[發明專利]一種超低耐摩擦系數玻璃蓋板鍍膜材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910319215.2
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110104963B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 倪宏達;方圓;劉慧;李克偉
• 申請（專利權）人: 蘇州鼎奕通材料科技有限公司
• 主分類號: C03C17/42
• 分類號: C03C17/42;C03C17/25;C03C17/32;C03C17/00
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 沈雄

1.一種超低耐摩擦系數玻璃蓋板鍍膜材料，其特征在于，該鍍膜材料具有多層結構，包括依次生長于玻璃蓋板基體表面的含氟聚合物膜層、釔摻雜的納米氧化鈦多孔層、聚合物修飾的納米氧化硅耐磨層；其厚度依次為1-2μm、2-3μm、1-2μm，所述釔摻雜的納米氧化鈦多孔層的孔隙率為10-15%，孔徑大小為10-20nm；所述聚合物修飾的納米氧化硅耐磨層中的聚合物為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、丙烯酸的聚合物。

2.根據權利要求1所述的一種超低耐摩擦系數玻璃蓋板鍍膜材料的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

（1）將玻璃蓋板依次采用丙酮、無水乙醇、去離子水清洗，干燥；

（2）將氟單體溶于DMF中，加入鈦酸酯偶聯劑，攪拌混合均勻后加入過氧化二苯甲酰，升溫至60-70℃，攪拌反應制得聚合物溶液，將其噴涂于步驟（1）的預處理玻璃蓋板基體表面，100℃下干燥處理10-20min，制得含氟聚合物膜層；

（3）將四氯化鈦溶于無水乙醇中，然后同時滴加硝酸釔水溶液、聚乙二醇水溶液和氨水溶液，邊滴加邊攪拌，滴加結束后繼續攪拌20min，然后升溫至60℃，攪拌反應1-5h，冷卻至室溫制得混合膠液；將混合膠液噴涂于含氟聚合物膜層表面，首先在100℃下干燥處理30min，然后200℃下處理10min，制得釔摻雜的納米氧化鈦多孔層；

（4）將正硅酸乙酯溶于無水乙醇中制得正硅酸乙酯溶液，向正硅酸乙酯溶液中緩慢滴加石墨烯水分散液；室溫下攪拌水解反應3-7h，然后于反應釜內120℃下反應10h，反應結束后冷卻至室溫過濾，將濾后的固體重新分散于去離子水中，加入N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、丙烯酸、乳化劑，1500rpm下攪拌混合30min，然后加入過硫酸鉀，升溫至90℃，攪拌反應60-300min，反應結束后冷卻至室溫，制得混合膠液；將制得的混合膠液噴涂于釔摻雜的納米氧化鈦多孔層表面，120℃下處理30min，制得聚合物修飾的納米氧化硅耐磨層。

3.根據權利要求2所述的一種超低耐摩擦系數玻璃蓋板鍍膜材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述氟單體為全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯。

4.根據權利要求2所述的一種超低耐摩擦系數玻璃蓋板鍍膜材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，氟單體、鈦酸酯偶聯劑、過氧化二苯甲酰的質量比為10：（0.001-0.002）：（0.03-0.05）。

5.根據權利要求2所述的一種超低耐摩擦系數玻璃蓋板鍍膜材料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，聚乙二醇水溶液的質量濃度為10%，聚乙二醇、四氯化鈦的質量比控制為（0.015-0.035）：1。

6.根據權利要求2所述的一種超低耐摩擦系數玻璃蓋板鍍膜材料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述硝酸釔水溶液、氨水溶液的質量濃度分別為5%、20%。

7.根據權利要求2所述的一種超低耐摩擦系數玻璃蓋板鍍膜材料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，四氯化鈦、硝酸釔的摩爾比為1：（0.005-0.01）。

8.根據權利要求2所述的一種超低耐摩擦系數玻璃蓋板鍍膜材料的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硅烷偶聯劑、十二烷基二甲基甜菜堿、十六烷基二甲基磺基甜菜堿中的一種。

9.根據權利要求2所述的一種超低耐摩擦系數玻璃蓋板鍍膜材料的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，所述石墨烯水分散液的質量濃度為1-5%。

10.根據權利要求2所述的一種超低耐摩擦系數玻璃蓋板鍍膜材料的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，正硅酸乙酯、石墨烯、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、丙烯酸、乳化劑、過硫酸鉀的用量以重量份計分別為：正硅酸乙酯5-11份、石墨烯0.11-0.14份、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺1-4份、丙烯酸2-3份、乳化劑0.1-0.3份、過硫酸鉀0.1-0.2份。