本发明涉及一种涂料,应用于玻璃上起到防雾的作用,本发明还公开了该涂料的制备方法和应用。
背景技术:
1、防雾涂层是一种应用于透明表面的特殊涂层,其主要作用是防止水汽在表面形成雾气,从而保持表面的清晰可见性。防雾涂层已经得到了广泛的应用和发展。在汽车领域,防雾涂层被应用于车窗和后视镜上,提供更好的驾驶可见性。在建筑领域,防雾涂层被用于玻璃幕墙和窗户上,提供更好的视野和舒适性。在厨卫领域,防雾涂层广泛应用于瓷砖、玻璃、镜子等,提供更好的洗浴体验。此外,防雾涂层还被用于眼镜、摄影镜头等产品上,提供更好的使用体验。
2、防雾涂层的原理可以归结为两个方面:表面张力调节和水汽吸附。防雾涂层通过调节表面张力来减少水汽在表面上形成的雾气。通常,水分子在表面上形成一个薄薄的液体膜,这会导致光线的散射,从而产生雾气。
3、目前防雾材料的机理有两种一种为超疏水防雾涂层,这种涂层以自身强大的不沾性,可以有效防止水分子在表面凝聚,从而达到防雾的效果。但是这种涂层需要极好的疏水性能,造价极高。较难大范围进行应用。另外一种为超亲水防雾涂层,由于涂层中的特殊化学物质可以改变液体膜的表面张力,使其更加平滑,减少光线的散射,从而降低雾气的产生,可以防止水汽在表面上聚集,从而保持表面的清晰度。
4、目前,超亲水防雾涂层主要问题是性能、抗水汽性能、更长的使用寿命,归结为有以下几点:
5、第一,部分超亲水防雾涂层具有一定碱性,在长时间使用过后会在表面形成碳酸盐结晶,影响外观和使用寿命。
6、第二,超亲水防雾涂层抗水汽寿命差,材料由于材料设计过程过要充分考虑材料亲水性,所以加入了较多的亲水性材料或者化学基团(钠、钾离子、氨基、磺酸基、羟基、羧基),但是,这些小分子物质会比较容易产生水溶性、氨基、磺酸基、羧基活性较强,交易产生各种反应使自身的亲水性大幅下降,羟基具有一定的自惰性,较为容易同其它的极性有机基团产生氢键,从而大幅降低自身的亲水性能。
7、第三,超亲水防雾材料不仅仅只针对水雾水汽环境,部分会遇到灰尘、油性物质附着从而使其表面防雾性能大范围下降。
技术实现思路
1、本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种使用寿命长且具有表面污渍分解能力的超亲水防雾涂料。
2、本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种使用寿命长且具有表面污渍分解能力的超亲水防雾涂料的制备方法。
3、本发明所要解决的第三个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种使用寿命长且具有表面污渍分解能力的超亲水防雾涂料的应用。
4、本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为:一种超亲水防雾涂料,其特征在于该超亲水防雾涂料由重量份数50份a溶液和重量份数50份b溶液混合后加入amp95将ph值调节至4~5,加入重量份数0.1~0.5份十二烷基二羟乙基甜菜碱得到,前述的a溶液包括如下组分及其重量配比:
5、氯化(2-氨基乙基)三甲基铵盐酸盐 2~5份;
6、(3-缩水甘油丙氧基)三甲氧基硅烷 3~8份;
7、水 90~120份;
8、前述的b溶液包括如下组分及其重量配比:
9、
10、前述酸性硅溶胶的固含量20%~25%w。
11、作为优选,所述a溶液包括如下组分及其重量配比:
12、氯化(2-氨基乙基)三甲基铵盐酸盐 2.8~5份;
13、(3-缩水甘油丙氧基)三甲氧基硅烷 4~6份;
14、水 90~110份;
15、所述的b溶液包括如下组分及其重量配比:
16、
17、
18、作为优选,所述酸性硅溶胶粒径为5~10nm。
19、本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为:一种超亲水防雾涂料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
20、①取水向其中加入氯化(2-氨基乙基)三甲基铵盐酸盐,加入(3-缩水甘油丙氧基)三甲氧基硅烷,搅拌,并加热至35~45℃,继续搅拌,得到溶液a;
21、②取水,在搅拌状态下加入醋酸、正硅酸乙酯、酸性硅溶胶、纳米氧化钛及聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚,搅拌,得到溶液b;
22、③取溶液a与溶液b进行充分混合,加入amp95将ph值调节至4~5,加入十二烷基二羟乙基甜菜碱,搅拌,后进行超声均质得到的超亲水防雾涂料。
23、本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为:超亲水防雾涂料在玻璃上的应用。
24、进一步,包括如下步骤:
25、将清洗液倒入超声清洗机,放入一片玻璃,超声清洗,取出擦干,随后放入等离子清洗机清洗中清洗,取出并得到玻璃待用;对玻璃进行超声清洗可以去除表面污渍,并且通过等离子活化使其增加表面羟基基团,增加材料附着力;
26、将超亲水防雾涂料加入喷枪中,喷涂至玻璃表面,烘干,得到具有机物无机的超亲水防雾玻璃。
27、作为优选,充分混合后得到:20份水、2份双氧水、5份乙醇、1份十二烷基硫酸钠。
28、将超亲水防雾涂料加入喷枪中,喷涂至玻璃表面,烘干,得到具有机物无机的超亲水防雾玻璃。
29、与现有技术相比,本发明的优点在于:
30、氯化(2-氨基乙基)三甲基铵盐酸盐溶于水后会将ph值调节到2左右。这样的ph值是有利于(3-缩水甘油丙氧基)三甲氧基硅烷的水解并在水解后不会大范围进行凝胶化聚合现象出现。在35℃的条件下氨基与环氧基团会发生反应,形成牢固的化学键。这样氯化(2-氨基乙基)三甲基铵就与硅烷偶联剂很好地结合并反应。三甲基胺离子具有极强的亲水性,以及在强酸、强碱中具有较强的稳定性,可以使材料具有更好的寿命。
31、醋酸的加入可以保持溶液b中正硅酸乙酯和聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚较好的进行水解,并且保持对稳定,并不会产生大范围的缩聚凝胶行为。聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚水解后形成的硅羟基会与正硅酸乙酯、硅溶胶、氧化钛上羟基进行缩合反应,形成一种混合低聚物。而其带有的聚乙二醇基团,具有一定的空间位阻效应,可以充当分散剂,以防团聚问题发生。从而使材料烘干后透明度更好、表面更加光滑。
32、加入十二烷基二羟乙基甜菜碱可以起到极好的流平润湿作用。可以降低喷涂过程中的表面缺陷问题。例如材料流挂、缩孔、表面不均匀的问题。
33、通过引入亲水性极好、稳定性极好的三甲基铵离子,使材料在获得极好的亲水性后同时具有极好的稳定性。涂料整体呈现弱酸性,不会与空气中的酸性气体反应(co2)形成碳酸盐,以致产生返碱的问题。引入聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚,极大降低了材料团聚问题,使涂料可以较长时间保持稳定,且烘干后不产生白色突起。在材料中加入纳米氧化钛赋予材料一定的光催化性能,使其具有一定的表面污渍分解能力。进而拥有更长的寿命。涂料整体为水性溶剂,更加环保高效。
1.一种超亲水防雾涂料,其特征在于该超亲水防雾涂料由重量份数50份a溶液和重量份数50份b溶液混合后加入amp95将ph值调节至4~5,加入重量份数0.1~0.5份十二烷基二羟乙基甜菜碱得到,前述的a溶液包括如下组分及其重量配比:
2.根据权利要求1所述的超亲水防雾涂料,其特征在于所述a溶液包括如下组分及其重量配比:
3.根据权利要求1或2所述的超亲水防雾涂料,其特征在于所述酸性硅溶胶粒径为5~10nm。
4.一种权利要求1或2或3所述的超亲水防雾涂料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
5.权利要求1或2或3所述的超亲水防雾涂料在玻璃上的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于包括如下步骤:
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于所述的清洗液由如下组分及重量配比充分混合后得到:20份水、2份双氧水、5份乙醇及1份十二烷基硫酸钠。
