[發明專利]一種超親水增透涂層、制備方法和玻璃

在審

• 申請號: 201811636428.X
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109650736A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 蒲俠;劉云鴻;徐遠東;余文濤;葛建芳;張桂云
• 申請（專利權）人: 仲愷農業工程學院;泉州三欣新材料科技有限公司
• 主分類號: C03C17/23
• 分類號: C03C17/23
• 代理公司: 廣州恒華智信知識產權代理事務所(普通合伙) 44299
• 代理人: 廖金燕

本發明涉及功能材料技術領域，公開一種超親水增透涂層的制備方法，包括以下步驟：(1)室溫下，將1～100重量份表面活性劑、1000～20000重量份去離子水、20～300重量份催化劑和1000～20000重量份醇類溶劑混合，制得混合液A；(2)室溫下，將1～1000重量份正硅酸乙酯和0～1000重量份乙醇混合，攪拌均勻后，制得混合液B；(3)在15℃～70℃溫度條件下，將混合液A滴入到混合液B中，攪拌反應0.5～10小時，出料，得到具有介孔性質的直徑為3～200nm的SiO₂球形納米粒子溶膠溶液產物，記為產物C；(4)室溫下，將100重量份產物C與1～20重量份造孔劑和1～100重量份成膜助劑混合，攪拌均勻，得到混合物D；(5)將混合物D涂在玻璃上，在300℃～600℃燒結，在玻璃上得到超親水增透涂層。

技術領域

本發明涉及功能材料技術領域，具體地說是一種超親水增透涂層、制備方法和玻璃。

背景技術

自清潔防霧玻璃的一般制備方法是在玻璃制品表面覆蓋一層有機或無機涂層，從而使玻璃表面產生一種獨特的物理化學特性，使滴在玻璃表面的小液滴迅速鋪平(超親水特性)，即小水滴在玻璃表面上的接觸角趨近于零度，形成均勻的水膜，這樣就不會影響鏡面成像和透光性，而且通過均勻水膜的重力下落帶走污漬，達到自清潔效果。玻璃增透即在玻璃表面鍍上一層膜，使膜上下表面反射的兩束光產生相消干涉，反射光消失，透射光增強。高性能增透膜的制備關鍵在于設計出具有低折射率的納米涂層。

汽車擋風玻璃和后視鏡如用超親水增透玻璃制造，下雨天時即可在玻璃表面形成均勻水膜(非水滴)而保持良好透光性、鏡面成像性，從而大大增加了行車安全。高層建筑窗戶玻璃的清潔是一項棘手而危險的工作，而如果采用超親水自清潔玻璃制造，則可依靠雨水沖刷或自來水沖洗即可保持清潔，大大減輕勞動強度。太陽能板表面如果采用自清潔增透玻璃，可以大大提高太陽能利用率，一是涂層的增透效果可以減少陽光的反射，增加陽光的吸收，二是自清潔效果可以防止太陽能板表面被塵土、污漬所污染而導致太陽能板的陽光利用率下降。

目前市面上有光致超親水的TiO₂鍍膜玻璃，利用TiO₂的光催化特性來提高玻璃表面的親水性，這種方法具有明顯的局限性：首先在有紫外光照射的環境中才會表現出良好的親水性能而在黑暗環境并無這種效果，再者TiO₂膜并沒達到超親水標準(即接觸角小于5°)，且透光性不好。此外，也有人成功制備出了超親水防霧的多孔二氧化硅涂層，該涂層雖然具有優良的超親水防霧性能，但可見光透過率低于90％，且制備過程復雜。因此，提供一種工藝簡單、成本低廉且性能穩定的超親水自清潔、防霧、增透玻璃涂層的制備方法具有重要現實意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種超親水增透涂層、制備方法和玻璃。該制備方法原材料易得、設備和工藝簡單、成本低廉，制得的玻璃硬度高、不易刮花，具有極高的透光性和超親水性。

一種超親水增透涂層的制備方法，包括以下步驟：

(1)室溫下，將1～100重量份表面活性劑、1000～20000重量份去離子水、20～300重量份催化劑和1000～20000重量份醇類溶劑混合，制得混合液A；

(2)室溫下，將1～1000重量份正硅酸乙酯和0～1000重量份乙醇混合，攪拌均勻后，制得混合液B；

(3)在15℃～70℃溫度條件下，將混合液A滴入到混合液B中，攪拌反應0.5～10小時，出料，得到具有介孔性質的直徑為3～200nm的SiO₂球形納米粒子溶膠溶液產物，記為產物C；

(4)室溫下，將100重量份產物C與1～20重量份造孔劑和1～100重量份成膜助劑混合，攪拌均勻，得到混合物D；

(5)將混合物D涂在玻璃上，在300℃～600℃燒結，在玻璃上得到超親水增透涂層。