[發(fā)明專利]一種防霧、自潔納米材料的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510244802.1
• 申請日: 2015-05-14
• 公開（公告）號: CN104817858A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 北京中科佰卓納米材料科技有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于功能材料技術領域，特別涉及一種防霧、自潔納米材料的制備方法。

技術背景

目前，納米材料作為重要的前沿領域已成為人們關注的焦點。在我們日常生活中，汽車玻璃、樓宇玻璃、裝飾玻璃等，都需要我們頻繁的去維護和清潔，維護及清潔時會造成較大的資源浪費，如水、電、人工等，在高層樓宇清潔中還存在著較大的安全隱患。與此同時，在雨雪天氣，汽車玻璃很容易產生霧氣，影響駕駛員視線，這是車輛事故多發(fā)的一個重要因素。因此，防霧、自潔納米材料的制備對于我國經濟的可持續(xù)性發(fā)展來說至關重要。隨著防霧、自潔納米材料需求的日益突出，市場上出現一些防霧、自潔產品。然而，大多數防霧、自潔產品不僅存在著制作工藝復雜，穩(wěn)定性差等問題，而且與基材之間的粘接性差，容易脫落。因此，難以保持長久防霧、自潔的效果。基于上述防霧、自潔產品存在的問題，我們研制了一種具有防霧能力強，自潔效果持久，施工簡單，成本低等優(yōu)點的防霧、自潔納米材料。

發(fā)明內容

(1)??本發(fā)明的目的之一提供一種工藝簡單的防霧、自潔納米材料的制備方法。

(2)??本發(fā)明的目的二克服傳統(tǒng)材料防霧能力弱、自潔效果不穩(wěn)定等問題。

(3)??本發(fā)明的目的之三是將納米TiO₂與納米SiO₂復合，該復合納米材料不僅保持了原有二氧化鈦的光催化和超親水性能，而且提高了復合納米材料與基材之間的粘接性，保證了基材上防霧、自潔納米材料的牢固性和耐磨性。

本發(fā)明采取以下技術方案：

步驟一：以分析純的鈦酸正丁酯(Ti(OC₄H₉)₄)為前驅物，無水乙醇為溶劑，醋酸為螯合劑，通過硝酸調整PH值。具體制備過程為：將鈦酸丁酯([CH₃(CH₂)₃O]₄Ti)在劇烈攪拌下滴加到無水乙醇中，充分攪拌，得淡黃色溶液，然后向其依次加入醋酸、硝酸和去離子水，繼續(xù)攪拌，最終得到穩(wěn)定的TiO₂溶膠。將上述溶膠進行退火處理，退火溫度為450℃，保溫時間5小時。然后自然降溫，得到銳鈦礦TiO₂粉末樣品，將粉末樣品球磨24小時，粉末樣品中的TiO₂顆粒尺寸約為6?nm。稱取TiO₂粉末樣品，將其分散到去離子水中，得到透明淡藍色的TiO₂溶液。

步驟二：將正硅酸乙酯加入到無水乙醇中，在室溫攪拌下滴加鹽酸溶液，得到透明溶液，陳化24小時，變成凝膠后放入干燥箱中進行干燥，再將干燥樣品進行退火處理，保溫時間4小時。然后自然降溫，得到SiO₂粉末樣品，將粉末樣品球磨12小時，粉末樣品中的SiO₂顆粒尺寸約為13?nm。

步驟三：取步驟一的TiO₂溶液分散到溶劑中，充分攪拌，然后加入SiO₂，繼續(xù)攪拌，最后向其加入適量的偶聯(lián)劑及分散劑，即可得到防霧能力強，自潔效果持久的防霧、自潔納米材料。

所述的防霧、自潔納米材料，其特征在于：所述的納米TiO₂質量百分比為0.3%~4%，納米SiO₂質量百分比為0.2%~1%，偶聯(lián)劑的質量百分比為1%~2%，分散劑的質量百分比為5%~10%，溶劑的質量百分比為83%~93.5%。

所述的防霧、自潔納米材料，其特征是：所述的TiO₂顆粒尺寸約為6nm。

所述的防霧、自潔納米材料，其特征是：所述的SiO₂顆粒尺寸約為13nm。

所述的防霧、自潔納米材料，其特征是：所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的一種或兩種。

所述的防霧、自潔納米材料，其特征是：所述的分散劑是乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或兩種。

所述的防霧、自潔納米材料，其特征是：所述的溶劑為去離子水、無水乙醇、異丙醇、丙酮、正丁醇、乙二醇乙醚所組成的兩種以上混合物。

具體實施方式