[發(fā)明專利]一種透明防霧劑及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710277656.1 | 申請日： | 2017-04-25 |
| 公開（公告）號： | CN107629760B | 公開（公告）日： | 2021-03-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 宋偉杰;李嘯;張賢鵬;魯越暉;艾玲;張景 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所 |
| 主分類號： | C09K3/18 | 分類號： | C09K3/18;C09D129/04;C09D7/62 |
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| 地址： | 315201 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 透明 防霧劑 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種透明防霧劑，由有機硅烷改性的SiO2溶膠和聚乙烯醇水溶液組成，有機硅烷改性的SiO2溶膠與聚乙烯醇水溶液的質(zhì)量比為1:10～1，其中有機硅烷改性的SiO2溶膠由正硅酸乙酯和無水乙醇在堿催化劑氨水的作用下制備。本發(fā)明還公開了透明防霧劑的制備方法。本發(fā)明的透明防霧劑成本低廉、制備工藝步驟簡單，增強了防霧膜抗水汽侵蝕的能力，提升了防霧耐久性，同時大大提升了防霧膜的機械強度。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種防霧劑制備領(lǐng)域，尤其涉及一種透明防霧劑及其制備方法。
背景技術(shù)
透明材料(如玻璃、塑料)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活以及軍事領(lǐng)域中有著廣泛的用途，例如望遠鏡、護目鏡、各種攝像設(shè)備的鏡頭、浴室玻璃及鏡子、車擋風(fēng)玻璃及后視鏡、光伏蓋板等等。在這些應(yīng)用中，由于表面結(jié)霧導(dǎo)致的問題給人們的生產(chǎn)生活帶來諸多不便，并造成損失。因此防霧技術(shù)的研究與開發(fā)，特別是透明防霧技術(shù)，在上述領(lǐng)域以及具有視覺要求的其他領(lǐng)域備受關(guān)注。
在已公開的文獻和專利報道中，現(xiàn)有防霧劑主要分為兩大類：疏水性防霧劑和親水性防霧劑。
疏水性防霧劑，其防霧機理類似荷葉效應(yīng)，水汽不能吸附在基材表面，而是凝聚成水珠，當(dāng)小水珠達到一定尺寸時，在其自身重力作用下滑落，或者通過外力如風(fēng)吹等方式除去。該類防霧劑效果明顯，但時效性差且小水珠的聚集、吹干或蒸發(fā)都需要一段時間，在水滴離開基材表面之前，會在表面產(chǎn)生折射、散射等作用，影響成像質(zhì)量和能見度，而且目前該類防霧劑耐久性差，無法保證消費品的長期使用壽命。
與此相比，親水性防霧劑則能使表面上的小液滴迅速的鋪展開來形成一層均勻地水膜，減少了光線的散射，保證了透明材料的透明度，同時增大了表面積也就加快了水汽的蒸發(fā)速率，從而使霧氣消散，達到防霧效果。與疏水性防霧劑相比，親水性防霧劑具有較強的瞬時防霧能力，更為引人矚目。
然而，親水性防霧劑還存在著一些問題，仍有進一步改進和提高的空間。WONG W SY.等通過煅燒分層非晶納米纖維從而達到超親水的效果，但其工藝較為復(fù)雜(WONG W S Y,NASIRI N,RODRIGUEZ A L,et al.Hierarchical amorphous nanofibers fortransparent inherently super-hydrophilic coatings[J].Journal of MaterialsChemistry A,2014,2(37):15575.)。基于TiO2的防霧技術(shù)，其防霧涂層必須在紫外光照下才會達到超親水效果，而超親水帶來的防霧效果會隨著親水性的消失而漸漸消失(YAO L,HE J,GENG Z,et al.Fabrication of mechanically robust,self-cleaning andoptically high-performance hybrid thin films by SiO(2)TiO(2)double-shelledhollow nanospheres[J].Nanoscale,2015,7(30):13125-34.)。
CN102850549A的專利公開說明書公開了一種納米改性表面防霧劑的制備方法，將正硅酸乙酯與無水乙醇進行混合，在硝酸水溶液中獲得聚合物型SiO2溶膠；將SiO2溶膠、粒子型納米氧化物溶膠、有機硅單體進行混合，在酸催化劑的作用下，獲得納米改性有機-無機復(fù)合溶膠；然后依次加入有機硅單體和表面活性劑，獲得納米改性表面防霧劑。通過添加表面活性劑達到防霧效果的防霧劑，由于表面活性劑在使用過程中易揮發(fā)，導(dǎo)致防霧時效性較短，不適宜大規(guī)模、長時間的應(yīng)用。
CN1259386C的專利公開說明書公開了一種以聚乙烯醇(PVA)為主要原料、通過乙醛、重鉻酸鉀等物質(zhì)的工藝過程對聚乙烯醇進行改性和添加負載制得具有防霧功能的溶劑，盡管可以應(yīng)用于防霧，但其制備過程中含有對人體有害的物質(zhì)，且工藝相對復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
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