn)后，其表面能沒(méi)有明顯下降。在涂料體系中加入ZrO2或SiO2可增加涂膜的耐磨性能，該涂膜還具有較好的防塵作用。Yoshinori Akamatsu等利用氟化烷基三甲氧基硅烷（FAS）與CF3（CF2）7（CH2）2Si（OCH3）3的水解和縮聚反應(yīng)研制出一種憎水涂料，可廣泛應(yīng)用于汽車擋風(fēng)玻璃上，他們還考察了FAS聚合作用對(duì)斥水玻璃耐久性能的影響。Schmidt H等通過(guò)對(duì)涂料混合液進(jìn)行化學(xué)改性，以3-三甲氧基甲硅烷基丙基異丁基酸，Zr（OnPr）4和異丁基酸為基料研制出一種UV固化涂料。
氟化硅氧烷和氯化硅烷已應(yīng)用于單層表面處理，如液晶顯示器的偏光鏡板處理、超憎水表面涂料、航空器材用憎水疏油涂料等方面。但氟改性材料昂貴的價(jià)格限制了其廣泛應(yīng)用。DuPont已經(jīng)開(kāi)發(fā)出系列氟碳表面活性劑，主要是改善涂膜流平和潤(rùn)濕性能。
1.2涂膜的耐久性
有機(jī)涂料在玻璃表面的應(yīng)用過(guò)程中，耐久性是有機(jī)涂膜改進(jìn)玻璃各種性能（主要是改進(jìn)玻璃在化學(xué)、物理和光學(xué)3個(gè)方面的性能）的關(guān)鍵。
Lee Donghun等利用DRIFT光學(xué)技術(shù)考察了不同含羧基聚合物與玻璃表面的相互機(jī)械作用，發(fā)現(xiàn)當(dāng)將油酸涂于SLS玻璃（碳酸鈉/碳酸鈣/硅酸鹽玻璃）上時(shí)，油酸中的-COOH離解吸附于SLS玻璃表面，并形成了許多不同種類的金屬鰲合物。一些金屬離子如Al3+與COOH發(fā)生鰲合后，比其它離子如Na＋、Ca2+等的鰲合離子更加牢固的鍵合在硅酸鹽網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上。這說(shuō)明玻璃表面所含有的金屬離子種類可以決定玻璃表面某些性能，如潤(rùn)滑性能和憎水性能等?？諝庵械臐穸群推渌恍└狈磻?yīng)可能破壞有機(jī)物與玻璃之間的相互作用，從而改變或降低化合鍵性能，進(jìn)而影響涂膜的耐久性能。Vadim V Krongauz等通過(guò)電鏡研究在高濕度環(huán)境影響下，有機(jī)聚合物在玻璃表面的附著力現(xiàn)象，并證實(shí)濕度對(duì)涂膜在玻璃表面附著力是有很大影響的。
玻璃器具表面涂膜的防劃性和耐磨性也是衡量涂料質(zhì)量的重要指標(biāo)。一般而言，利用單一涂層來(lái)提高耐刮和耐磨性是有限的。為此，Hozumi A等研制出一種以UV固化涂膜為底漆，以熱固化涂膜為面漆的雙層涂膜，目的是提高涂層的耐刮和耐磨性。耐磨試驗(yàn)結(jié)果表明，該涂層體系的耐刮磨性很強(qiáng)，硬度高，與無(wú)機(jī)玻璃表面硬度接近。
衡量涂膜耐磨防劃性能，往往需借助儀器來(lái)做劃痕試驗(yàn)，如鉛筆硬度法、Taber耐磨試驗(yàn)法和Revetest劃痕試驗(yàn)儀等。目前，光學(xué)顯微鏡、原子力顯微鏡、掃描電鏡、X射線光電分光鏡等一些微觀手段已廣泛用于涂層材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能評(píng)價(jià)。
1.3涂裝工藝
傳統(tǒng)的涂裝工藝包括刷涂、噴涂和浸涂等，后來(lái)相繼出現(xiàn)溶膠-凝膠法、靜電噴涂和電泳法等工藝。由于各種涂裝工藝具有不同的特點(diǎn)，因此應(yīng)根據(jù)工件材質(zhì)、規(guī)格、大小、形狀，施工環(huán)境，質(zhì)量要求以及涂料利用率等因素綜合考慮。
溶膠-凝膠法作為一種涂裝新工藝很早就開(kāi)始用于玻璃表面的涂裝，具有成本低廉、操作方便等特點(diǎn)，可應(yīng)用于金屬、玻璃和瓷器等的表面涂裝。同時(shí)，利用溶膠-凝膠技術(shù)制備的涂料可顯著提高基材的機(jī)械、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等性能，該類涂料還具有耐磨、耐剝離、耐分層和保護(hù)底材不受外力影響等功能；突出優(yōu)點(diǎn)是容許玻璃在溫度低于硅酸鹽熔化點(diǎn)以下使用，能保證涂料在玻璃表面成膜時(shí)有較小的粒經(jīng)（＜100nm＝，使涂膜均勻，容易將金屬氧化物涂料涂裝在玻璃基材上。Nikoli L等研究SiO2溶膠-凝膠涂料對(duì)堿玻璃基材強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明，SiO2涂料的微結(jié)構(gòu)取決于SiO2溶膠結(jié)構(gòu)。Vroon ZAEP 等以醇鹽為溶劑分別制備了氧化釩和氧化鎢涂料，將這兩種涂料在K-玻璃表面制膜后，發(fā)現(xiàn)氧化釩涂膜均勻一致較好，且具有優(yōu)異的電變色性能。在氧化釩/氧化鈦涂料中，當(dāng)氧化鈦含量達(dá)到40%以上時(shí)，涂膜蓄電量可達(dá)到45mc/cm2.
目前，溶膠-凝膠法可應(yīng)用于制作單組分或多組分涂料，特別是有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化涂料，以及透明導(dǎo)電和防靜電涂料、氟化涂料和染料復(fù)合材料等，將這些涂料涂裝在玻璃表面，可使玻璃具有顯色、防反射、選擇反射、選擇吸收、增滑、防污等性能。
1 平板玻璃涂料制備技術(shù)
玻璃涂料制備技術(shù)中，基料樹(shù)脂的選擇、涂膜性能（如耐久性）研究以及涂裝工藝等3方面最為重要。
1.1樹(shù)脂的選擇
玻璃底材因其特殊的表面結(jié)構(gòu)決定了普通有機(jī)涂料很難附著其上，因此玻璃底材對(duì)涂料樹(shù)脂品種有一些特定的要求。
為了賦予玻璃涂料多種功能和作用，一般會(huì)選擇多種樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)配。如廖龍選用苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸復(fù)配發(fā)明了一種耐候性好、附著力強(qiáng)，抗沖擊、耐水、耐磨、耐擦洗，施工方便、價(jià)格適宜的新型彩色玻璃涂料。王心勝選用丙烯酸改性樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂等復(fù)配研制出一種成本低、色彩鮮艷、性能良好、耐沸水達(dá)2.5h的彩色玻璃涂料。
含氟聚合物作為一種新興的材料，具有較好的綜合性能，特別是在憎水、疏油性方面。將含有CF3（CF2）7（CH2）2Si（OMe）3和Si（OEt）4混合溶液涂于玻璃表面后，涂膜與水的接觸角可達(dá)到110°；含有3-甘油羥丙基-3-甲基硅烷Me2Si（OEt）2、氟化烷氧基硅烷、膠體SiO2的混合溶液在玻璃表面成膜后，與水的接觸角達(dá)104°；類似的接觸角也可通過(guò)Si（OEt）4和CF3（CF2）7（CH2）2Si（OMe）3在玻璃表面成膜得到。根據(jù)這些材料的性質(zhì)，Mori A等研制出以Si（OEt）4、鈦醇鹽和CF3（CF2）7（CH2）2Si（OMe）3為基料的防污涂料。Kasemann R等制備得到以Si（OEt）4和Me2Si（OEt）2為母體的氟改性硅烷溶液涂膜，當(dāng)其表面能為18mJ/m2時(shí)，涂膜在潮濕環(huán)境經(jīng)過(guò)500000圈擦拭試驗(yàn)后，其表面能沒(méi)有明顯下降。在涂料體系中加入ZrO2或SiO2可增加涂膜的耐磨性能，該涂膜還具有較好的防塵作用。Yoshinori Akamatsu等利用氟化烷基三甲氧基硅烷（FAS）與CF3（CF2）7（CH2）2Si（OCH3）3的水解和縮聚反應(yīng)研制出一種憎水涂料，可廣泛應(yīng)用于汽車擋風(fēng)玻璃上，他們還考察了FAS聚合作用對(duì)斥水玻璃耐久性能的影響。Schmidt H等通過(guò)對(duì)涂料混合液進(jìn)行化學(xué)改性，以3-三甲氧基甲硅烷基丙基異丁基酸，Zr（OnPr）4和異丁基酸為基料研制出一種UV固化涂料。
氟化硅氧烷和氯化硅烷已應(yīng)用于單層表面處理，如液晶顯示器的偏光鏡板處理、超憎水表面涂料、航空器材用憎水疏油涂料等方面。但氟改性材料昂貴的價(jià)格限制了其廣泛應(yīng)用。DuPont已經(jīng)開(kāi)發(fā)出系列氟碳表面活性劑，主要是改善涂膜流平和潤(rùn)濕性能。
1.2涂膜的耐久性
有機(jī)涂料在玻璃表面的應(yīng)用過(guò)程中，耐久性是有機(jī)涂膜改進(jìn)玻璃各種性能（主要是改進(jìn)玻璃在化學(xué)、物理和光學(xué)3個(gè)方面的性能）的關(guān)鍵。
Lee Donghun等利用DRIFT光學(xué)技術(shù)考察了不同含羧基聚合物與玻璃表面的相互機(jī)械作用，發(fā)現(xiàn)當(dāng)將油酸涂于SLS玻璃（碳酸鈉/碳酸鈣/硅酸鹽玻璃）上時(shí)，油酸中的-COOH離解吸附于SLS玻璃表面，并形成了許多不同種類的金屬鰲合物。一些金屬離子如Al3+與COOH發(fā)生鰲合后，比其它離子如Na＋、Ca2+等的鰲合離子更加牢固的鍵合在硅酸鹽網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上。這說(shuō)明玻璃表面所含有的金屬離子種類可以決定玻璃表面某些性能，如潤(rùn)滑性能和憎水性能等?？諝庵械臐穸群推渌恍└狈磻?yīng)可能破壞有機(jī)物與玻璃之間的相互作用，從而改變或降低化合鍵性能，進(jìn)而影響涂膜的耐久性能。Vadim V Krongauz等通過(guò)電鏡研究在高濕度環(huán)境影響下，有機(jī)聚合物在玻璃表面的附著力現(xiàn)象，并證實(shí)濕度對(duì)涂膜在玻璃表面附著力是有很大影響的。
玻璃器具表面涂膜的防劃性和耐磨性也是衡量涂料質(zhì)量的重要指標(biāo)。一般而言，利用單一涂層來(lái)提高耐刮和耐磨性是有限的。為此，Hozumi A等研制出一種以UV固化涂膜為底漆，以熱固化涂膜為面漆的雙層涂膜，目的是提高涂層的耐刮和耐磨性。耐磨試驗(yàn)結(jié)果表明，該涂層體系的耐刮磨性很強(qiáng)，硬度高，與無(wú)機(jī)玻璃表面硬度接近。
衡量涂膜耐磨防劃性能，往往需借助儀器來(lái)做劃痕試驗(yàn)，如鉛筆硬度法、Taber耐磨試驗(yàn)法和Revetest劃痕試驗(yàn)儀等。目前，光學(xué)顯微鏡、原子力顯微鏡、掃描電鏡、X射線光電分光鏡等一些微觀手段已廣泛用于涂層材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能評(píng)價(jià)。
1.3涂裝工藝
傳統(tǒng)的涂裝工藝包括刷涂、噴涂和浸涂等，后來(lái)相繼出現(xiàn)溶膠-凝膠法、靜電噴涂和電泳法等工藝。由于各種涂裝工藝具有不同的特點(diǎn)，因此應(yīng)根據(jù)工件材質(zhì)、規(guī)格、大小、形狀，施工環(huán)境，質(zhì)量要求以及涂料利用率等因素綜合考慮。
溶膠-凝膠法作為一種涂裝新工藝很早就開(kāi)始用于玻璃表面的涂裝，具有成本低廉、操作方便等特點(diǎn)，可應(yīng)用于金屬、玻璃和瓷器等的表面涂裝。同時(shí)，利用溶膠-凝膠技術(shù)制備的涂料可顯著提高基材的機(jī)械、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等性能，該類涂料還具有耐磨、耐剝離、耐分層和保護(hù)底材不受外力影響等功能；突出優(yōu)點(diǎn)是容許玻璃在溫度低于硅酸鹽熔化點(diǎn)以下使用，能保證涂料在玻璃表面成膜時(shí)有較小的粒經(jīng)（＜100nm＝，使涂膜均勻，容易將金屬氧化物涂料涂裝在玻璃基材上。Nikoli L等研究SiO2溶膠-凝膠涂料對(duì)堿玻璃基材強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明，SiO2涂料的微結(jié)構(gòu)取決于SiO2溶膠結(jié)構(gòu)。Vroon ZAEP 等以醇鹽為溶劑分別制備了氧化釩和氧化鎢涂料，將這兩種涂料在K-玻璃表面制膜后，發(fā)現(xiàn)氧化釩涂膜均勻一致較好，且具有優(yōu)異的電變色性能。在氧化釩/氧化鈦涂料中，當(dāng)氧化鈦含量達(dá)到40%以上時(shí)，涂膜蓄電量可達(dá)到45mc/cm2.
目前，溶膠-凝膠法可應(yīng)用于制作單組分或多組分涂料，特別是有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化涂料，以及透明導(dǎo)電和防靜電涂料、氟化涂料和染料復(fù)合材料等，將這些涂料涂裝在玻璃表面，可使玻璃具有顯色、防反射、選擇反射、選擇吸收、增滑、防污等性能。