[發(fā)明專利]一種基于有機(jī)氟硅烷材料的汽車憎水玻璃的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710314876.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107021646B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)健煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州恒泰玻璃有限公司
• 主分類號(hào): C03C17/30
• 分類號(hào): C03C17/30
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 秦佩

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于有機(jī)氟硅烷材料的汽車憎水玻璃的制備方法，本發(fā)明采用基于有機(jī)氟硅烷材料為主要原料可以制備出初始接觸角不低于105°的憎水玻璃，而且所制備的憎水玻璃具有較好的耐磨耗性能、耐高低溫性能、耐濕和耐擦洗性能、耐化學(xué)溶劑穩(wěn)定性能和耐老化性能，各個(gè)性能指標(biāo)均達(dá)到甚至超過(guò)汽車玻璃供應(yīng)商提供的本發(fā)明憎水玻璃樣品，完全滿足憎水汽車玻璃的應(yīng)用要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于玻璃領(lǐng)域，具體涉及一種基于有機(jī)氟硅烷材料的汽車憎水玻璃的制備方法。

背景技術(shù)

汽車玻璃通常是采用浮法玻璃工藝生產(chǎn)的鈉鈣玻璃，新鮮的玻璃表面具有高度反應(yīng)活性，尤其對(duì)水具有較高反應(yīng)活性，玻璃表面以如下方式發(fā)生羥基化反應(yīng)：化學(xué)吸附水與懸空硅鍵反應(yīng)；Si-O-Si 鏈發(fā)生水解；在非橋氧處發(fā)生離子交換。這三種反應(yīng)機(jī)理促使硅醇（Si-OH）基團(tuán)形成。硅醇（Si-OH）基團(tuán)與有機(jī)化合物具有較高的反應(yīng)活性，可發(fā)生物理吸附，甚至發(fā)生縮合反應(yīng)。暴露于大氣中的鈉鈣玻璃，往往受到大氣中的水、酸、堿、鹽等介質(zhì)的侵蝕。由于玻璃表面存在二氧化硅、氧化鈣、氧化鎂等能夠增加玻璃表面能的成分，因此玻璃表面對(duì)大氣中的水分具有較高的親和力，吸附在玻璃表面的水以H⁺或H₃O⁺的形式與玻璃表面的金屬離子（Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺等）進(jìn)行離子交換，促使水分子向玻璃本體中擴(kuò)散。同時(shí)，水分子能夠破壞二氧化硅網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步從玻璃表面和微裂紋缺陷處向玻璃本體中擴(kuò)散。玻璃表面成分及微觀結(jié)構(gòu)的變化，導(dǎo)致玻璃的機(jī)械性能和光學(xué)性能亦隨之發(fā)生改變。

目前，為避免大氣中水分對(duì)汽車玻璃表面的破壞和提高玻璃表面的拒水拒油性，汽車玻璃表面通常采用打蠟、涂覆 TiO₂自清潔膜層、涂防水劑等方法進(jìn)行防護(hù)。雖然玻璃表面打蠟可以使其更加光亮和有一定的防水作用，但在夜晚會(huì)車時(shí)產(chǎn)生反光，影響行車安全；TiO₂自清潔膜層工作原理是在紫外光照射下，TiO₂價(jià)帶電子被激發(fā)到了導(dǎo)帶，電子和空穴向TiO₂表面遷移，在表面形成電子空穴對(duì)，電子與Ti⁴⁺反應(yīng)，空穴則同膜層表面的橋氧離子反應(yīng)，分別生成Ti³⁺和氧空位，利用氧空位的強(qiáng)氧化性可分解吸附在膜層表面的有機(jī)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)自清潔功能。需要在紫外光照射下才能發(fā)揮其自清潔作用；涂防水劑可顯著降低玻璃表面能，賦予玻璃不沾水的特性。

玻璃表面尤其是玻璃鏡片表面，無(wú)論采用什么樣的防護(hù)方法均需要滿足：1）保證原有光學(xué)性能；2）化學(xué)穩(wěn)定性高；3）耐磨性好。有機(jī)氟硅烷材料正好能滿足這樣的要求，其作為一種新型有機(jī)材料，兼?zhèn)溆袡C(jī)硅與有機(jī)氟化合物的優(yōu)點(diǎn)，具有耐熱性高、化學(xué)穩(wěn)定性好、表面自由能低、摩擦系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用越來(lái)越受到人們的關(guān)注。目前用于玻璃表面憎水防護(hù)處理的有機(jī)氟硅烷材料主要有三氟丙基三甲(乙)氧基硅烷、十三氟辛基三甲(乙)氧基硅烷、十七氟癸基三甲(乙)氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、六氟丁基丙基三甲氧基硅烷等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免大氣中水分對(duì)汽車玻璃表面的破壞和提高玻璃表面的拒水拒油性，提供一種基于有機(jī)氟硅烷材料的汽車憎水玻璃的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于有機(jī)氟硅烷材料的汽車憎水玻璃的制備方法，包括以下步驟：

將玻璃用無(wú)水乙醇脫脂后用拋光液反復(fù)拋光數(shù)遍，然后用去離子水沖洗去除拋光液，再用熱風(fēng)將玻璃樣片吹干，然后用無(wú)塵紙蘸取憎水修飾劑溶液縱橫交叉擦拭，擦拭后將玻璃在100-120℃下干燥10-30分鐘，即得。

一種基于有機(jī)氟硅烷材料的汽車憎水玻璃的制備方法，所述的憎水修飾劑溶液是由下述重量份的原料組成的：