一种超疏水、自清洁的玻璃涂层的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种超疏水、自清洁的玻璃涂层及其制备方法。制备该玻璃涂层的原料组成为：1～15质量份含氟化合物，2～10质量份含硅化合物，0.5～5质量份硅烷偶联剂和70～90质量份溶剂，且以100质量份由上述含氟化合物、含硅化合物、硅烷偶联剂、溶剂制备而成的氟硅化合物计，再加入0～5质量份疏水型纳米二氧化钛以及0～5重量份外涂型抗静电剂。本发明制备的玻璃涂层不影响透光性、耐磨、耐紫外线，自清洁效果佳。
【专利说明】
一种超疏水、自清洁的玻璃涂层
技术领域
[0001 ]本发明属于玻璃涂层技术领域，具体地说是一种超疏水、自清洁的玻璃涂层。
【背景技术】
[0002]超疏水材料是一种具有特殊表面性质的新型材料，具有防水、防雾、防雪、防污染、自清洁和防腐等重要特性。由于超疏水性材料具有许多独特的表面性能，如自清洁、防腐蚀、生物相容性及超疏水性等，基于超疏水原理的自清洁表面由于其独特的表面微观结构和优异的超疏水性能，使雨水、冰雪等难以在其表面附着，因此能应用于在建筑工业、汽车工业、玻璃工业等民用和工业中。目前，玻璃用的自清洁涂层主要是超亲水涂层，存在使用寿命短、降低玻璃透光率、成本高等问题。
[0003]接触角(contactangle)是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角Θ，是润湿程度的量度。若θ〈90°，则固体表面是亲水性的，即液体较易润湿固体，其角越小，表示润湿性越好;若θ>90°，则固体表面是疏水性的，即液体不容易润湿固体，容易在表面上移动。
[0004]滚动角是指液滴在倾斜表面上刚好发生滚动时，倾斜表面与水平面所形成的临界角度，当一滴水放置在固体倾斜表面而达到一种滚动前的临界状态时，固体表面倾斜的角度就是滚动角，是表征一个特定表面润湿性的重要方法，也是常用的一种测量材料表面润湿性的方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种超疏水、自清洁的玻璃涂层，具有制备工艺简单、不影响透光性、耐磨、耐紫外线和自清洁效果佳等特点。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种超疏水、自清洁的玻璃涂层，制备该玻璃涂层的原料组成为:I?15质量份含氟化合物，2?10质量份含娃化合物，0.5?5质量份娃烧偶联剂和70?90质量份溶剂，且以100质量份由上述含氟化合物、含硅化合物、硅烷偶联剂、溶剂制备而成的氟硅聚合物计，再加入O?5质量份疏水型纳米二氧化钛以及O?5重量份外涂型抗静电剂；
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]为实现上述目的，本发明提供了一种超疏水、自清洁的玻璃涂层的制备方法，包括以下步骤:
(1)氟娃聚合物制备:将I?15质量份含氟化合物，2?10质量份含娃化合物，0.5?5质量份硅烷偶联剂和70?90质量份溶剂加入反应釜中，控制反应温度为25?45 °C，反应时间为2?4 h，得到氟硅聚合物；
(2)复配:向步骤(I)制得的氟硅聚合物中加入O?5质量份疏水型纳米二氧化钛和O?5质量份外涂型抗静电剂，搅拌0.5 h，即得到超疏水、自清洁的玻璃涂层； 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]本发明的有益效果是:制备方法简单，制备的超疏水、自清洁的玻璃涂层不影响透光性、耐磨、耐紫外，而且水接触角多135°，自清洁效果优异。
【具体实施方式】
[0009]以下结合实施例进一步说明本发明。
[0010]实施例1
超疏水、自清洁的玻璃涂层的制备方法，包括以下步骤:
(1)氟硅聚合物制备:
将I质量份甲基丙烯酸六氟丁酯，9质量份三氟丙基甲基二甲氧基硅烷，0.5质量份硅烷偶联剂和89.5质量份乙醇加入反应釜中，控制反应温度为25 °C，反应时间为4 h，得到氟硅聚合物；
(2)复配:
向步骤(I)制得的氟硅聚合物中加入I质量份疏水型纳米二氧化钛，搅拌0.5 h，即得到超疏水、自清洁的玻璃涂层。
[0011 ]将本实施例制得的玻璃涂层喷在玻璃表面，擦拭均匀，室温干燥10分钟，然后在玻璃涂层上滴一定大小的水滴，在接触角和滚动角测量仪上进行测试，测得的水接触角为140±1°，滚动角为8±0.5°。
[0012]实施例2
超疏水、自清洁的玻璃涂层的制备方法，包括以下步骤:
(1)氟硅聚合物制备:
将10质量份甲基丙烯酸六氟丁酯，2质量份二氧化硅，2质量份硅烷偶联剂、43质量份异丙醇和43质量份乙醇加入反应釜中，控制反应温度为35 °C，反应时间为2.5 h，得到氟硅聚合物；
(2)复配:
向步骤(I)制得的氟硅聚合物中加入I质量份外涂型抗静电剂，搅拌0.5 h，即得到超疏水、自清洁的玻璃涂层。
[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]将本实施例制得的玻璃涂层喷在玻璃表面，擦拭均匀，室温干燥5分钟，然后在玻璃涂层上滴一定大小的水滴，在接触角和滚动角测量仪上进行测试，测得的水接触角为135±1°，滚动角为10±0.5°。
[0015]实施例3
超疏水、自清洁的玻璃涂层的制备方法，包括以下步骤:
(1)氟硅聚合物制备:
将5质量份甲基丙稀酸三氟乙酯，5质量份二氧化娃，5质量份娃烧偶联剂和85质量份异丙醇加入反应釜中，控制反应温度为45 °C，反应时间为2 h，得到氟硅聚合物；
(2)复配: 向步骤(I)制得的氟娃聚合物中加入5质量份疏水型纳米二氧化钛和2.5质量份外涂型抗静电剂，搅拌0.5 h，即得到超疏水、自清洁的玻璃涂层。
[0016]将本实施例制得的玻璃涂层喷在玻璃表面，擦拭均匀，室温干燥5分钟，然后在玻璃涂层上滴一定大小的水滴，在接触角和滚动角测量仪上进行测试，测得的水接触角为145±1°，滚动角为6±0.5°。
[0017]实施例4
超疏水、自清洁的玻璃涂层的制备方法，包括以下步骤:
(1)氟硅聚合物制备:
将15质量份甲基丙烯酸三氟乙酯，10质量份三氟丙基甲基二甲氧基硅烷，5质量份硅烷偶联剂和70质量份乙醇加入反应釜中，控制反应温度为30 °C，反应时间为3 h，得到氟硅聚合物；
(2)复配:
向步骤(I)制得的氟娃聚合物中加入2质量份疏水型纳米二氧化钛和5质量份外涂型抗静电剂，搅拌0.5 h，即得到超疏水、自清洁的玻璃涂层。
[0018]将本实施例制得的玻璃涂层喷在玻璃表面，擦拭均匀，室温干燥5分钟，然后在玻璃涂层上滴一定大小的水滴，在接触角和滚动角测量仪上进行测试，测得的水接触角为160±1°，滚动角为5±0.5°。
[0019]由上述实施例可见，本发明制备的超疏水、自清洁的玻璃涂层的水接触角都多135°，疏水性能较好，具有较强的自清洁能力，且透光性好，耐磨，使用寿命长。
[0020]本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的组分、方法，而得到的其它有超疏水、自清洁玻璃涂层及其制备方法，均在本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种超疏水、自清洁的玻璃涂层，其特征在于:制备该玻璃涂层的原料组成为:1?15质量份含氟化合物，2?10质量份含硅化合物，0.5?5质量份硅烷偶联剂和70?90质量份溶剂，且以100质量份由上述含氟化合物、含硅化合物、硅烷偶联剂、溶剂制备而成的氟硅聚合物计，再加入O?5质量份疏水型纳米二氧化钛以及O?5重量份外涂型抗静电剂； 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.根据权利要求1所述的超疏水、自清洁的玻璃涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)氟娃聚合物制备:将I?15质量份含氟化合物，2?10质量份含娃化合物，0.5?5质量份硅烷偶联剂和70?90质量份溶剂加入反应釜中，控制反应温度为25?45 °C，反应时间为2?4 h，得到氟硅聚合物； (2)复配:向步骤(I)制得的氟硅聚合物中加入O?5质量份疏水型纳米二氧化钛和O?5质量份外涂型抗静电剂，搅拌0.5 h，即得到超疏水、自清洁的玻璃涂层； 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。
【文档编号】C03C17/25GK106007396SQ201610355333
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】刘都宝, 陶杰, 杨振, 左鹏飞
【申请人】安徽中恩化工有限公司