一種超疏水、自清潔的玻璃涂層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超疏水、自清潔的玻璃涂層及其制備方法。制備該玻璃涂層的原料組成為：1～15質(zhì)量份含氟化合物，2～10質(zhì)量份含硅化合物，0.5～5質(zhì)量份硅烷偶聯(lián)劑和70～90質(zhì)量份溶劑，且以100質(zhì)量份由上述含氟化合物、含硅化合物、硅烷偶聯(lián)劑、溶劑制備而成的氟硅化合物計，再加入0～5質(zhì)量份疏水型納米二氧化鈦以及0～5重量份外涂型抗靜電劑。本發(fā)明制備的玻璃涂層不影響透光性、耐磨、耐紫外線，自清潔效果佳。
【專利說明】
一種超疏水、自清潔的玻璃涂層
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于玻璃涂層技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種超疏水、自清潔的玻璃涂層。
【背景技術(shù)】
[0002]超疏水材料是一種具有特殊表面性質(zhì)的新型材料，具有防水、防霧、防雪、防污染、自清潔和防腐等重要特性。由于超疏水性材料具有許多獨(dú)特的表面性能，如自清潔、防腐蝕、生物相容性及超疏水性等，基于超疏水原理的自清潔表面由于其獨(dú)特的表面微觀結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的超疏水性能，使雨水、冰雪等難以在其表面附著，因此能應(yīng)用于在建筑工業(yè)、汽車工業(yè)、玻璃工業(yè)等民用和工業(yè)中。目前，玻璃用的自清潔涂層主要是超親水涂層，存在使用壽命短、降低玻璃透光率、成本高等問題。
[0003]接觸角(contactangle)是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線穿過液體與固-液交界線之間的夾角Θ，是潤濕程度的量度。若θ〈90°，則固體表面是親水性的，即液體較易潤濕固體，其角越小，表示潤濕性越好;若θ>90°，則固體表面是疏水性的，即液體不容易潤濕固體，容易在表面上移動。
[0004]滾動角是指液滴在傾斜表面上剛好發(fā)生滾動時，傾斜表面與水平面所形成的臨界角度，當(dāng)一滴水放置在固體傾斜表面而達(dá)到一種滾動前的臨界狀態(tài)時，固體表面傾斜的角度就是滾動角，是表征一個特定表面潤濕性的重要方法，也是常用的一種測量材料表面潤濕性的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種超疏水、自清潔的玻璃涂層，具有制備工藝簡單、不影響透光性、耐磨、耐紫外線和自清潔效果佳等特點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種超疏水、自清潔的玻璃涂層，制備該玻璃涂層的原料組成為:I?15質(zhì)量份含氟化合物，2?10質(zhì)量份含娃化合物，0.5?5質(zhì)量份娃燒偶聯(lián)劑和70?90質(zhì)量份溶劑，且以100質(zhì)量份由上述含氟化合物、含硅化合物、硅烷偶聯(lián)劑、溶劑制備而成的氟硅聚合物計，再加入O?5質(zhì)量份疏水型納米二氧化鈦以及O?5重量份外涂型抗靜電劑；
所述的含氟化合物是甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸三氟乙酯;所述的含硅化合物是三氟丙基甲基二甲氧基硅烷或二氧化硅。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種超疏水、自清潔的玻璃涂層的制備方法，包括以下步驟:
(1)氟娃聚合物制備:將I?15質(zhì)量份含氟化合物，2?10質(zhì)量份含娃化合物，0.5?5質(zhì)量份硅烷偶聯(lián)劑和70?90質(zhì)量份溶劑加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為25?45 °C，反應(yīng)時間為2?4 h，得到氟硅聚合物；
(2)復(fù)配:向步驟(I)制得的氟硅聚合物中加入O?5質(zhì)量份疏水型納米二氧化鈦和O?5質(zhì)量份外涂型抗靜電劑，攪拌0.5 h，即得到超疏水、自清潔的玻璃涂層； 所述的含氟化合物是甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸三氟乙酯;所述的含硅化合物是三氟丙基甲基二甲氧基硅烷或二氧化硅。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:制備方法簡單，制備的超疏水、自清潔的玻璃涂層不影響透光性、耐磨、耐紫外，而且水接觸角多135°，自清潔效果優(yōu)異。
【具體實施方式】
[0009]以下結(jié)合實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0010]實施例1
超疏水、自清潔的玻璃涂層的制備方法，包括以下步驟:
(1)氟硅聚合物制備:
將I質(zhì)量份甲基丙烯酸六氟丁酯，9質(zhì)量份三氟丙基甲基二甲氧基硅烷，0.5質(zhì)量份硅烷偶聯(lián)劑和89.5質(zhì)量份乙醇加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為25 °C，反應(yīng)時間為4 h，得到氟硅聚合物；
(2)復(fù)配:
向步驟(I)制得的氟硅聚合物中加入I質(zhì)量份疏水型納米二氧化鈦，攪拌0.5 h，即得到超疏水、自清潔的玻璃涂層。
[0011 ]將本實施例制得的玻璃涂層噴在玻璃表面，擦拭均勻，室溫干燥10分鐘，然后在玻璃涂層上滴一定大小的水滴，在接觸角和滾動角測量儀上進(jìn)行測試，測得的水接觸角為140±1°，滾動角為8±0.5°。
[0012]實施例2
超疏水、自清潔的玻璃涂層的制備方法，包括以下步驟:
(1)氟硅聚合物制備:
將10質(zhì)量份甲基丙烯酸六氟丁酯，2質(zhì)量份二氧化硅，2質(zhì)量份硅烷偶聯(lián)劑、43質(zhì)量份異丙醇和43質(zhì)量份乙醇加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為35 °C，反應(yīng)時間為2.5 h，得到氟硅聚合物；
(2)復(fù)配:
向步驟(I)制得的氟硅聚合物中加入I質(zhì)量份外涂型抗靜電劑，攪拌0.5 h，即得到超疏水、自清潔的玻璃涂層。
[0013]所述的含氟化合物是甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸三氟乙酯;所述的含硅化合物是三氟丙基甲基二甲氧基硅烷或二氧化硅。
[0014]將本實施例制得的玻璃涂層噴在玻璃表面，擦拭均勻，室溫干燥5分鐘，然后在玻璃涂層上滴一定大小的水滴，在接觸角和滾動角測量儀上進(jìn)行測試，測得的水接觸角為135±1°，滾動角為10±0.5°。
[0015]實施例3
超疏水、自清潔的玻璃涂層的制備方法，包括以下步驟:
(1)氟硅聚合物制備:
將5質(zhì)量份甲基丙稀酸三氟乙酯，5質(zhì)量份二氧化娃，5質(zhì)量份娃燒偶聯(lián)劑和85質(zhì)量份異丙醇加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為45 °C，反應(yīng)時間為2 h，得到氟硅聚合物；
(2)復(fù)配: 向步驟(I)制得的氟娃聚合物中加入5質(zhì)量份疏水型納米二氧化鈦和2.5質(zhì)量份外涂型抗靜電劑，攪拌0.5 h，即得到超疏水、自清潔的玻璃涂層。
[0016]將本實施例制得的玻璃涂層噴在玻璃表面，擦拭均勻，室溫干燥5分鐘，然后在玻璃涂層上滴一定大小的水滴，在接觸角和滾動角測量儀上進(jìn)行測試，測得的水接觸角為145±1°，滾動角為6±0.5°。
[0017]實施例4
超疏水、自清潔的玻璃涂層的制備方法，包括以下步驟:
(1)氟硅聚合物制備:
將15質(zhì)量份甲基丙烯酸三氟乙酯，10質(zhì)量份三氟丙基甲基二甲氧基硅烷，5質(zhì)量份硅烷偶聯(lián)劑和70質(zhì)量份乙醇加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為30 °C，反應(yīng)時間為3 h，得到氟硅聚合物；
(2)復(fù)配:
向步驟(I)制得的氟娃聚合物中加入2質(zhì)量份疏水型納米二氧化鈦和5質(zhì)量份外涂型抗靜電劑，攪拌0.5 h，即得到超疏水、自清潔的玻璃涂層。
[0018]將本實施例制得的玻璃涂層噴在玻璃表面，擦拭均勻，室溫干燥5分鐘，然后在玻璃涂層上滴一定大小的水滴，在接觸角和滾動角測量儀上進(jìn)行測試，測得的水接觸角為160±1°，滾動角為5±0.5°。
[0019]由上述實施例可見，本發(fā)明制備的超疏水、自清潔的玻璃涂層的水接觸角都多135°，疏水性能較好，具有較強(qiáng)的自清潔能力，且透光性好，耐磨，使用壽命長。
[0020]本發(fā)明并不限于上述實施方式，采用與本發(fā)明上述實施例相同或近似的組分、方法，而得到的其它有超疏水、自清潔玻璃涂層及其制備方法，均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種超疏水、自清潔的玻璃涂層，其特征在于:制備該玻璃涂層的原料組成為:1?15質(zhì)量份含氟化合物，2?10質(zhì)量份含硅化合物，0.5?5質(zhì)量份硅烷偶聯(lián)劑和70?90質(zhì)量份溶劑，且以100質(zhì)量份由上述含氟化合物、含硅化合物、硅烷偶聯(lián)劑、溶劑制備而成的氟硅聚合物計，再加入O?5質(zhì)量份疏水型納米二氧化鈦以及O?5重量份外涂型抗靜電劑； 所述的含氟化合物是甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸三氟乙酯;所述的含硅化合物是三氟丙基甲基二甲氧基硅烷或二氧化硅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超疏水、自清潔的玻璃涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)氟娃聚合物制備:將I?15質(zhì)量份含氟化合物，2?10質(zhì)量份含娃化合物，0.5?5質(zhì)量份硅烷偶聯(lián)劑和70?90質(zhì)量份溶劑加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為25?45 °C，反應(yīng)時間為2?4 h，得到氟硅聚合物； (2)復(fù)配:向步驟(I)制得的氟硅聚合物中加入O?5質(zhì)量份疏水型納米二氧化鈦和O?5質(zhì)量份外涂型抗靜電劑，攪拌0.5 h，即得到超疏水、自清潔的玻璃涂層； 所述的含氟化合物是甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸三氟乙酯;所述的含硅化合物是三氟丙基甲基二甲氧基硅烷或二氧化硅。
【文檔編號】C03C17/25GK106007396SQ201610355333
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】劉都寶, 陶杰, 楊振, 左鵬飛
【申請人】安徽中恩化工有限公司