CN103332871B - 一种低水滴残留的疏水车用玻璃及其制备方法 - Google Patents
一种低水滴残留的疏水车用玻璃及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103332871B CN103332871B CN201310233807.5A CN201310233807A CN103332871B CN 103332871 B CN103332871 B CN 103332871B CN 201310233807 A CN201310233807 A CN 201310233807A CN 103332871 B CN103332871 B CN 103332871B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- silane
- water droplet
- mixture
- hydrophobicity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 209
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 119
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 title claims abstract description 60
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 72
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 57
- -1 silicon ester Chemical class 0.000 claims abstract description 32
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims description 20
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 20
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 13
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- ONFRHRVYLPVAMA-UHFFFAOYSA-N C(CCCCCCCCC)[Si](OCC)(OCC)OCC.[F] Chemical class C(CCCCCCCCC)[Si](OCC)(OCC)OCC.[F] ONFRHRVYLPVAMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N dimethyldiethoxysilane Chemical compound CCO[Si](C)(C)OCC YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000005055 methyl trichlorosilane Substances 0.000 claims description 7
- JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N methyltrichlorosilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)Cl JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 6
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CSDVUOAFSGSYNN-UHFFFAOYSA-N C(CCCCCCCCC)[Si](Cl)(Cl)Cl.[F] Chemical class C(CCCCCCCCC)[Si](Cl)(Cl)Cl.[F] CSDVUOAFSGSYNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QABCGOSYZHCPGN-UHFFFAOYSA-N chloro(dimethyl)silicon Chemical compound C[Si](C)Cl QABCGOSYZHCPGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N dimethyldichlorosilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)Cl LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FAEHUFLQOBNJPY-UHFFFAOYSA-N C(CCCCCCCCC)[Si](OCCC)(OCCC)OCCC.[F] Chemical compound C(CCCCCCCCC)[Si](OCCC)(OCCC)OCCC.[F] FAEHUFLQOBNJPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XXZNHVPIQYYRCG-UHFFFAOYSA-N trihydroxy(propoxy)silane Chemical compound CCCO[Si](O)(O)O XXZNHVPIQYYRCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000146 host glass Substances 0.000 claims description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 53
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 11
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 11
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 10
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 description 10
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 description 10
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 10
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 10
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012453 solvate Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低水滴残留的疏水车用玻璃及其制备方法,属于车用玻璃领域。所述方法包括:在清洁的玻璃表面首先镀涂硅酸酯水解液并干燥,然后镀涂疏水程度不同的硅烷的混合物水解液,最后将上述玻璃进行热处理,所述疏水程度不同的硅烷的混合物包括疏水程度相对较高的硅烷Ⅰ和疏水程度相对较低的硅烷Ⅱ,且所述硅烷Ⅰ和硅烷Ⅱ的重量比为(1~5):(0.1~2)。本发明通过在玻璃表面形成疏水程度不一的膜层,制备低水滴残留的疏水汽车用玻璃,使汽车在小雨天行驶时,在疏水玻璃表面,小水滴以疏水程度低的区域为中心汇集,形成大水滴,并从疏水玻璃表面自行滑落,避免小水滴残留影响车用玻璃的透明性,提高了行车安全。
Description
技术领域
本发明涉及车用玻璃领域,特别涉及一种低水滴残留的疏水车用玻璃及其制备方法。
背景技术
疏水车用玻璃是采用在车用玻璃表面涂敷疏水溶液并热处理的工艺制备而得的。使用疏水玻璃,汽车在雨天行驶,雨滴落在玻璃表面时,不会形成影响透明性的水幕,而是形成可滚落的水珠,因此疏水玻璃具有提高玻璃在雨水条件下的透明性的作用,提高汽车在雨水条件下的行车安全。
目前,疏水车用玻璃在制备时,主要是将具有高疏水程度的低表面能物质的水溶液涂敷在玻璃表面,再进行热处理,从而在玻璃表面形成疏水程度高的疏水膜层而得。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
小雨时水滴较小,水滴在疏水程度高的疏水玻璃表面呈球冠状,水珠的重力小于其与玻璃表面间的粘附力,不能从玻璃表面滑落,导致玻璃表面残留大量水滴,从而影响玻璃的透明性,使疏水玻璃在小雨天时丧失提高行车安全的作用。
发明内容
为了解决采用现有技术制备的疏水玻璃不能起到在小雨天提高行车安全作用的问题,本发明一方面提供了一种低水滴残留的疏水车用玻璃的制备方法。
本发明中,将疏水程度低的硅烷与疏水程度高的硅烷的混合物水解液镀涂到车用玻璃的表面,形成疏水程度不一的膜层,使疏水性能较差的点嵌在疏水性能好的膜层中。在疏水程度不一的玻璃表面,水滴会从疏水程度高的区域向疏水程度低的区域移动,从而会以疏水性能较差的点为中心,汇集附近区域的雨水,从而增加水滴的体积,使得小雨时水滴也能自行从疏水玻璃表面滑落。
所述技术方案如下:
一种低水滴残留的疏水车用玻璃的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将基质玻璃用抛光剂抛光脱脂,然后清洗、干燥,得到玻璃A;
(2)在所述玻璃A表面镀涂硅酸酯水解液并干燥,得到玻璃B;
(3)在所述玻璃B表面镀涂疏水程度不同的硅烷的混合物水解液,得到玻璃C,所述疏水程度不同的硅烷的混合物包括疏水程度相对较高的硅烷Ⅰ和疏水程度相对较低的硅烷Ⅱ,且所述硅烷Ⅰ和硅烷Ⅱ的重量比为(1~5):(0.1~2);
(4)将所述玻璃C进行热处理,得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
具体的,所述硅酸酯水解液的制备方法包括:将硅酸酯加入到有机溶剂中,再加入0.1M的酸催化剂,将上述混合物放入回流装置中,于30~70℃回流12~0.5h,得到硅酸酯水解液;所述硅酸酯、有机溶剂、酸催化剂的重量配比为:(1~10):100:(0.5~2)。
具体的,所述硅酸酯选自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯和正硅酸丙酯中的一种或几种的混合物。
具体的,所述疏水程度不同的硅烷的混合物水解液的制备方法包括:将硅烷Ⅰ和硅烷Ⅱ加入到有机溶剂中,再加入0.1M的酸催化剂,将上述混合物放入回流装置中,于30~70℃回流12~0.5h,得到疏水程度不同的硅烷混合物的水解液;所述硅烷Ⅰ、硅烷Ⅱ、有机溶剂、酸催化剂的重量配比为(1~5):(0.1~2):100:(0.5~2)。
具体的,所述硅烷Ⅰ选自十七氟癸烷基三乙氧基硅烷、十七氟癸烷基三丙氧基硅烷、十三氟烷基三甲氧基硅烷、十七氟癸烷基三氯硅烷中的一种或几种的混合物,所述硅烷Ⅱ选自甲基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
具体的,所述有机溶剂选自异丙醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、甲醇和异辛烷中的一种或几种的混合物。
具体的,所述酸催化剂选自硝酸、盐酸、硫酸和乙酸中的一种或几种的混合物。
具体的,步骤(2)所述的干燥条件为:在常温或60~100℃下干燥10~60min。
具体的,步骤(4)所述的热处理条件为:将所述玻璃C在温度为80~120℃、相对湿度为60~90%的环境中放置15~120min。
本发明另一方面提供了一种低水滴残留的疏水车用玻璃,所述疏水车用玻璃按照上述方法制备而得。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过在玻璃表面形成疏水程度不一的膜层,制备低水滴残留的疏水汽车玻璃,使汽车在小雨天行驶时,在疏水玻璃表面,小水滴以疏水程度低的区域为中心汇集,形成大水滴,并从疏水玻璃表面自行滑落,避免小水滴残留影响车用玻璃的透明性,提高了行车安全。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
一种低水滴残留的疏水车用玻璃的制备方法,所述方法按照如下步骤进行操作:
步骤1,先用10%的氧化铈抛光粉水溶液抛光玻璃表面,然后顺次用自来水、无水乙醇和去离子水清洗抛光玻璃表面,最后干燥得到玻璃A,备用。
步骤2,在所述玻璃A表面镀涂硅酸酯水解液并干燥,得到玻璃B。
步骤2.1,正硅酸乙酯水解液的制备:将硅酸酯加入到有机溶剂中,再加入0.1M的酸催化剂,将上述混合物放入回流装置中,于30~70℃回流12~0.5h,得到硅酸酯水解液,所述硅酸酯、有机溶剂、酸催化剂的重量配比为:(1~10):100:(0.5~2)。其中,各物质间的比例关系比较关键,因为如果比例不合适,则会导致琐碎的硅酸酯水解液透明性不好或在玻璃表面渡涂时效果不佳的问题,优选的,所述硅酸酯、有机溶剂、酸催化剂的重量配比为:(3~6):100:(1~2)。
具体地,所述硅酸酯选自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯和正硅酸丙酯中的一种或几种的混合物;优选的,所述硅酸酯选自正硅酸乙酯。具体地,所述有机溶剂选自异丙醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、甲醇和异辛烷中的一种或几种的混合物;优选的,所述有机溶剂选自异丙醇和乙醇中的至少一种。
具体地,所述酸催化剂选自硝酸、盐酸、硫酸和乙酸中的一种或几种的混合物;优选的,所述酸催化剂选自硝酸和盐酸中的至少一种。。
步骤2.2,在步骤1中得到的所述玻璃A表面镀涂步骤2.1得到的硅酸酯水解液并干燥,得到玻璃B。
将玻璃A浸入硅酸酯水解液中1~10min,然后按照200~1000μm/s的速度提拉镀膜,或用擦拭布蘸取硅酸酯水解液,直接在玻璃A表面擦涂。然后在常温或60~100℃下干燥10~60min。
步骤3,在所述玻璃B表面镀涂疏水程度不同的硅烷的混合物水解液得到玻璃C,并将玻璃C进行热处理,得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
步骤3.1,硅烷混合物水解液的制备:
所述硅烷混合物的水解液的制备方法按照如下步骤进行操作:将硅烷Ⅰ和硅烷Ⅱ加入到有机溶剂中,再加入0.1M的酸催化剂,将上述混合物放入回流装置中,于30~70℃回流12~0.5h,得到疏水程度不同的硅烷的混合物水解液,所述硅烷Ⅰ、硅烷Ⅱ、有机溶剂、酸催化剂的重量配比为(1~5):(0.1~2):100:(0.5~2)。其中,各物质比例的选择主要考虑渡涂的效果和经济性,优选的,所述硅烷Ⅰ、硅烷Ⅱ、有机溶剂、酸催化剂的重量配比为(2~3):(0.5~1):100:(1~2)。
其中,所述硅烷Ⅰ选自十七氟癸烷基三乙氧基硅烷、十七氟癸烷基三丙氧基硅烷、十三氟烷基三甲氧基硅烷、十七氟癸烷基三氯硅烷中的一种或几种的混合物,所述硅烷Ⅱ选自甲基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物;优选的,所述硅烷Ⅰ选自十七氟癸烷基三乙氧基硅烷和十三氟烷基三甲氧基硅烷中的至少一种,所述硅烷Ⅱ选自甲基三氯硅烷和二甲基二乙氧基硅烷中的至少一种。
具体地,所述有机溶剂选自异丙醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、甲醇和异辛烷中的一种或几种的混合物,优选的,所述有机溶剂选自异丙醇和乙醇中的至少一种。
具体地,所述酸催化剂选自硝酸、盐酸、硫酸和乙酸中的一种或几种的混合物,优选的,所述酸催化剂选自硝酸和盐酸中的至少一种。
步骤3.2,在步骤2得到的玻璃B表面镀涂疏水程度不同的硅烷的混合物水解液,得到玻璃C。
将所述玻璃B浸入步骤3.1中制备的硅烷混合物水解液中1~10min,然后按照200~1000μm/s的速度提拉镀膜,或用擦拭布蘸取所述硅烷混合物水解液,直接在所述玻璃B上擦涂,得到玻璃C。两种不同疏水程度的硅烷分别与玻璃表面反应,其中疏水程度低的硅烷量比较少,其形成的疏水点会嵌在疏水性能高的膜层中。
步骤4,将步骤3.2得到的玻璃C热处理,得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
将所述玻璃C在温度为80~120℃、相对湿度为60~90%的环境中放置15~120min,制备得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
按照上述方法制备得到低水滴残留的疏水车用玻璃。将小水滴滴落在本实施例提供的低水滴残留的疏水车用玻璃表面,发现小水滴会向着某个中心移动、聚集,体积不断增大形成大水滴,大水滴在玻璃表面呈现圆珠状,经接触角检测,发现形成的大水滴与玻璃的接触角为100~110°。与现有的车用疏水玻璃相比,本发明实施例提供的疏水玻璃会使小水滴不断聚集,使小水滴的体积增大,形成大水滴,从而增加水滴与玻璃的接触角,使小水滴不会粘附在玻璃表面,而以大水滴的形式自行滑落离开玻璃,减少玻璃表面小水滴的残留,减少了小水滴对玻璃的透明性的影响,提高了行车的安全。
水接触角测试方法:测试环境(23±2)℃,相对湿度(50±5)%,测试方法:座滴法(李卫,黎茂梁。高温座滴法实验技术及装置的应用和发展。中国科学院上海冶金研究所,材料物理与化学(专业)博士论文,2000年度),将水滴置于样品表面,水滴体积为1~3μl,液滴接触样片后2s内完成水接触角测试,可以连续拍照或者录像,抓取2s时刻的图像求接触角值。
实施例1
将3g正硅酸乙酯加入到96g异丙醇溶剂中,再加入1g0.1M的硝酸,60℃回流1h,得到正硅酸乙酯的水解液;
将0.5g二甲基二乙氧基硅烷和2g十七氟癸烷基三乙氧基硅烷加入到96.5g异丙醇中,再加入1g0.1M的硝酸,60℃回流2h,得到上述两种硅烷混合物的水解液。
用10wt%的氧化铈抛光粉水溶液抛光玻璃表面,再顺次用自来水、无水乙醇和去离子水清洗表面,干燥备用,得到玻璃A;接着将玻璃A浸入上述所得正硅酸乙酯的水解液中,然后按照300μm/s的速度提拉镀膜,然后在室温下干燥10min,得到玻璃B;将玻璃B浸入上述所得硅烷混合物的水解液中,然后按照300μm/s的速度提拉镀膜,得到玻璃C;最后将玻璃C在温度为80℃、相对湿度为80%的环境中放置30min,制备得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
将小水滴滴落在本实施例提供的低水滴残留的疏水车用玻璃表面,发现小水滴会向着某个中心移动、聚集,体积不断增大形成大水滴,大水滴在玻璃表面呈现圆珠状,经接触角检测,形成的大水滴与玻璃的接触角为108°,大水滴自行滑落离开玻璃,玻璃表面的小水滴残留量很低。
实施例2
将5g正硅酸乙酯加入到94g乙醇溶剂中,再加入1g0.1M的盐酸,40℃回流2h。得到正硅酸乙酯的水解液;
将3g十三氟烷基三甲氧基硅烷和0.1g甲基三氯硅烷加入到95.9g乙醇中,再加入1.5g0.1M的盐酸,40℃回流3h。得到上述两种硅烷混合物的水解液。
用10wt%的氧化铈抛光粉水溶液抛光玻璃表面,再顺次用自来水、无水乙醇和去离子水清洗表面,干燥备用,得到玻璃A;接着用擦拭布蘸取上述所得正硅酸乙酯的水解液,直接在玻璃A表面擦拭。接着在80℃下干燥15min,得到玻璃B;然后用擦拭布蘸取上述所得硅烷混合物的水解液,直接在玻璃B表面擦拭,得到玻璃C;最后将玻璃C在温度为120℃、相对湿度为50%的环境中放置100min,制备得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
将小水滴滴落在本实施例提供的低水滴残留的疏水车用玻璃表面,发现小水滴会向着某个中心移动、聚集,体积不断增大形成大水滴,大水滴在玻璃表面呈现圆珠状,经接触角检测,形成的大水滴与玻璃的接触角为103°,大水滴自行滑落离开玻璃,玻璃表面的小水滴残留量很低。
实施例3
将6g正硅酸乙酯加入到100g乙酸乙酯溶剂中,再加入0.5g0.1M的盐酸和0.5g0.1M的硝酸,70℃回流0.5h,得到正硅酸乙酯的水解液;
将1g二甲基二氯基硅烷和4g十七氟癸烷基三氯硅烷加入到96.5g丙酮中,再加入0.5g0.1M的乙酸,70℃回流0.5h,得到上述两种硅烷混合物的水解液。
用10wt%的氧化铈抛光粉水溶液抛光玻璃表面,再顺次用自来水、无水乙醇和去离子水清洗表面,干燥备用,得到玻璃A;接着将玻璃A浸入上述所得正硅酸乙酯的水解液中,然后按照300μm/s的速度提拉镀膜,然后在室温下干燥10min,得到玻璃B;将玻璃B浸入上述所得硅烷混合物的水解液中,然后按照300μm/s的速度提拉镀膜,得到玻璃C;最后将玻璃C在温度为80℃、相对湿度为80%的环境中放置30min,制备得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
将小水滴滴落在本实施例提供的低水滴残留的疏水车用玻璃表面,发现小水滴会向着某个中心移动、聚集,体积不断增大形成大水滴,大水滴在玻璃表面呈现圆珠状,经接触角检测,形成的大水滴与玻璃的接触角为109°,大水滴自行滑落离开玻璃,玻璃表面的小水滴残留量很低。
实施例4
将4g正硅酸乙酯加入到95g乙醇溶剂中,再加入1g0.1M的硝酸,30℃回流12h。得到正硅酸乙酯的水解液;
将3g十七氟癸烷基三乙氧基硅烷和0.1g甲基三乙氧基硅烷加入到90g乙醇和6g甲醇中,再加入1g0.1M的硝酸,30℃回流12h。得到上述两种硅烷混合物的水解液。
用10wt%的氧化铈抛光粉水溶液抛光玻璃表面,再顺次用自来水、无水乙醇和去离子水清洗表面,干燥备用,得到玻璃A;接着用擦拭布蘸取正硅酸乙酯的水解液,直接在玻璃A表面擦拭。接着在80℃下干燥15min,得到玻璃B;然后用擦拭布蘸取硅烷混合物的水解液,直接在玻璃B表面擦拭,得到玻璃C;最后将玻璃C在温度为120℃、相对湿度为50%的环境中放置100min,制备得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
将小水滴滴落在本实施例提供的低水滴残留的疏水车用玻璃表面,发现小水滴会向着某个中心移动、聚集,体积不断增大形成大水滴,大水滴在玻璃表面呈现圆珠状,经接触角测量仪检测,形成的大水滴与玻璃的接触角为104°,大水滴自行滑落离开玻璃,玻璃表面的小水滴残留量很低。
实施例5
将7g正硅酸乙酯加入到90g乙醇和5g甲醇溶剂中,再加入2g0.1M的乙酸,60℃回流1h,得到正硅酸乙酯的水解液;
将0.5g二甲基二乙氧基硅烷、1g二甲基二氯硅烷和2g十三氟烷基三甲氧基硅烷、2.5g十七氟硅烷基三乙氧基硅烷加入到96.5份异丙醇中,再加入2g0.1M的乙酸,60℃回流2h,得到上述两种硅烷混合物的水解液;
用10wt%的氧化铈抛光粉水溶液抛光玻璃表面,再顺次用自来水、无水乙醇和去离子水清洗表面,干燥备用,得到玻璃A;接着将玻璃A浸入上述所得正硅酸乙酯的水解液中,然后按照300μm/s的速度提拉镀膜,然后在室温下干燥10min,得到玻璃B;将玻璃B浸入上述所得硅烷混合物的水解液中,然后按照300μm/s的速度提拉镀膜,得到玻璃C;最后将玻璃C在温度为80℃、相对湿度为80%的环境中放置30min,制备得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
将小水滴滴落在本实施例提供的低水滴残留的疏水车用玻璃表面,发现小水滴会向着某个中心移动、聚集,体积不断增大形成大水滴,大水滴在玻璃表面呈现圆珠状,经接触角检测,形成的大水滴与玻璃的接触角为105°,大水滴自行滑落离开玻璃,玻璃表面的小水滴残留量很低。
实施例6
将1g正硅酸甲酯加入到98g乙醇溶剂中,再加入1g0.1M的乙酸,40℃回流2h。得到正硅酸乙酯的水解液;
将5g十七氟癸烷基三乙氧基硅烷和2g甲基三氯硅烷加入到95.9g乙醇中,再加入2g0.1M的乙酸,40℃回流3h。得到上述两种硅烷混合物的水解液。
用10%wt的氧化铈抛光粉水溶液抛光玻璃表面,再顺次用自来水、无水乙醇和去离子水清洗表面,干燥备用,得到玻璃A;接着用擦拭布蘸取上述所得正硅酸乙酯的水解液,直接在玻璃A表面擦拭。接着在80℃下干燥15min,得到玻璃B;然后用擦拭布蘸取上述所得硅烷混合物的水解液,直接在玻璃B表面擦拭,得到玻璃C;最后将玻璃C在温度为120℃、相对湿度为50%的环境中放置100min,制备得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
将小水滴滴落在本实施例提供的低水滴残留的疏水车用玻璃表面,发现小水滴会向着某个中心移动、聚集,体积不断增大形成大水滴,大水滴在玻璃表面呈现圆珠状,经接触角检测,形成的大水滴与玻璃的接触角为107°,大水滴自行滑落离开玻璃,玻璃表面的小水滴残留量很低。
实施例7
将10g正硅酸乙酯加入到95g异丙醇溶和5g异辛烷中,再加入0.3g0.1M的硝酸和0.7g乙酸,60℃回流2h,得到正硅酸乙酯的水解液;
将0.5g二甲基二乙氧基硅烷和2g十七氟癸烷基三乙氧基硅烷加入到96.5g异丙醇中,再加入1g0.1M的硝酸,60℃回流2h,得到上述两种硅烷混合物的水解液。
用10wt%的氧化铈抛光粉水溶液抛光玻璃表面,再顺次用自来水、无水乙醇和去离子水清洗表面,干燥备用,得到玻璃A;接着将玻璃A浸入上述所得正硅酸乙酯的水解液中,然后按照300μm/s的速度提拉镀膜,然后在室温下干燥10min,得到玻璃B;将玻璃B浸入上述所得硅烷混合物的水解液中,然后按照300μm/s的速度提拉镀膜,得到玻璃C;最后将玻璃C在温度为80℃、相对湿度为80%的环境中放置30min,制备得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
将小水滴滴落在本实施例提供的低水滴残留的疏水车用玻璃表面,发现小水滴会向着某个中心移动、聚集,体积不断增大形成大水滴,大水滴在玻璃表面呈现圆珠状,经接触角检测,形成的大水滴与玻璃的接触角为103°,大水滴自行滑落离开玻璃,玻璃表面的小水滴残留量很低。
实施例8
将2g正硅酸乙酯和3g正硅酸甲酯加入到94g丙酮溶剂中,再加入1g0.1M的盐酸,40℃回流2h。得到正硅酸乙酯的水解液;将3g十三氟烷基三甲氧基硅烷和0.1g甲基三氯硅烷加入到95.9g乙醇中,再加入1g0.1M的盐酸和1g硝酸,40℃回流3h。得到上述两种硅烷混合物的水解液。
用10wt%的氧化铈抛光粉水溶液抛光玻璃表面,再顺次用自来水、无水乙醇和去离子水清洗表面,干燥备用,得到玻璃A;接着用擦拭布蘸取正硅酸乙酯的水解液,直接在玻璃A表面擦拭。接着在80℃下干燥15min,得到玻璃B;然后用擦拭布蘸取硅烷混合物的水解液,直接在玻璃B表面擦拭,得到玻璃C;最后将玻璃C在温度为90℃、相对湿度为80%的环境中放置100min,制备得到低水滴残留的疏水车用玻璃。
将小水滴滴落在本实施例提供的低水滴残留的疏水车用玻璃表面,发现小水滴会向着某个中心移动、聚集,体积不断增大形成大水滴,大水滴在玻璃表面呈现圆珠状,经接触角检测,形成的大水滴与玻璃的接触角为102°,大水滴自行滑落离开玻璃,玻璃表面的小水滴残留量很低。
对比例
将5g正硅酸乙酯加入到185g乙醇溶剂中,再加入1g0.1M的盐酸,40℃回流2h,然后再体系中加入3g十七氟癸烷基三乙氧基硅烷和1g0.1M的盐酸,40℃回流3h,得到疏水剂。
用10wt%的氧化铈抛光粉水溶液抛光玻璃表面,再顺次用自来水、无水乙醇和去离子水清洗表面,干燥备用;接着用擦拭布蘸取疏水剂直接在玻璃表面擦拭,然后在温度为120℃环境中放置100min,制备得到疏水车用玻璃。
将小水滴滴落在本对比例提供的疏水车用玻璃表面,经接触角检测,发现小水滴与玻璃的接触角为70°,且小水滴会残留在玻璃表面,直至增加水量至小水滴逐渐变大直径达到5mm后才能自行滑落。经接触角检测,形成的大水滴与玻璃的接触角为107°,大水滴自行滑落离开玻璃,玻璃表面的小水滴残留量很低。
本发明实施例和对比例中所用原材料均为市售之商品;所用仪器、设备、方法均为本技术领域常规所用。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种低水滴残留的疏水车用玻璃的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将基质玻璃用抛光剂抛光脱脂,然后清洗、干燥,得到玻璃A;
(2)在所述玻璃A表面镀涂硅酸酯水解液并干燥,得到玻璃B;
(3)在所述玻璃B表面镀涂疏水程度不同的硅烷的混合物水解液,得到玻璃C,所述疏水程度不同的硅烷的混合物包括疏水程度相对较高的硅烷Ⅰ和疏水程度相对较低的硅烷Ⅱ,且所述硅烷Ⅰ和硅烷Ⅱ的重量比为(1~5):(0.1~2);
(4)将所述玻璃C进行热处理,得到低水滴残留的疏水车用玻璃;
所述硅烷Ⅰ选自十七氟癸烷基三乙氧基硅烷、十七氟癸烷基三丙氧基硅烷、十三氟烷基三甲氧基硅烷、十七氟癸烷基三氯硅烷中的一种或几种的混合物,所述硅烷Ⅱ选自甲基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硅酸酯水解液的制备方法包括:将硅酸酯加入到有机溶剂中,再加入0.1M的酸催化剂,将上述混合物放入回流装置中,于30~70℃回流12~0.5h,得到硅酸酯水解液;所述硅酸酯、有机溶剂、酸催化剂的重量配比为:(1~10):100:(0.5~2)。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述硅酸酯选自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯和正硅酸丙酯中的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述疏水程度不同的硅烷的混合物水解液的制备方法包括:将硅烷Ⅰ和硅烷Ⅱ加入到有机溶剂中,再加入0.1M的酸催化剂,将上述混合物放入回流装置中,于30~70℃回流12~0.5h,得到疏水程度不同的硅烷混合物的水解液;所述硅烷Ⅰ、硅烷Ⅱ、有机溶剂、酸催化剂的重量配比为(1~5):(0.1~2):100:(0.5~2)。
5.如权利要求2或4所述的方法,其特征在于,所述有机溶剂选自异丙醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、甲醇和异辛烷中的一种或几种的混合物。
6.如权利要求2或4所述的方法,其特征在于,所述酸催化剂选自硝酸、盐酸、硫酸和乙酸中的一种或几种的混合物。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中步骤(2)所述的干燥条件为:在常温或60~100℃下干燥10~60min。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中步骤(4)所述的热处理条件为:将所述玻璃C在温度为80~120℃、相对湿度为60~90%的环境中放置15~120min。
9.一种低水滴残留的疏水车用玻璃,其特征在于,所述疏水车用玻璃采用权利要求1-8任一项所述的方法制备而得。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310233807.5A CN103332871B (zh) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | 一种低水滴残留的疏水车用玻璃及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310233807.5A CN103332871B (zh) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | 一种低水滴残留的疏水车用玻璃及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103332871A CN103332871A (zh) | 2013-10-02 |
CN103332871B true CN103332871B (zh) | 2015-08-12 |
Family
ID=49241099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310233807.5A Active CN103332871B (zh) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | 一种低水滴残留的疏水车用玻璃及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103332871B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103992045A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-20 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 双组份疏水剂及其应用 |
CN104891826B (zh) * | 2015-05-26 | 2018-02-16 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种车辆用疏水玻璃及其制备方法 |
CN106221671A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-12-14 | 杨得全 | 一种汽车玻璃表面防雨剂及其制备工艺及涂装工艺 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1908099A (zh) * | 2006-08-15 | 2007-02-07 | 广州市白云化工实业有限公司 | 一种氟化改性有机硅纳米涂料及其制备方法 |
CN102503164A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-06-20 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种耐磨疏水玻璃的制备方法 |
CN102718413A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 疏水剂及其制备方法、疏水玻璃及其制备方法 |
CN103045079A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-04-17 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 用于玻璃的憎水修饰剂及其制备方法、憎水玻璃及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7449233B2 (en) * | 2006-08-09 | 2008-11-11 | Innovation Chemical Technologies, Ltd | Nano structured phased hydrophobic layers on substrates |
JP2011020913A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Office Ikeda:Kk | 撥水定着方法 |
-
2013
- 2013-06-13 CN CN201310233807.5A patent/CN103332871B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1908099A (zh) * | 2006-08-15 | 2007-02-07 | 广州市白云化工实业有限公司 | 一种氟化改性有机硅纳米涂料及其制备方法 |
CN102503164A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-06-20 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种耐磨疏水玻璃的制备方法 |
CN102718413A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 疏水剂及其制备方法、疏水玻璃及其制备方法 |
CN103045079A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-04-17 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 用于玻璃的憎水修饰剂及其制备方法、憎水玻璃及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103332871A (zh) | 2013-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105694715A (zh) | 一种SiO2/PDMS复合透明超疏水涂层的制备方法 | |
CN106495498B (zh) | 一种玻璃防雾涂层的制备方法 | |
CN104129790B (zh) | 一种纳米SiO2微球,憎水剂,其制备方法以及憎水玻璃 | |
CN103332871B (zh) | 一种低水滴残留的疏水车用玻璃及其制备方法 | |
WO2021121422A1 (zh) | 一种超疏水涂层及其制备方法与应用 | |
CN103524053B (zh) | 一种透明超疏水涂层的制备方法 | |
CN103343336B (zh) | 一种汽车涂料疏水膜层的制备方法 | |
CN105776887B (zh) | 一种憎水剂,憎水玻璃及其制备方法 | |
CN103433188B (zh) | 一种用于汽车车身表面的易清洁疏水膜层的制备方法 | |
CN102627410B (zh) | 憎水玻璃的制备方法及憎水玻璃 | |
CN102584028B (zh) | 一种改性纳米SiO2溶胶、其制备方法及其在汽车玻璃上的使用方法 | |
CN103305122A (zh) | 一种蒙脱土-二氧化硅超疏水涂层及其制备方法 | |
CN102849962A (zh) | 一种二氧化硅超疏水薄膜的制备方法及一种超疏水材料 | |
CN103305124A (zh) | 纳米SiO2复合有机硅氟树脂防污涂料及其制备方法 | |
CN104261695A (zh) | 一种透明超疏水氧化锌涂层的制备方法 | |
CN104910805B (zh) | 一种用于汽车外表面的陶瓷涂料及其制备方法和应用 | |
CN102643029A (zh) | 憎水修饰剂及其修饰的憎水玻璃、憎水玻璃的制备方法 | |
CN113823467A (zh) | 一种防污闪瓷绝缘子及其制备方法 | |
CN113772960A (zh) | 一种耐磨超疏水减反膜的制备方法 | |
CN104261696A (zh) | 一种超滑憎水膜层、其制备方法以及玻璃制备方法 | |
CN102964961A (zh) | 一种纳米反射隔热涂料及其制备方法 | |
CN104150785B (zh) | 一种疏水玻璃的制备方法 | |
CN111499199B (zh) | 沿海盐雾地区瓷绝缘子用无机憎水和防尘复合防污釉料及其制备方法和应用 | |
CN113337208B (zh) | 适用于双层镀膜的减反射镀膜液及其制备方法和应用 | |
CN111574904B (zh) | 一种用于汽车玻璃的油水双疏涂层液 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |