雨刮水组合物，雨刮水和制备雨刮水的方法
【专利摘要】本公开的某些方面提供一种雨刮水组合物，以所述雨刮水组合物的总重按100wt.％计，包含：0.025?2wt.％的有机硅季铵盐；0.005?2wt.％的氟硅烷；5?28wt.％的烷基醇醚或水溶性醇；和余量的水。本公开提供的雨刮水组合物制备的雨刮水不仅具有良好的清洁性能，而且具有良好的疏水性能。
【专利说明】
雨刮水组合物，雨刮水和制备雨刮水的方法
技术领域
[0001 ]本公开设及一种液体，尤其设及一种雨刮水组合物。
【背景技术】
[0002] 雨天，滞留在汽车前挡风玻璃上的雨滴会阻碍驾驶员的视线。由于前挡风玻璃偏 亲水性，当雨势较大时，即便可W使用雨刮，雨水仍然比较容易在前挡风玻璃上形成雨幕， 影响驾驶员的视线，造成安全隐患。
[0003] 为解决上述问题，CN104769088A公开了一种用于目标表面上赋予疏水膜的涂层组 合物，其包括硅油或含氣聚合物油或其组合的油、树脂和干式润滑剂;US2014116465A1公开 了一种用于涂覆在雨刮上的疏水涂层，运个疏水涂层主要是靠有机娃硅油来实现疏水性和 耐久性。
【发明内容】
[0004] 本公开的某些方面提供一种雨刮水组合物，W所述雨刮水组合物的总重按 IOOwt. %计，包含:0.025-2wt. %的有机娃季锭盐;0.005-2wt. %的氣硅烷;5-28wt. %的烧 基醇酸或水溶性醇;余量的水。
[0005] 本公开的某些方面提供一种雨刮水，包括根据本公开提供的雨刮水组合物的各成 分的混合物。
[0006] 本公开的某些方面提供一种制备雨刮水的方法，包括步骤:将根据本公开提供的 雨刮水组合物的各成分混合。
[0007] 本公开提供的雨刮水，不仅具有良好的清洁性能，而且具有良好的疏水性能。
【附图说明】
[000引图1是根据本公开的某些【具体实施方式】提供的"油污清洁率测试"的清洗步骤中的 测试设备的示意图；图1中，10表示揽拌奖，20表示揽拌奖叶，30表示玻璃测试板。
【具体实施方式】
[0009] 应当理解，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，本领域技术人员能够根据本 说明书的教导设想其他各种实施方案并能够对其进行修改。因此，W下的【具体实施方式】不 具有限制性意义。
[0010] 除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物化特 性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语"约"来修饰的。因此，除非有相反的 说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人 员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变运些近似值。用端点表 示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字W及该范围内的任何范围，例如，1至5包括 1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和 5 等等。
[0011] 雨刮水组合物
[0012] 本公开提供一种雨刮水组合物，W所述雨刮水组合物的总重按lOOwt. %计，包含： 0.025-2wt. %的有机娃季锭盐;0.005-2M. %的氣硅烷;5-28wt. %的烷基醇酸或水溶性醇； 和余量的水。
[0013] 在本公开中，雨刮水组合物中的烷基醇酸或水溶性醇可W浸润玻璃表面并清洁玻 璃表面的污垢;氣硅烷具有疏水性;有机娃季锭盐的正电性和胺基的极性可W使有机娃季 锭盐吸附于玻璃表面;适量的有机娃季锭盐不仅可W降低亲水的烷基醇酸或水溶性醇对玻 璃表面的影响，而且可W在烷基醇酸或水溶性醇挥发后使疏水的氣硅烷到达玻璃表面。因 为本发明提供的雨刮水组合物包含适量的有机娃季锭盐、氣硅烷、烷基醇酸或水溶性醇、和 水，所W用该雨刮水组合物制备的雨刮水不仅具有良好的清洁性能，而且具有良好的疏水 性能。
[0014] 有机娃季锭盐
[0015]
[0016] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述有机娃季锭盐可W具有W下通式：
[0017] 其中y = 50-60，x = 2-6，R为碳原子为l-6的直链烧控，特别优选y = 56，x = 4，R为碳 原子为1-3的直链烧控。
[0018] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述有机娃季锭盐的分子量优选4175-6155,特 别优选5030-5310。
[0019] 根据本公开的某些【具体实施方式】，W所述雨刮水组合物的总重按IOOwt. %计，所 述有机娃季锭盐的含量为0. 〇25-2wt. %，优选0.05-lwt. %。当所述有机娃季锭盐的含量为 0.025-2wt. %时，所述雨刮水组合物制备的雨刮水不仅具有良好的清洁性能，而且具有良 好的疏水性能。
[0020] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述有机娃季锭盐可W选用购自Air Product (空气化工产品中国投资有限公司）的DAB、购自Top-Win(上海双盟贸易有限公司）的HC- 7113、或购自化OV化(赢创工业集团）的Q70。
[0021 ]氣硅烷
[0022]根据本公开的某些【具体实施方式】，所述氣硅烷可W具有W下通式：
[002；3] F3C(CF2)a(C 出）bSi(R2)c(ORi)(3-c)，
[0024] 其中，曰=0-18,6 = 0-2，。= 0-1，扣和化分别是碳原子数为1-4的直链或包括支链的 烧控。
[0025] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述氣硅烷的分子量优选176-1214,特别优选 176-414。
[0026] 根据本公开的某些【具体实施方式】，W所述雨刮水组合物的总重按IOOwt. %计，所 述氣硅烷的含量为0. 〇〇5-2wt. %，优选0.05-lwt. %。当所述氣硅烷的含量为0.005-2wt. % 时，所述雨刮水组合物制备的雨刮水不仅具有良好的清洁性能，而且具有良好的疏水性能。
[0027] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述氣硅烷可W选用购自Evonik(赢创工业集 团）的EC。
[0028] 烷基醇酸或水溶性醇
[0029] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述烷基醇酸可W具有W下通式：
[0030] 册-R 厂 0-R4，
[0031] 其中，R3是碳原子数为2-3的烧控，R4是碳原子数为1-4的烧控。
[0032] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述烷基醇酸的分子量优选77-133。
[0033] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述烷基醇酸可W选自下列组中的一种或多 种：乙二醇丙酸、乙二醇下酸、丙二醇甲酸、丙二醇下酸。
[0034] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述水溶性醇可W具有W下通式:R50H，其中，Rs 为碳原子数为1-3的烧控。
[0035] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述水溶性醇可W选自下列组中的一种或多 种：甲醇、乙醇、异丙醇，优选乙醇。
[0036] 根据本公开的某些【具体实施方式】，W所述雨刮水组合物的总重按IOOwt. %计，所 述烷基醇酸或者水溶性醇的含量为5-28wt. %，优选5-15wt. %。当所述烷基醇酸或水溶性 醇的含量为5-28wt. %时，所述雨刮水组合物制备的雨刮水不仅具有良好的清洁性能，而且 具有良好的疏水性能。
[0037] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述烷基醇酸可W选用购自DOW(陶氏化学（中 国）投资有限公司）的EP，所述水溶性醇可W选用购自国药集团化学试剂有限公司的乙醇。 [00：3引 水
[0039] 在本公开提供的雨刮水组合物中，水主要起溶剂的作用。
[0040] 根据本公开的某些【具体实施方式】，W所述雨刮水组合物的总重按IOOwt. %计，除 所含的有机娃季锭盐、氣硅烷、和烷基醇酸或水溶性醇之外，余量为水。
[0041 ] 雨刮水
[0042] 本公开提供一种雨刮水，包括本公开提供的雨刮水组合物的各成分的混合物。
[0043] 关于所述雨刮水组合物的各成分的描述，详见本说明书的"雨刮水组合物"部分。
[0044] 关于制备所述雨刮水组合物的各成分的方法，详见本说明书的"制备雨刮水的方 空'部分。
[0045] 制备雨刮水的方法
[0046] 本公开提供一种制备雨刮水的方法，包括步骤:将根据本公开提供的雨刮水组合 物的各成分混合。
[0047] 根据本公开的某些【具体实施方式】，所述方法包括W下步骤：
[0048] 在常溫（约25°C)常压（约1个大气压）的条件下，将根据本公开提供的雨刮水组合 物的各成分在玻璃容器中混合。
[0049] 关于所述雨刮水组合物的各成分的描述，详见本说明书的"雨刮水组合物"部分。
[0050] 下列【具体实施方式】意在示例性地而非限定性地说明本公开。
[0051 ]【具体实施方式】1是一种雨刮水组合物，W所述雨刮水组合物的总重按1 OOwt. %计， 包含:0.025-2wt. %的有机娃季锭盐;0.005-2wt. %的氣硅烷;5-28wt. %的烷基醇酸或水 溶性醇;和余量的水。
[0化3]
[0052]【具体实施方式】2是一种根据【具体实施方式】I所述的雨刮水组合物，其中，所述有机 娃季锭盐的诵古九，
[0054] 共 y = 3U-0U, X = Z-O,丄_〇日、」且七迂夫兀：^：。
【具体实施方式】 [0055] 3是一种根据2所述的雨刮水组合物，其中，所述有机 娃季锭盐的通式中，y = 56，X = 4，R为碳原子为1 -3的直链烧控。
【具体实施方式】 [0056] 4是一种根据1至3中任一项所述的雨刮水组合物，其 中，所述有机娃季锭盐的含量为0.05-lwt. %。
【具体实施方式】 [0057] 5是一种根据1至4中任一项所述的雨刮水组合物，其 中，所述氣硅烷的通式为爪"〔。2)3(邸2)651他)。((《1)(3-。)，其中，曰=0-18,6 = 0-2，。= 0- 1，Ri和化f分别是碳原子数为1-4的直链或包括支链的烧控。
[0058]
【具体实施方式】6是一种根据【具体实施方式】1至5中任一项所述的雨刮水组合物，其 中，所述烷基醇酸的通式为:册-R3-0-R4,其中，R3是碳原子数为2-3的烧控，R4是碳原子数为 1-4的烧控。
【具体实施方式】 [0059] 7是一种根据1至5中任一项所述的雨刮水组合物，其 中，所述水溶性醇的通式为:R0H，其中，R为碳原子数为1-3的烧控。
【具体实施方式】 [0060] 8是一种根据1至7中任一项所述的雨刮水组合物，其 中，所述烷基醇酸或水溶性醇的含量为5-15wt. %
【具体实施方式】 [0061] 9是一种根据1中所述的雨刮水组合物，其中，W所述 雨刮水组合物的总重按IOOwt. %计，包含:0.05-lwt. %的有机娃季锭盐;0.05-lwt. %的氣 硅烷;5-15wt. %的烷基醇酸水溶性醇;余量的水。
【具体实施方式】 [0062] 10是一种雨刮水，包括根据1至9中任一项所述的雨刮 水组合物的各成分的混合物。
【具体实施方式】 [0063] 11是一种制备雨刮水的方法，包括步骤:将根据1至9 中任一项所述的雨刮水组合物的各成分混合。
[0064] 实施例
[0065] W下提供的实施例和对比例有助于理解本发明，并且运些实施例和对比例不应理 解为对本发明范围的限制。除非另外指明，所有的份数和百分比均按重量计。
[OOW 雨刮水的制备
[0067] 在室溫（约25°C)常压（约1个大气压）的条件下，将雨刮水组合物的各成分在玻璃 容器中混合得到雨刮水。
[0068] 用于制备本公开的实施例和对比例的雨刮水的各成分的商品名、功能、化学名W 及生产商列于下表1中。
[0069] 表1
[00701
[0071] 测试方法
[0072] 本公开通过"油污清洁率测试"来评价本公开提供的雨刮水的清洁性能。
[0073] 本公开通过"接触角测试"来评价本公开提供的雨刮水的疏水性能。
[0074] 油污清洁率测试
[0075] 该测试根据W下方法进行：
[0076] 1)油污制备
[0077] 取200克Siell helix super 10W-40机油(购自壳牌石油公司）加入干净的1000毫 升的洁净的烧杯中；
[0078] 将烧杯加热到300°C并且用磁力揽拌器揽拌机油，揽拌速度设为800转/分钟；
[0079] 一边揽拌一边向烧杯中加入IOgl #己西栋桐蜡(购自XX公司）；
[0080] 将烧杯中的混合物在300°C的条件下保持72小时后停止加热，待冷却至室溫后，将 所得油泥放入-18 °C的冰箱中储存备用。
[0081] 2)测试样品的制备
[0082] 准备400g待测雨刮水，并装入500毫升的洁净的烧杯中；
[0083] 制备尺寸为76毫米X25毫米X4毫米的玻璃测试板(每个测试需两块板）。将空白 测试板称重，重量记为mo;
[0084] 从冰箱中取出油泥，将其加热至60°C，用滴管将油污滴加到测试板上，冷却至室 溫，称重，重量记为mi。
[0085] 3)清洗
[0086] 如图1所示，将测试板放入装有待测雨刮水的烧杯中，在测试烧杯中放入揽拌装置 (见图1);
[0087] 在室溫条件下启动揽拌装置(揽拌速度为400转/分钟），揽拌60秒。
[008引 4)称重
[0089] 将测试板放置在装有石油酸的烧杯中1分钟，取出测试板，在风速不低于4米/秒， 湿度低于10%的通风楓中干燥通风1小时；
[0090] 取出测试板，将其冷却至室溫，测其重量，记为m2。
[00川 5)计算
[0092] 根据下式计算油污清洗率：
[0093] 油污清洗率=[今（ml-mO) ] X 100%
[0094] 当测得的油污清洗率大于或等于85%时，雨刮水的清洁性能良好。
[00M]接触角测试
[0096] 该测试根据中国国家标准GB\T23436-2009附录I的方法进行。
[0097] 当测得的接触角大于或等于65度时，雨刮水的疏水性能良好；
[0098] 当测得的接触角大于或等于90度时，雨刮水的疏水性能优秀。
[0099] 实施例1-9
[0100] 按照前文所述的方法，根据表2所列的配方(表2中所列数值均W重量百分比计）， 制备得到雨刮水E1-E10。
[0101] 根据前文所述的方法，测试雨刮水El-ElO的油污清洁率和接触角，测试结果列于 表2。
[0102] 对比例1-12
[0103] 按照前文所述的方法，根据表3所列的配方(表3中所列数值均W重量百分比计）， 制备得到雨刮水Cl-Cl 2。
[0104] 根据前文所述的方法，测试雨刮水C1-C12的油污清洁率和接触角，测试结果列于 表3
[0105] 表2 rni〇Al
[0110] 根据实施例1-9，因为本公开提供的雨刮水组合物包含:0.025-2wt. %的有机娃季 锭盐，0.005-2wt. %的氣硅烷，5-28wt. %的烷基醇酸或水溶性醇，和余量的水，所W该雨刮 水组合物制得的雨刮水不仅具有良好的清洁性能，而且具有良好的疏水性能。
[0111] 根据实施例1、2、4、7、8和9,当雨刮水组合物包含:0.05-lwt.%的有机娃季锭盐， 0.05-lwt.%的氣硅烷，5-15wt. %的烷基醇酸，余量的水时，该雨刮水组合物制备的雨刮水 具有优秀的疏水性能和良好的清洁性能。
[0112] 根据对比例1，因为该雨刮水组合物未包含氣硅烷，所W该雨刮水组合物制备的雨 刮水的疏水性能不足。
[0113] 根据对比例2,因为咳雨刮水组合物未包含有机娃季锭盐，所W该雨刮水组合物制 备的雨刮水的疏水性能不足。
[0114] 根据对比例3至5,因为该雨刮水组合物既未包含烷基醇酸，也未包含水溶性醇，所 W该雨刮水组合物制备的雨刮水的清洁性能不足。
[0115] 根据对比例6,因为该雨刮水组合物中有机娃季锭盐含量过低，所W该雨刮水组合 物制备的雨刮水的疏水性能不足。
[0116] 根据对比例7,因为该雨刮水组合物中氣硅烷含量过高，导致无法得到稳定的溶液 体系，从而使得该雨刮水组合物制备的雨刮水的疏水性能不足。
[0117] 根据对比例8,因为该雨刮水组合物中氣硅烷含量过低，所W该雨刮水组合物制备 的雨刮水的疏水性能不足。
[0118] 根据对比例9,因为该雨刮水组合物中烷基醇酸含量过低，导致氣硅烷的溶解性不 足，无法得到稳定的溶液，从而使得该雨刮水组合物制备的雨刮水的清洁性能和疏水性能 均不足。
[0119] 根据对比例10,因为该雨刮水组合物中烷基醇酸含量过高，所W该雨刮水组合物 制备的雨刮水的疏水性能不足。
[0120] 根据对比例11，因为该雨刮水组合物中只含有水，所W该雨刮水组合物制备的雨 刮水的清洁性能和疏水性能均不足。
[0121] 综上所述，本公开提供的雨刮水组合物制得的雨刮水不仅具有良好的清洁性能， 而且具有良好的疏水性能。
[0122] 虽然出于举例说明的目的，上述【具体实施方式】包含许多具体细节，但本领域普通 技术人员应理解，运些细节的许多变型、更改、替代和改变均在权利要求所保护的本公开范 围内。因此，【具体实施方式】中描述的公开内容不对权利要求所保护的本公开施加任何限制。 本公开的适当范围应由W下权利要求书及其适当的法律等同物限定。所有引用的参考文献 均W引用的方式全文并入本文中。
【主权项】
1. 一种雨刮水组合物，以所述雨刮水组合物的总重按lOOwt. %计，包含： 0.025-2wt. %的有机硅季铵盐； 0.005-2wt·%的氟硅烷； 5-28wt. %的烷基醇醚或水溶性醇;和 余量的水。2. 根据权利要求1所述的雨刮水组合物，其中，所述有机硅季铵盐的通式为：其中y = 50-60，X = 2-6，R为碳原子为1-6的直链烷烃。3. 根据权利要求2所述的雨刮水组合物，其中，所述有机硅季铵盐的通式中，y = 56，x = 4，R为碳原子为1 -3的直链烷烃。4. 根据权利要求1所述的雨刮水组合物，其中，所述有机硅季铵盐的含量为0.05- lwt. % 〇5. 根据权利要求1所述的雨刮水组合物，其中，所述氟硅烷的通式为:F3C(CF2)a(CH 2)bSi (R2)c(ORi)(3-。)，其中，3 = 0-18沁=0-2,〇 = 0-1，1?1和1?2分别是碳原子数为1-4的直链或包括 支链的烷烃。6. 根据权利要求1所述的雨刮水组合物，其中，所述烷基醇醚的通式为:HO-R3-O-R4，其 中，R3是碳原子数为2-3的烷烃，R 4是碳原子数为1-4的烷烃。7. 根据权利要求1所述的雨刮水组合物，其中，所述水溶性醇的通式为:R50H，其中，抱为 碳原子数为1-3的烷烃。8. 根据权利要求1所述的雨刮水组合物，其中，所述烷基醇醚或水溶性醇的含量为5-15wt.%〇9. 根据权利要求1所述的雨刮水组合物，其中，以所述雨刮水组合物的总重按100wt. % 计，包含： 0.05-lwt. %的有机硅季铵盐； 0.05-lwt.%的氟硅烷； 5-15wt. %的烷基醇醚水溶性醇;和 余量的水。10. -种雨刮水，包括根据权利要求1-9所述的雨刮水组合物的各成分的混合物。11. 一种制备雨刮水的方法，包括步骤:将根据权利要求1-9所述的雨刮水组合物的各 成分混合。
【文档编号】C11D3/60GK105925388SQ201610312971
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】霍鑫, 吕宏洋, 史志宇, 郑弘哲, 姚银芳, 李建国
【申请人】3M中国有限公司