CN118125723A - 具有涂层的基材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有涂层的基材及其制备方法。在所述具有涂层的基材中，所述涂层设于所述基材的表面，所述涂层包括表面保护层，所述表面保护层是由第一涂液制备得到。本发明还提供了基于上述具有涂层的基材的制备方法。本发明所提供的技术方案能够在玻璃、带有功能金属层的玻璃等基材表面形成具有较高耐磨性的保护层，并且，该保护层能够经过一定程度的磨耗之后仍保持较高的可见光透过率。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有涂层的基材及其制备方法，属于玻璃涂层技术领域。
背景技术
为了提升汽车玻璃的轻量化，车门窗玻璃、车三角窗玻璃、车后挡风玻璃使用单层钢化玻璃，且玻璃的厚度也在不断变薄，但是玻璃的隔热、隔紫外线、加热除雾等功能越来越弱，随着车辆使用人员对汽车玻璃功能要求越来越高，多家汽车玻璃生产商会在玻璃车内表面增加一层功能性金属层，此金属层可以取到隔热、隔紫外线、加热除雾等功能，但是金属层如果裸露在环境中容易与环境中的水、空气等化学物质接触，导致金属层变色影响外观、金属层发生反应影响光学性能和其它性能。
为了使金属层能够裸露在环境中直接使用，CN218710096U公开了一种镀膜保护层膜层结构，包括塑胶板和依次设置在塑胶板上的基底层、第一吸收层、第一介质层、第二吸收层、第二介质层、第三吸收层和保护层，保护层为三氧化二铝层。该实用新型通过三氧化二铝层对五氧化三钛层进行保护，但是，其未考虑增加涂层后耐磨性的可靠性，同时也未考虑增加涂层后对产品的整体光学是否有产生影响。
同时，CN114293157A公开了一种由易氧化金属镀膜保护制备的高均质NiCrPt合金溅射靶材及其制备方法，所述溅射靶材的基材原料由纯度≥99.99wt％的Ni、Cr、Pt金属组成，其中Cr10-30at％，Pt1-4.5at％，余量为Ni，外加总质量比0.01-0.08％的除氧剂；基材表面保护镀膜厚度≤5μm；所述溅射靶材致密度≥99.5％，且无肉眼可见的缺陷，氧含量≤30ppm，靶材晶粒均匀，其平均粒径为20-100μm；所述溅射靶材之表层机加工处理的去除深度≤0.5mm。上述制备方法采用金属靶材进行溅射，所得到的镀膜是用于对金属基材提供抗氧化保护，并未考虑其耐磨性以及透光性。
然而，在实际情况下，保护膜(层)经常与环境中的化学物质接触，并且会随着玻璃升降而受到摩擦，从而导致保护膜(层)被刮花，影响其透光性。但是，现有技术并未就此提供解决方案。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种具有涂层的基材，该涂层具有优良的耐磨性和可见光透过率。
本发明的目的还在于提供一种上述具有涂层的基材的制备方法。
为达到上述目的，本发明提供了一种具有涂层的基材，所述涂层设于所述基材的表面，所述涂层包括表面保护层，所述表面保护层是由第一涂液制备得到。
可选地，按质量份数计，所述第一涂液包括15份-25份硅酸盐、1份-5份钛酸盐、40份-70份第一溶剂、0.1份-5份填充剂、5份-15份第一偶联剂、0.01份-1份第一催化剂、1份-10份去离子水和0.1份-2份助剂。优选地，所述第一涂液中硅酸盐的质量份数可以为但不限于为15份、17份、19份、21份、23份、25份，同时也可以是由上述份数中的任意两个组成的范围；所述第一涂液中钛酸盐的质量份数可以为但不限于为1份、2份、3份、4份、5份，同时也可以是由上述份数中的任意两个组成的范围；所述第一涂液中第一溶剂的质量份数可以为但不限于为40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份，同时也可以是由上述份数中的任意两个组成的范围；所述第一涂液中填充剂的质量份数可以为但不限于为0.1份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、5份，同时也可以是由上述份数中的任意两个组成的范围；所述第一涂液中第一偶联剂的质量份数可以为但不限于为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份，同时也可以是由上述份数中的任意两个组成的范围；所述第一涂液中第一催化剂的质量份数可以为但不限于为0.01份、0.05份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份，同时也可以是由上述份数中的任意两个组成的范围；所述第一涂液中去离子水的质量份数可以为但不限于为1份、3份、5份、7份、9份、10份，同时也可以是由上述份数中的任意两个组成的范围；所述第一涂液中助剂的质量份数可以为但不限于为0.1份、0.3份、0.5份、0.7份、0.9份、1份、1.3份、1.5份、1.7份、1.9份、2份，同时也可以是由上述份数中的任意两个组成的范围。
可选地，所述硅酸盐包括硅酸酯和/或硅氧烷；优选地，所述硅酸盐选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合；和/或
所述钛酸盐选自钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、三氯化钛、四氯化钛中的一种或两种以上的组合；和/或
所述第一偶联剂选自3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或两种以上的组合；和/或
所述第一催化剂包括盐酸、硝酸和氨水中的一种或两种以上的组合；和/或
所述第一溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇和丙二醇甲醚中的一种或两种以上的组合；和/或
所述填充剂选自二氧化硅分散液、二氧化钛分散液、氧化锆分散液中的一种或两种以上的组合；和/或
所述助剂为流平剂，所述流平剂选自聚醚改性硅氧烷、聚酯改性聚甲基烷基硅氧烷和聚醚聚酯改性含羟基聚硅氧烷中的一种或两种以上的组合。
可选地，所述二氧化硅分散液的固含量为10％-30％；和/或
所述二氧化钛分散液的固含量为10％-30％；和/或
所述氧化锆分散液的固含量为10％-30％。
可选地，所述第一涂液的粘度为1-100cP，优选为5-30cP。
可选地，所述基材为玻璃；和/或
带有无机涂层的玻璃，所述表面保护层与所述无机涂层直接接触。其中，所述无机涂层可为包含氧化硅的无机涂层。
可选地，所述涂层还包括粘结层，所述粘结层位于所述基材与所述表面保护层之间，所述粘结层是由第二涂液制备得到。在本发明中，所述粘结层的主要作用是提升涂层与基材的粘结强度。
可选地，按质量份数计，所述第二涂液包括70份-90份第二溶剂、0.01份-1份第二催化剂和10份-30份第二偶联剂。优选地，所述第二涂液中第二溶剂的质量份数可以为但不限于为70份、72份、75份、80份、82份、85份、90份，同时也可以是由上述份数中的任意两个组成的范围；所述第二涂液中第二催化剂的质量份数可以为但不限于为0.01份、0.05份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份，同时也可以是由上述份数中的任意两个组成的范围；所述第二涂液中第二偶联剂的质量份数可以为但不限于为10份、15份、17份、19份、21份、23份、25份、30份，同时也可以是由上述份数中的任意两个组成的范围。
可选地，所述第二催化剂包括氨水、醋酸、柠檬酸、草酸和羟基乙酸中的一种或两种以上的组合；和/或
所述第二溶剂包括乙酸丁酯、丙二醇甲醚和乙酸异丁酯中的一种或两种以上的组合；和/或
所述第二偶联剂包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。
可选地，所述第二涂液的粘度为1-100cP，优选为5-30cP。
可选地，所述涂层的总厚度为30nm-1000nm，优选为50nm-500nm。
可选地，所述表面保护层的厚度为30nm-800nm，所述粘结层的厚度为0nm-200nm，更优选为大于0nm且小于或等于200nm。
可选地，所述基材为玻璃；和/或
带有功能金属层的玻璃，所述粘结层与所述功能金属层直接接触；和/或
带有功能金属氧化物层的玻璃，所述粘结层与所述功能金属氧化物层直接接触；和/或
带有有机涂层的玻璃，所述粘结层与所述有机涂层直接接触；和/或
带有有机无机杂化涂层的玻璃，所述粘结层与所述有机无机杂化涂层直接接触。
可选地，所述涂层的可见光透过率大于或等于90％，优选为大于或等于95％。
可选地，在经过平面耐磨仪的5000转耐磨测试前后，所述涂层的雾度差小于或等于2％。
可选地，所述基材的可见光透过率为Tl0，所述具有涂层的基材的可见光透过率为Tl1，二者的变化值小于2％，即|Tl0-Tl1|＜2％。优选地，|Tl0-Tl1|≤1％；更优选地，|Tl0-Tl1|≤0.5％。
本发明还提供了上述具有涂层的基材的制备方法，其中该涂层包括表面保护层和粘结层，该涂层的制备方法包括以下步骤：
S1、将所述硅酸盐、钛酸盐、第一溶剂、填充剂、第一偶联剂、第一催化剂、去离子水和助剂混合，搅拌得到第一涂液；
S2、将所述第二溶剂、第二催化剂和第二偶联剂混合，搅拌得到第二涂液；
S3、将所述第二涂液涂覆到基材的表面上，经流平、干燥后形成粘结层；
S4、对带有粘结层的基材进行降温处理；
S5、将所述第一涂液涂覆到带有粘结层的基材的表面，经流平、干燥、固化后在基材的表面形成涂层，该涂层包括粘结层和表面保护层。
可选地，在步骤S1中，所述第一催化剂和去离子水预先混合，搅拌后得到带第一催化剂的水溶液，且所述带第一催化剂的水溶液的添加速率为4g/min-1000g/min。
在本发明中，在步骤S1和步骤S2中的搅拌速度为100转/分钟-1000转/分钟。
可选地，该制备方法还包括以下步骤：
在将所述第二涂液涂覆到基材的表面之前，对基材的表面进行预处理，以使所述基材的表面的水接触角小于10°。
在本发明中，所述预处理包括采用第二溶剂进行擦拭、等离子处理、火焰处理等中的至少一种。
可选地，在步骤S3至步骤S5中：
环境的洁净度控制在万级以上；和/或
环境的温度范围为10℃-25℃；和/或
环境的湿度大于等于50％RH、小于等于80％RH。
本发明在步骤S3和步骤S5中，所述涂覆采用喷涂、滚涂、刷涂、浸涂等中的一种或两种以上的组合的方式进行。
可选地，在步骤S4中，对带有粘结层的基材进行降温处理是将带有粘结层的基材降温至10℃-25℃。
可选地，在步骤S3和步骤S5中，所述干燥的温度分别为60℃-100℃，时间分别为3min-10min。
可选地，在步骤S5中，所述固化温度范围为550℃-700℃，固化时间为5min-60min。优选地，所述固化过程中的升温速率为5℃/min-20℃/min。
本发明还提供了上述具有涂层的基材的制备方法，其中该涂层仅包括表面保护层，该涂层的制备方法包括以下步骤：
A1、将所述硅酸盐、钛酸盐、第一溶剂、填充剂、第一偶联剂、第一催化剂、去离子水和助剂混合，搅拌得到第一涂液；
A2、将所述第一涂液涂覆到基材的表面上，经流平、干燥、固化后形成表面保护层。
可选地，在步骤A1中，所述第一催化剂和去离子水预先混合，搅拌后得到带第一催化剂的水溶液，且所述带第一催化剂的水溶液的添加速率为4g/min-1000g/min。
在本发明中，在步骤A1中的搅拌速度为100转/分钟-1000转/分钟。
可选地，该制备方法还包括以下步骤：
在将所述第一涂液涂覆到基材的表面之前，对基材的表面进行预处理，以使所述基材的表面的水接触角小于10°。
在本发明中，所述预处理包括采用第二溶剂进行擦拭、等离子处理、火焰处理等中的至少一种。
可选地，在步骤A2中：
环境的洁净度控制在万级以上；和/或
环境的温度范围为10℃-25℃；和/或
环境的湿度大于等于50％RH、小于等于80％RH。
本发明在步骤A2中，所述涂覆采用喷涂、滚涂、刷涂、浸涂等中的一种或两种以上的组合的方式进行。
可选地，在步骤A2中，所述干燥的温度为60℃-100℃，时间3-10min。
可选地，在步骤A2中，所述固化温度范围为550℃-700℃，固化时间为5min-60min。优选地，所述固化过程中的升温速率为5℃/min-20℃/min。
本发明所提供的技术方案能够在玻璃等基材表面形成具有较高耐磨性的保护性涂层，并且，该保护性涂层能够经过一定程度的磨耗之后仍保持较高的可见光透过率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例所需要使用的附图进行说明。
图1是本发明提供的一种具有涂层的基材的结构示意图；
图2是本发明提供的一种具有涂层的基材的另一结构示意图；
图3是本发明提供的一种具有涂层的基材的又一结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本发明提供一种具有涂层的基材，如图1所示，涂层200设于基材100的表面，所述涂层200包括表面保护层210，所述表面保护层210是由第一涂液制备得到。
需要说明的是，基材100的形状可以是平面，也可以是曲面。
根据本发明的具有涂层的基材，按质量份数计，所述第一涂液包括15份-25份硅酸盐、1份-5份钛酸盐、40份-70份第一溶剂、0.1份-5份填充剂、5份-15份第一偶联剂、0.01份-1份第一催化剂、1份-10份去离子水和0.1份-2份助剂。
根据本发明的具有涂层的基材，优选地，按质量百分比计，所述第一涂液包含：15％-25％硅酸盐、1％-5％钛酸盐、40％-70％第一溶剂、0.1％-5％填充剂、5％-15％第一偶联剂、0.01％-1％第一催化剂、1％-10％去离子水和0.1％-2％助剂。
根据本发明的具有涂层的基材，所述硅酸盐包括硅酸酯和/或硅氧烷；优选地，所述硅酸盐选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。
根据本发明的具有涂层的基材，所述钛酸盐选自钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、三氯化钛、四氯化钛中的一种或两种以上的组合。
根据本发明的具有涂层的基材，所述第一偶联剂选自3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或两种以上的组合。
根据本发明的具有涂层的基材，所述第一催化剂包括盐酸、硝酸和氨水中的一种或两种以上的组合。
根据本发明的具有涂层的基材，所述第一溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇和丙二醇甲醚中的一种或两种以上的组合。
根据本发明的具有涂层的基材，所述填充剂选自二氧化硅分散液、二氧化钛分散液、氧化锆分散液中的一种或两种以上的组合。
根据本发明的具有涂层的基材，所述助剂为流平剂，所述流平剂选自聚醚改性硅氧烷、聚酯改性聚甲基烷基硅氧烷和聚醚聚酯改性含羟基聚硅氧烷中的一种或两种以上的组合。
根据本发明的具有涂层的基材，所述二氧化硅分散液的固含量为10％-30％；和/或
所述二氧化钛分散液的固含量为10％-30％；和/或
所述氧化锆分散液的固含量为10％-30％。
根据本发明的具有涂层的基材，所述第一涂液的粘度为1-100cP，优选为5-30cP。当第一涂液的粘度太大时，所形成的表面保护层的厚度较厚，且表面保护层的厚度均匀性也较差。
根据本发明的具有涂层的基材，所述基材100为玻璃和/或带有无机涂层的玻璃。当所述基材100为带有无机涂层的玻璃时，所述表面保护层210与所述无机涂层直接接触。其中，所述无机涂层可为包含氧化硅的无机涂层。也就是说，在本发明中，当所述基材100的表面材质为玻璃或氧化硅等中的至少一种时，所述涂层200为单层的表面保护层210。
根据本发明的具有涂层的基材，所述涂层200为单层，且该涂层200仅包括表面保护层210。所述涂层200的可见光透过率大于或等于90％，优选为大于或等于95％。涂层200的可见光透过率越大，对具有涂层的基材的光学影响越小。
根据本发明的具有涂层的基材，如图2所示，所述涂层200还包括粘结层220，所述粘结层220位于所述基材100与表面保护层210之间，所述粘结层220是由第二涂液制备得到。在本发明中，所述粘结层220的主要作用是提升涂层200与基材100的粘结强度。
根据本发明的具有涂层的基材，按质量份数计，所述第二涂液包括70份-90份第二溶剂、0.01份-1份第二催化剂和10份-30份第二偶联剂。
根据本发明的具有涂层的基材，优选地，按质量百分比计，所述第二涂液包含70％-90％第二溶剂、0.01％-1％第二催化剂和10％-30％第二偶联剂。
根据本发明的具有涂层的基材，所述第二催化剂包括氨水、醋酸、柠檬酸、草酸和羟基乙酸中的一种或两种以上的组合。
根据本发明的具有涂层的基材，所述第二溶剂包括乙酸丁酯、丙二醇甲醚和乙酸异丁酯中的一种或两种以上的组合。
根据本发明的具有涂层的基材，所述第二偶联剂包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。
根据本发明的具有涂层的基材，所述第二涂液的粘度为1-100cP，优选为5-30cP。当第二涂液的粘度太大时，所形成的粘结层220的厚度较厚，且粘结层220的厚度均匀性也较差。
根据本发明的具有涂层的基材，所述涂层200的总厚度为30nm-1000nm，优选为50nm-500nm。如果涂层200的厚度太厚，在第一涂液和/或第二涂液的固化过程中，涂层容易开裂；如果涂层200的厚度太薄，涂层200的耐磨效果较差。
根据本发明的具有涂层的基材，当所述涂层200的总厚度为30nm-1000nm时，所述表面保护层210的厚度为30nm-800nm，所述粘结层220的厚度大于0nm且小于或等于200nm。
根据本发明的具有涂层的基材，所述表面保护层210的厚度优选为50nm-500nm。如果表面保护层210的厚度太厚，在第一涂液的固化过程中，表面保护层210容易开裂；如果表面保护层210的厚度太薄，表面保护层210的耐磨效果较差。
根据本发明的具有涂层的基材，当所述基材100的表面为平面，涂层200的厚度均匀性控制在±10nm以内。
根据本发明的具有涂层的基材，所述基材100为玻璃；和/或
带有功能金属层的玻璃，所述粘结层220与所述功能金属层直接接触；和/或
带有功能金属氧化物层的玻璃，所述粘结层220与所述功能金属氧化物层直接接触；和/或
带有有机涂层的玻璃，所述粘结层220与所述有机涂层直接接触；和/或
带有有机无机杂化涂层的玻璃，所述粘结层220与所述有机无机杂化涂层直接接触。
如图3所示，其中100指的是玻璃，101指的是玻璃带有的功能金属层和/或功能金属氧化物层和/或有机涂层和/或有机无机杂化涂层，210指的是第一涂液固化后形成的表面保护层，220指的是第二涂液固化后形成的粘结层。
在本发明中，例如，所述有机涂层为环氧树脂涂层、丙烯酸树脂涂层、聚氨酯涂层等中的至少一种。所述有机无机杂化涂层为硅改性环氧树脂涂层、硅改性丙烯酸树脂涂层、硅改性聚氨酯涂层等中的至少一种。所述功能金属氧化物层为氧化锆、氧化钛等。所述功能金属层为银层等。
在本发明中，当所述基材100的表面材质为玻璃、氧化硅、金属、金属氧化物、有机涂层、有机无机杂化涂层等中的至少一种时，所述涂层200为双层，该涂层200包括表面保护层210和粘结层220。
根据本发明的具有涂层的基材，所述涂层200为双层，且该涂层200包括表面保护层210和粘结层220，所述涂层200的可见光透过率大于或等于90％，优选为大于或等于95％。涂层200的可见光透过率越大，对具有涂层的基材的光学影响越小。
根据本发明的具有涂层的基材，所述涂层200为双层，且该涂层200包括表面保护层210和粘结层220，具有涂层的基材在经过平面耐磨仪的5000转耐磨测试前后，所述涂层200的雾度差小于或等于2％。
根据本发明的具有涂层的基材，所述基材100的可见光透过率为Tl0，所述具有涂层的基材的可见光透过率为Tl1，二者的变化值小于2％，即|Tl0-Tl1|＜2％。
本发明还提供了上述具有涂层的基材的制备方法，其中该涂层200包括表面保护层210和粘结层220，该涂层200的制备方法包括以下步骤：
S1、将所述硅酸盐、钛酸盐、第一溶剂、填充剂、第一偶联剂、第一催化剂、去离子水和助剂混合，搅拌得到第一涂液；
S2、将所述第二溶剂、第二催化剂和第二偶联剂混合，搅拌得到第二涂液；
S3、将所述第二涂液涂覆到基材100的表面上，经流平、干燥后形成粘结层220；
S4、对带有粘结层的基材进行降温处理；
S5、将所述第一涂液涂覆到带有粘结层的基材的表面，经流平、干燥、固化后在基材100的表面形成涂层200，该涂层200包括粘结层220和表面保护层210。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤S1中，所述第一催化剂和去离子水预先混合，搅拌后得到带第一催化剂的水溶液，且所述带第一催化剂的水溶液的添加速率为4g/min-1000g/min。
在本发明中，将原料进行混合时，如果没有将所述第一催化剂和去离子水预先混合，而是直接添加第一催化剂，将会导致局部反应太激烈，容易析出固态晶体。优选地，所述带第一催化剂的水溶液的浓度0.01％-1％。
优选地，当所述第一涂液的总质量小于或等于100克时，所述带第一催化剂的水溶液的添加速率为4g/min；当所述第一涂液的总质量大于250千克时，所述带第一催化剂的水溶液的添加速率为1000g/min；当所述第一涂液的总质量为100克到250千克时，所述带第一催化剂的水溶液的添加速率为：(所述第一涂液的总质量×4％)/min。将原料进行混合时，若含带第一催化剂的水溶液的添加速率太快，会使得反应太激烈及反应过度，容易析出固态晶体，且催化反应过程中伴随着放热，存在安全隐患；若含带第一催化剂的水溶液的添加速率太慢，浪费时间，影响生产效率。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤S1和步骤S2中的搅拌速度为100转/分钟-1000转/分钟。如果搅拌速度太快，反应过于激烈，存在飞溅风险；而且第一涂液的原料中含有助剂，如果搅拌速度过快，将会导致原料混合过程中出现很多气泡。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，该制备方法还包括以下步骤：
在将所述第二涂液涂覆到基材100的表面之前，对基材100的表面进行预处理，以使所述基材100的表面的水接触角小于10°。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，所述预处理包括采用第二溶剂进行擦拭、等离子处理、火焰处理等中的至少一种。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤S3至步骤S5中：
环境的洁净度控制在万级以上；和/或
环境的温度范围为10℃-25℃；和/或
环境的湿度大于等于50％RH、小于等于80％RH。
在本发明中，当环境的洁净度等级太低时，涂层200中会存在有杂质，影响涂层200的外观。当环境的温度和湿度不在上述范围之内时，涂层200在制备过程中存在流平性差的风险，将会影响产品的外观和光学指标。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤S3和步骤S5中，所述涂覆采用喷涂、滚涂、刷涂、浸涂等中的一种或两种以上的组合的方式进行。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤S4中，对带有粘结层的基材进行降温处理是将带有粘结层的基材降温至10℃-25℃。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤S3和步骤S5中，所述干燥的温度分别为60℃-100℃，时间分别为3min-10min。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤S5中，所述固化温度范围为550℃-700℃，固化时间为5min-60min。优选地，所述固化过程中的升温速率为5℃/min-20℃/min。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤S5后，需对具有涂层的基材进行降温处理，该降温处理方式可以采用自然降温，也可以采用吹低温气体进行加速降温。
本发明还提供了上述具有涂层的基材的制备方法，其中该涂层仅包括表面保护层，该涂层的制备方法包括以下步骤：
A1、将所述硅酸盐、钛酸盐、第一溶剂、填充剂、第一偶联剂、第一催化剂、去离子水和助剂混合，搅拌得到第一涂液；
A2、将所述第一涂液涂覆到基材的表面上，经流平、干燥、固化后形成表面保护层。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤A1中，所述第一催化剂和去离子水预先混合，搅拌后得到带第一催化剂的水溶液，且所述带第一催化剂的水溶液的添加速率为4g/min-1000g/min。
在本发明中，将原料进行混合时，如果没有将所述第一催化剂和去离子水预先混合，而是直接添加第一催化剂，将会导致局部反应太激烈，容易析出固态晶体。优选地，所述带第一催化剂的水溶液的浓度0.01％-1％。
优选地，当所述第一涂液的总质量小于或等于100克时，所述带第一催化剂的水溶液的添加速率为4g/min；当所述第一涂液的总质量大于250千克时，所述带第一催化剂的水溶液的添加速率为1000g/min；当所述第一涂液的总质量为100克到250千克时，所述带第一催化剂的水溶液的添加速率为：(所述第一涂液的总质量×4％)/min。将原料进行混合时，若含带第一催化剂的水溶液的添加速率太快，会使得反应太激烈及反应过度，容易析出固态晶体，且催化反应过程中伴随着放热，存在安全隐患；若含带第一催化剂的水溶液的添加速率太慢，浪费时间，影响生产效率。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤A1中的搅拌速度为100转/分钟-1000转/分钟。如果搅拌速度太快，反应过于激烈，存在飞溅风险；而且第一涂液的原料中含有助剂，如果搅拌速度过快，将会导致原料混合过程中出现很多气泡。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，该制备方法还包括以下步骤：
在将所述第一涂液涂覆到基材100的表面之前，对基材100的表面进行预处理，以使所述基材100的表面的水接触角小于10°。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，所述预处理包括采用第二溶剂进行擦拭、等离子处理、火焰处理等中的至少一种。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤A2中：
环境的洁净度控制在万级以上；和/或
环境的温度范围为10℃-25℃；和/或
环境的湿度大于等于50％RH、小于等于80％RH。
在本发明中，当环境的洁净度等级太低时，涂层200中会存在有杂质，影响涂层的外观。当环境的温度和湿度不在上述范围之内时，涂层200在制备过程中存在流平性差的风险，将会影响产品的外观和光学指标。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤A2中，所述涂覆采用喷涂、滚涂、刷涂、浸涂等中的一种或两种以上的组合的方式进行。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤A2中，所述干燥的温度为60℃-100℃，时间为3min-10min。
根据本发明具有涂层的基材的制备方法，在步骤A2中，所述固化温度范围为550℃-700℃，固化时间为5min-60min。优选地，所述固化过程中的升温速率为5℃/min-20℃/min。
需要说明的是，本发明中的玻璃可以为汽车玻璃，例如车门窗玻璃、车三角窗玻璃、车后挡风玻璃等。汽车玻璃需进行高温热处理成型，本发明的涂层可以跟着玻璃进行高温热处理成型，且不会出现裂纹。
本发明具体列举了实施例1-6和对比例1-3进行详细说明，但本发明不限于以下实施例。
需要说明的是，实施例1-5和对比例1-2提供的具有涂层的基材，其涂层均包括表面保护层和粘结层，且表面保护层是由第一涂液制备得到，粘结层是由第二涂液制备得到。由于粘结层的厚度薄，且主要作用是提升涂层与基材的粘结强度，其与涂层的耐磨性没有直接关系，此外第二涂液为透明涂液，因此实施例1-5和对比例1-2中第二涂液的配方均采用同一配比，第二涂液的配方由以下重量份的成分组成：85份丙二醇甲醚，14份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和1份质量分数为10％的氨水。
需要说明的是，实施例6和对比例3提供的具有涂层的基材，其涂层均为单层的表面保护层，且表面保护层是由第一涂液制备得到。
需要说明的是，实施例1-4和对比例1-3中的基材均选择带有功能金属层的玻璃，且功能金属层与粘结层直接接触。其中，基材尺寸为200mm×200mm。
需要说明的是，实施例5和实施例6的基材均选择玻璃。其中，基材尺寸为200mm×200mm。
需要说明的是，为了增加玻璃或者玻璃上的功能金属层的表面能，首先使用无水乙醇擦拭玻璃或玻璃上的功能金属层，再对玻璃或玻璃上的功能金属层进行等离子处理。
实施例1
本实施例提供了一种具有涂层的玻璃，该涂层包括表面保护层和粘结层，其中表面保护层是由第一涂液制备得到，第一涂液的配方由以下重量份的成分组成：20份正硅酸乙酯，4份钛酸四丁酯，60份丙二醇甲醚，3.5份二氧化硅分散液，5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚改性硅氧烷。
本实施例所述具有涂层的玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20份正硅酸乙酯，4份钛酸四丁酯，60份丙二醇甲醚，3.5份二氧化硅分散液，5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚改性硅氧烷混合，室温、300转/分钟搅拌8h后得到A1，静置24h备用；
S2、将85份丙二醇甲醚、14份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和1份质量分数为10％的氨水混合，室温、300转/分钟搅拌4h后得到B，静置24h备用；
S3、将B喷涂到基材的表面上，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min后形成粘结层；
S4、将带有粘结层的基材降温至室温；
S5、将A1喷涂到带有粘结层的基材的表面，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min，接着转移至马弗炉在600℃下固化10min，降温后制得具有涂层的玻璃，该涂层包括粘结层和表面保护层。
实施例2
本实施例提供了一种具有涂层的玻璃，该涂层包括表面保护层和粘结层，其中表面保护层是由第一涂液制备得到，第一涂液的配方由以下重量份的成分组成：20份正硅酸甲酯，1份钛酸四异丙酯，63份丁醇，3.5份二氧化硅分散液，5份3-氨基丙基三甲氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚改性硅氧烷。
本实施例所述具有涂层的玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20份正硅酸甲酯，1份钛酸四异丙酯，63份丁醇，3.5份二氧化硅分散液，5份3-氨基丙基三甲氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚改性硅氧烷混合，室温、300转/分钟搅拌8h后得到A2，静置24h备用；
S2、将85份丙二醇甲醚、14份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和1份质量分数为10％的氨水混合，室温、300转/分钟搅拌4h后得到B，静置24h备用；
S3、将B喷涂到基材的表面上，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min后形成粘结层；
S4、将带有粘结层的基材降温至室温；
S5、将A2喷涂到带有粘结层的基材的表面，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min，接着转移至马弗炉在600℃下固化10min，降温后制得具有涂层的玻璃，该涂层包括粘结层和表面保护层。
实施例3
本实施例提供了一种具有涂层的玻璃，该涂层包括表面保护层和粘结层，其中表面保护层是由第一涂液制备得到，第一涂液的配方由以下重量份的成分组成：20份三乙氧基硅烷，4份四氯化钛，50份丙醇，3.5份二氧化钛分散液，15份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚酯改性聚甲基烷基硅氧烷。
本实施例所述具有涂层的玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20份三乙氧基硅烷，4份四氯化钛，50份丙醇，3.5份二氧化钛分散液，15份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚酯改性聚甲基烷基硅氧烷混合，室温、300转/分钟搅拌8h后得到A3，静置24h备用；
S2、将85份丙二醇甲醚、14份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和1份质量分数为10％的氨水混合，室温、300转/分钟搅拌8h后得到B，静置24h备用；
S3、将B喷涂到基材的表面上，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min后形成粘结层；
S4、将带有粘结层的基材降温至室温；
S5、将A3喷涂到带有粘结层的基材的表面，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min，接着转移至马弗炉在600℃下固化10min，降温后制得具有涂层的玻璃，该涂层包括粘结层和表面保护层。
实施例4
本实施例提供了一种具有涂层的玻璃，该涂层包括表面保护层和粘结层，其中表面保护层是由第一涂液制备得到，第一涂液的配方由以下重量份的成分组成：15份三甲氧基硅烷，4份三氯化钛，65份异丙醇，3.5份二氧化钛分散液，5份γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚酯改性聚甲基烷基硅氧烷。
本实施例所述具有涂层的玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将15份三甲氧基硅烷，4份三氯化钛，65份异丙醇，3.5份二氧化钛分散液，5份γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚酯改性聚甲基烷基硅氧烷混合，室温、300转/分钟搅拌8h后得到A4，静置24h备用；
S2、将85份丙二醇甲醚、14份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和1份质量分数为10％的氨水混合，室温、300转/分钟搅拌4h后得到B，静置24h备用；
S3、将B喷涂到基材的表面上，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min后形成粘结层；
S4、将带有粘结层的基材降温至室温；
S5、将A4喷涂到带有粘结层的基材的表面，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min，接着转移至马弗炉在600℃下固化10min，降温后制得具有涂层的玻璃，该涂层包括粘结层和表面保护层。
实施例5
本实施例提供了一种具有涂层的玻璃，该涂层包括表面保护层和粘结层，其中表面保护层是由第一涂液制备得到，第一涂液的配方由以下重量份的成分组成：20份二甲基二甲氧基硅烷，4份钛酸四丁酯，60份乙醇，3.5份氧化锆分散液，5份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚聚酯改性含羟基聚硅氧烷。
本实施例所述具有涂层的玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20份二甲基二甲氧基硅烷，4份钛酸四丁酯，60份乙醇，3.5份氧化锆分散液，5份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚聚酯改性含羟基聚硅氧烷混合，室温、300转/分钟搅拌8h后得到A5，静置24h备用；
S2、将85份丙二醇甲醚、14份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和1份质量分数为10％的氨水混合，室温、300转/分钟搅拌4h后得到B，静置24h备用；
S3、将B喷涂到基材的表面上，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min后形成粘结层；
S4、将带有粘结层的基材降温至室温；
S5、将A5喷涂到带有粘结层的基材的表面，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min，接着转移至马弗炉在600℃下固化10min，降温后制得具有涂层的玻璃，该涂层包括粘结层和表面保护层。
实施例6
本实施例提供了一种具有涂层的玻璃，该涂层仅包括单层的表面保护层，其中表面保护层是由第一涂液制备得到，第一涂液的配方由以下重量份的成分组成：20份正硅酸乙酯，4份钛酸四丁酯，60份甲醇，3.5份氧化锆分散液，5份双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚聚酯改性含羟基聚硅氧烷。
本实施例所述具有涂层的玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20份正硅酸乙酯，4份钛酸四丁酯，60份甲醇，3.5份氧化锆分散液，5份双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚聚酯改性含羟基聚硅氧烷混合，室温、300转/分钟搅拌8h后得到A6，静置24h备用；
S2、将A6喷涂到基材的表面，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min，接着转移至马弗炉在600℃下固化10min，降温后制得具有涂层的玻璃，该涂层仅包括单层的表面保护层。
对比例1：
本对比例提供了一种具有涂层的玻璃，该涂层包括表面保护层和粘结层，其中表面保护层是由第一涂液制备得到，第一涂液的配方由以下重量份的成分组成：20份正硅酸乙酯，15份钛酸四丁酯，60份丙二醇甲醚，3.5份二氧化硅分散液，5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚改性硅氧烷。
本对比例所述具有涂层的玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20份正硅酸乙酯，15份钛酸四丁酯，60份丙二醇甲醚，3.5份二氧化硅分散液，5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚改性硅氧烷混合，室温、300转/分钟搅拌8h后得到C1，静置24h备用；
S2、将85份丙二醇甲醚、14份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和1份质量分数为10％的氨水混合，室温、300转/分钟搅拌4h后得到B，静置24h备用；
S3、将B喷涂到基材的表面上，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min后形成粘结层；
S4、将带有粘结层的基材降温至室温；
S5、将C1喷涂到带有粘结层的基材的表面，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min，接着转移至马弗炉在600℃下固化10min，降温后制得具有涂层的玻璃，该涂层包括粘结层和表面保护层。
对比例2：
本对比例提供了一种具有涂层的玻璃，该涂层包括表面保护层和粘结层，其中表面保护层是由第一涂液制备得到，第一涂液的配方由以下重量份的成分组成：16份正硅酸乙酯，4份钛酸四丁酯，49份丙二醇甲醚，3.5份二氧化硅分散液，20份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚改性硅氧烷。
本对比例所述具有涂层的玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将16份正硅酸乙酯，4份钛酸四丁酯，49份丙二醇甲醚，3.5份二氧化硅分散液，20份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚改性硅氧烷混合，室温、300转/分钟搅拌8h后得到C2，静置24h备用；
S2、将85份丙二醇甲醚、14份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和1份质量分数为10％的氨水混合，室温、300转/分钟搅拌8h后得到B，静置24h备用；
S3、将B喷涂到基材的表面上，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min后形成粘结层；
S4、将带有粘结层的基材降温至室温；
S5、将C2喷涂到带有粘结层的基材的表面，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min，接着转移至马弗炉在600℃下固化10min，降温后制得具有涂层的玻璃，该涂层包括粘结层和表面保护层。
对比例3
本对比例提供了一种具有涂层的玻璃，该涂层仅包括单层的表面保护层，其中表面保护层是由第一涂液制备得到，第一涂液的配方由以下重量份的成分组成：20份正硅酸乙酯，4份钛酸四丁酯，60份甲醇，3.5份氧化锆分散液，5份双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚聚酯改性含羟基聚硅氧烷。
本对比例所述具有涂层的玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20份正硅酸乙酯，4份钛酸四丁酯，60份甲醇，3.5份氧化锆分散液，5份双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，0.1份质量分数为10％的硝酸，7份去离子水和0.4份聚醚聚酯改性含羟基聚硅氧烷混合，室温、300转/分钟搅拌8h后得到C3，静置24h备用；
S2、将C3喷涂到基材的表面，经流平，然后使用中波红外灯在80℃下干燥5min，接着转移至马弗炉在600℃下固化10min，降温后制得具有涂层的玻璃，该涂层仅包括单层的表面保护层。
对实施例1-6和对比例1-3制备的具有涂层的基材样品进行以下测试，测试结果见表1。
涂层外观：肉眼直接观察判断。
透过率：采用分光光度计测波长范围在250nm～2550nm的透射图谱；依据ISO9050标准计算出380～780nm可见光透过率。
基材的可见光透过率：基材经过等离子处理后对其进行切割，切割的尺寸为100mm×50mm，随意抽取3片分别采用分光光度计进行扫描，并根据ISO 9050标准计算出380nm～780nm可见光透过率，表1中记录的是可见光透过率的平均值。
具有涂层的基材的可见光透过率：对实施例1-6和对比例1-3制备的具有涂层的基材样品进行切割，其中切割面为空白基材面(即表面没有涂层的基材面)，切割的尺寸为100mm×50mm，随意抽取3片分别采用分光光度计进行扫描，并根据ISO9050标准计算出380nm～780nm可见光透过率，表1中记录的是可见光透过率的平均值。
由涂层引起的可见光透过率变化＝|基材的可见光透过率-具有涂层的基材的可见光透过率|
耐磨试验：将具有涂层的基材样品放置在平面磨耗仪且涂层朝上，用磨轮对该样品进行5000转次的磨耗测试。
雾度：采用雾度仪对经过耐磨试验后的具有涂层的基材样品进行测试，对该样品上没有经过耐磨试验的区域进行测试得到Haze1；移动样品，对该样品上经过耐磨试验的区域进行测试得到Haze2；计算具有涂层的基材样品耐磨试验前后的雾度差＝|Haze2-Haze1|。
涂层附着力测试：附着力的测试参照GB9286-88标准，表2列出了附着力的等级评定标准。该测试采用德国BYK公司生产的型号为5123的百格刀。首先，把具有涂层的基材面朝上固定在实验平台上，选取1mm刀头×1个(11刃)，控制压力在刀片划伤到玻璃的时候，让百格刀在涂层面上划动约10cm，再与第一次划动相互垂直的角度划动百格刀形成100个正方形的格子。截取约10cm的指定胶带，把胶带按压粘贴在划好的格子上，保证胶带完全覆盖格子，然后在0.5-1s的时间内快速拉起胶带，胶带拉起的角度与涂层面成60°角；最后，用毛刷刷洗切割区域残留的杂质，采用放大镜观察百格刀切割的100个正方形格子，参照评估表2，判断涂层的附着力等级。
表1实施例1-6和对比例1-3的检测结果
表2附着力等级评价表
从表1中可以看出：
实施例1与实施例2中，当第一涂液中的钛酸盐添加量增加时，由涂层引起的可见光透过率变化增大。实施例1与实施例3中，当第一涂液中的第一偶联剂添加量增加时，涂层的耐磨性能降低。
实施例1与对比例1相比较，按重量份计，当第一涂液中的钛酸盐含量超过5份时，由涂层引起的可见光透过率变化超过2％，但是涂层的耐磨性能变化小。说明钛酸盐对产品的可见光透过率影响较大，在添加过程中需要控制好其使用量。
实施例1与对比例2相比较，按重量份计，当第一涂液中的第一偶联剂添加量超过15份时，涂层经耐磨试验后会发生破坏，但是由涂层引起的可见光透过率变化较小。说明第一偶联剂添加量对涂层耐磨性影响较大，在添加过程中需要控制好其使用量。
实施例1和对比例3中的基材均为带有功能金属层的玻璃，实施例1中的涂层包括表面保护层和粘结层，而对比例3中的涂层仅包括表面保护层。实施例1的附着力测试结果为0级，满足要求；而对比例3的附着力测试结果为3级，无法满足要求。
Claims (24)
1.一种具有涂层的基材，其中，所述涂层设于所述基材的表面，所述涂层包括表面保护层，所述表面保护层是由第一涂液制备得到：
按质量份数计，所述第一涂液包括15份-25份硅酸盐、1份-5份钛酸盐、40份-70份第一溶剂、0.1份-5份填充剂、5份-15份第一偶联剂、0.01份-1份第一催化剂、1份-10份去离子水和0.1份-2份助剂。
2.根据权利要求1所述的具有涂层的基材，其中，所述硅酸盐包括硅酸酯和/或硅氧烷；优选地，所述硅酸盐选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合；和/或
所述钛酸盐选自钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、三氯化钛、四氯化钛中的一种或两种以上的组合；和/或
所述第一偶联剂选自3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或两种以上的组合；和/或
所述第一催化剂包括盐酸、硝酸和氨水中的一种或两种以上的组合；和/或
所述第一溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇和丙二醇甲醚中的一种或两种以上的组合；和/或
所述填充剂选自二氧化硅分散液、二氧化钛分散液、氧化锆分散液中的一种或两种以上的组合；和/或
所述助剂为流平剂，所述流平剂选自聚醚改性硅氧烷、聚酯改性聚甲基烷基硅氧烷和聚醚聚酯改性含羟基聚硅氧烷中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求2所述的具有涂层的基材，其中，所述二氧化硅分散液的固含量为10％-30％；和/或
所述二氧化钛分散液的固含量为10％-30％；和/或
所述氧化锆分散液的固含量为10％-30％。
4.根据权利要求1所述的具有涂层的基材，其中，所述第一涂液的粘度为1-100cP。
5.根据权利要求1所述的具有涂层的基材，其中，所述基材为玻璃；和/或
带有无机涂层的玻璃，所述表面保护层与所述无机涂层直接接触。
6.根据权利要求1-5任一项所述的具有涂层的基材，其中，所述涂层还包括粘结层，所述粘结层位于所述基材与所述表面保护层之间，所述粘结层是由第二涂液制备得到。
7.根据权利要求6所述的具有涂层的基材，其中，按质量份数计，所述第二涂液包括70份-90份第二溶剂、0.01份-1份第二催化剂和10份-30份第二偶联剂。
8.根据权利要求7所述的具有涂层的基材，其中，所述第二催化剂包括氨水、醋酸、柠檬酸、草酸和羟基乙酸中的一种或两种以上的组合；和/或
所述第二溶剂包括乙酸丁酯、丙二醇甲醚和乙酸异丁酯中的一种或两种以上的组合；和/或
所述第二偶联剂包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。
9.根据权利要求7所述的具有涂层的基材，其中，所述第二涂液的粘度为1-100cP。
10.根据权利要求1或7所述的具有涂层的基材，其中，所述涂层的总厚度为30nm-1000nm。
11.根据权利要求10所述的具有涂层的基材，其中，所述粘结层的厚度为0nm-200nm，所述表面保护层的厚度为30nm-800nm。
12.根据权利要求7所述的具有涂层的基材，其中，所述基材为玻璃；和/或
带有功能金属层的玻璃，所述粘结层与所述功能金属层直接接触；和/或
带有功能金属氧化物层的玻璃，所述粘结层与所述功能金属氧化物层直接接触；和/或
带有有机涂层的玻璃，所述粘结层与所述有机涂层直接接触；和/或
带有有机无机杂化涂层的玻璃，所述粘结层与所述有机无机杂化涂层直接接触。
13.根据权利要求1或7所述的具有涂层的基材，其中，所述涂层的可见光透过率大于或等于90％。
14.根据权利要求1或7所述的具有涂层的基材，其中，在经过平面耐磨仪的5000转耐磨测试前后，所述涂层的雾度差小于或等于2％。
15.根据权利要求1或7所述的具有涂层的基材，其中，所述基材的可见光透过率为Tl0，所述具有涂层的基材的可见光透过率为Tl1，二者的变化值小于2％，即|Tl0-Tl1|＜2％。
16.一种根据权利要求1-5任一项所述的具有涂层的基材的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：
将所述硅酸盐、钛酸盐、第一溶剂、填充剂、第一偶联剂、第一催化剂、去离子水和助剂混合，搅拌得到第一涂液；
将所述第一涂液涂覆到基材的表面上，经流平、干燥、固化后形成表面保护层。
17.一种根据权利要求7-12任一项所述的具有涂层的基材的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：
S1、将所述硅酸盐、钛酸盐、第一溶剂、填充剂、第一偶联剂、第一催化剂、去离子水和助剂混合，搅拌得到第一涂液；
S2、将所述第二溶剂、第二催化剂和第二偶联剂混合，搅拌得到第二涂液；
S3、将所述第二涂液涂覆到基材的表面上，经流平、干燥后形成粘结层；
S4、对带有粘结层的基材进行降温处理；
S5、将所述第一涂液涂覆到带有粘结层的基材的表面，经流平、干燥、固化后在基材的表面形成涂层，该涂层包括粘结层和表面保护层。
18.根据权利要求17所述的具有涂层的基材的制备方法，其中，在步骤S1中，所述第一催化剂和去离子水预先混合，搅拌后得到带第一催化剂的水溶液，且所述带第一催化剂的水溶液的添加速率为4g/min-1000g/min。
19.根据权利要求17所述的具有涂层的基材的制备方法，其中，在步骤S1中的搅拌速度为100转/分钟-1000转/分钟。
20.根据权利要求17所述的具有涂层的基材的制备方法，其中，该制备方法还包括以下步骤：
在将所述第二涂液涂覆到基材的表面之前，对基材的表面进行预处理，以使所述基材的表面的水接触角小于10°。
21.根据权利要求17所述的具有涂层的基材的制备方法，其中，在步骤S3至步骤S5中：
环境的洁净度控制在万级以上；和/或
环境的温度范围为10℃-25℃；和/或
环境的湿度大于等于50％RH、小于等于80％RH。
22.根据权利要求17所述的具有涂层的基材的制备方法，其中，在步骤S4中，对带有粘结层的基材进行降温处理是将带有粘结层的基材降温至10℃-25℃。
23.根据权利要求17所述的具有涂层的基材的制备方法，其中，在步骤S3和步骤S5中，所述干燥的温度分别为60℃-100℃，时间分别为3min-10min。
24.根据权利要求17所述的具有涂层的基材的制备方法，其中，在步骤S5中，所述固化温度范围为550℃-700℃，固化时间为5min-60min。
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