[發(fā)明專利]憎水修飾劑及其制備方法、憎水玻璃及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210143335.X
• 申請(qǐng)日: 2012-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN102643606A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳大華;熊建民;張正光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): C09D183/06
• 分類號(hào): C09D183/06;C09D7/12;C03C17/30
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及憎水玻璃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種憎水修飾劑及其制備方法、憎水玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)

玻璃通常采用鈉鈣浮法玻璃，該類玻璃的表面為高能、親水表面，暴露于大氣中時(shí)極易吸附空氣2中的水分形成水膜5而產(chǎn)生風(fēng)化，使得玻璃表面產(chǎn)生微裂紋等缺陷，產(chǎn)生風(fēng)化現(xiàn)象的玻璃表面結(jié)構(gòu)見圖1，該具有缺陷的玻璃表面結(jié)構(gòu)會(huì)影響玻璃自身的光學(xué)性能和機(jī)械性能。玻璃作為汽車的一個(gè)重要安全構(gòu)件，需要經(jīng)常維護(hù)，市場(chǎng)上常見的玻璃維護(hù)方法是對(duì)玻璃進(jìn)行打蠟處理。但是，在夜晚玻璃經(jīng)過打蠟處理的汽車與其它車輛會(huì)車時(shí)，對(duì)方車輛燈光會(huì)在經(jīng)過打蠟處理的玻璃上形成反光，嚴(yán)重影響本車的駕駛員視線。

目前，大多車輛在出廠時(shí)其前門側(cè)窗玻璃和外后視鏡均采用表面鍍?cè)魉繉蛹夹g(shù)以解決雨天行駛視野模糊問題。但是，已有憎水涂層技術(shù)使用麻煩，玻璃在用憎水劑修飾前需要經(jīng)過脫脂、拋光、活化、清洗等復(fù)雜的前處理工藝，在用憎水修飾劑修飾后需要對(duì)其加熱或室溫下長(zhǎng)時(shí)間存放等后處理工藝。這些技術(shù)無(wú)法在終端市場(chǎng)使用，只適用于工廠在線生產(chǎn)使用。同時(shí)，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了一些含納米二氧化硅粒子的憎水劑產(chǎn)品，這些憎水劑中的二氧化硅粒子對(duì)玻璃表面的缺陷進(jìn)行填充，同時(shí)憎水劑賦予玻璃持久的憎水性能，這些產(chǎn)品在使用前均需采用廠家配套的清潔劑或拋光粉清潔活化玻璃表面，使用麻煩，并且水在玻璃表面的接觸角偏低。因此，憎水涂層技術(shù)在玻璃上尚未得到廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種憎水修飾劑及其制備方法、憎水玻璃及其制備方法，該憎水修飾劑制備方法簡(jiǎn)單，且使用該憎水修飾劑對(duì)玻璃進(jìn)行修飾前玻璃不需要復(fù)雜的前處理工藝和后處理工藝，使用該制備方法制得的憎水玻璃具有很好的憎水性能。

解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于玻璃的憎水修飾劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）用有機(jī)溶劑溶解羥基硅油得到第一溶液，將含氟有機(jī)硅烷、硅酸酯、酸催化劑、有機(jī)溶劑和水混合得到第二溶液；

（2）將第一溶液、第二溶液、活化劑混合得到第三溶液，其中活化劑為氫氟酸和/或氟硅酸；

（3）將第三溶液陳化，得到用于玻璃的憎水修飾劑。

優(yōu)選的是，所述步驟（1）中的羥基硅油中羥基含量為0.3%～5%，第一溶液中的羥基硅油濃度為1wt%～10wt%。

羥基硅油可表示為HO[(CH₃)₂SiO]_nH，羥基硅油中羥基含量是指-OH在HO[(CH₃)₂SiO]_nH中的分子量占比，羥基硅油主要起到降低表面摩擦力的作用，由于其富含羥基，可與玻璃基體表面的活性羥基發(fā)生縮合反應(yīng)形成牢固的膜層。

優(yōu)選的是，所述步驟（1）中的硅酸酯的通式為Si(OR)4，其中R為烷基或/和取代烷基，R基團(tuán)中的碳原子數(shù)為1～10；含氟有機(jī)硅烷的通式為CF₃(CF₂)_m(CH₂)₂Si(OR＇)₃，其中m為6～10，R＇為烷基或/和取代烷基，R＇基團(tuán)中的碳原子數(shù)為1～10。硅酸酯在酸性條件下發(fā)生水解形成SiO₂膠粒，添加該物質(zhì)可提高憎水膜層耐高低溫、耐酸堿和有機(jī)溶劑性能；含氟有機(jī)硅烷主要利用含氟長(zhǎng)碳鏈的低表面能及優(yōu)異的耐候穩(wěn)定性，在酸催化下-Si-OR＇基團(tuán)發(fā)生水解形成-Si-OH，可與玻璃基體表面的Si-OH發(fā)生縮合反應(yīng)，形成低表面能膜層。

更優(yōu)選的是，硅酸酯中R基團(tuán)中的碳原子數(shù)為1～4；含氟有機(jī)硅烷中的R＇基團(tuán)中的碳原子數(shù)為1～4。

優(yōu)選的是，所述步驟（1）中的酸催化劑為鹽酸、硝酸、硫酸和乙酸中的一種或幾種混合物。

優(yōu)選的是，所述步驟（1）中的第二溶液中各物質(zhì)的含量為：水為1.5wt%～2.8wt%，酸催化劑為0.5wt%～6.9wt%，硅酸酯為1.0wt%～2.3wt%，含氟有機(jī)硅烷為0.5wt%～5.7wt%，余量為有機(jī)溶劑。

優(yōu)選的是，步驟（1）中的羥基硅油的有機(jī)溶液中的有機(jī)溶劑為甲苯、二甲苯等芳香族溶劑，丙酮、甲乙酮等酮類溶劑，乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯類溶劑，乙二醇、丙二醇等二醇類溶劑，乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇等醇類溶劑中的一種或者其中幾種的混合物。