[發(fā)明專利]一種自修復自清潔玻璃防水劑及其制備方法和應用

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• 申請日: 2022-12-08
• 公開（公告）號: CN116282943A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 游勝勇;趙朝委;李玲;董曉娜;方潔;夏冬冬;徐長江
• 申請（專利權）人: 江西省科學院應用化學研究所
• 主分類號: C03C17/00
• 分類號: C03C17/00
• 代理公司: 杭州寒武紀知識產權代理有限公司 33271
• 代理人: 劉丹

本發(fā)明屬于玻璃表面處理技術領域，具體涉及一種自修復自清潔玻璃防水劑包括如下制備步驟：(1)制備H₃BO₃@SiO₂材料；(2)取H₃BO₃@SiO₂材料加入至混合有含氟聚硅氧烷低聚物的有機溶劑中，加熱回流，除去有機溶劑，再加入乙醇溶解，備用；(3)將功能聚硅氧烷低聚物和固化劑充分溶于醇溶劑，然后，滴加至步驟(2)的溶液中反應，超聲處理，得到防水劑。在本發(fā)明制備的防水劑在玻璃表面形成一層表面張力比水低的完全透明的薄膜，使玻璃表面防水防霧和自清潔性能耐久性、穩(wěn)定性均大大提高，并賦予了其快速自修復的能力。

技術領域

本發(fā)明屬于玻璃表面處理技術領域，具體涉及一種自修復自清潔玻璃防水劑及其制備方法和應用。

背景技術

玻璃因具有良好的透視、透光性能，廣泛用于建筑工程、家居設計等領域的生產生活中，尤其是在門窗、浴室玻璃、擋風玻璃中應用。現有玻璃普遍不具備防水、防油及自清潔等功能。由于玻璃與環(huán)境長時間接觸，故如何提高玻璃表面的防水防霧和自清潔性能已成為研究熱點。有機硅聚合物因其獨特的結構，具有卓越的耐熱性、耐候性、電絕緣性、疏水性、生理惰性、高低溫流動性、抗氧化穩(wěn)定性等性能，在改善玻璃防污方面的研究很多，但有機硅聚合物與有機材料的相容性不好，在粘度及剪切穩(wěn)定性方面，高分子量聚硅氧烷比低分子量聚硅氧烷更容易在高剪切速率下產生表觀粘度降低的現象，限制其應用領域。文獻報道了很多提高玻璃表面防水防霧和自清潔性能的方法，但仍存在耐久性差和穩(wěn)定性差等問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供一種自修復自清潔玻璃防水劑及其制備方法，并利用其在玻璃表面形成一層表面張力比水低的完全透明的薄膜，克服現有玻璃表面防水防霧和自清潔性能耐久性、穩(wěn)定性差的不足。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種自修復自清潔玻璃防水劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將乙醇和氨水在室溫下攪拌均勻，然后，加入正硅酸乙酯和去離子水的混合溶液，在室溫水浴中超聲分散2h～4h，形成硅溶膠溶液，再滴入H₃BO₃，并將pH值調整為9～10，在60℃～90℃下攪拌反應2h～4h，得到H₃BO₃@SiO₂材料；

(2)取H₃BO₃@SiO₂材料加入至混合有含氟聚硅氧烷低聚物的有機溶劑中，加熱回流2h～6h，除去有機溶劑，再加入乙醇充分溶解，備用；

(3)將功能聚硅氧烷低聚物和固化劑充分溶于醇溶劑，然后，滴加至步驟(2)的溶液中，在30℃～60℃反應2h～4h，再室溫下超聲處理30min～60min，得到防水劑。

在一優(yōu)選示例中，步驟(1)，所述乙醇、氨水、正硅酸乙酯和去離子水的體積比為20～50∶1∶20～25∶20～30。

在一優(yōu)選示例中，步驟(2)，所述含氟聚硅氧烷低聚物的結構式為：

在一優(yōu)選示例中，步驟(2)，H₃BO₃@SiO₂材料和含氟聚硅氧烷低聚物的質量比為1～5∶1～5，所述含氟聚硅氧烷低聚物和有機溶劑的質量體積比g/L為1～5∶5～10，所述有機溶劑和乙醇的體積比為50～100∶1～50。

在一更優(yōu)選示例中，所述有機溶劑為丙酮、甲酸甲酯、乙酸丁酯中的一種。

在一優(yōu)選示例中，步驟(3)，所述功能聚硅氧烷低聚物的結構式為：