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1、(10)申请公布号 CN 102643606 A (43)申请公布日 2012.08.22 CN 102643606 A *CN102643606A* (21)申请号 201210143335.X (22)申请日 2012.05.10 C09D 183/06(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C03C 17/30(2006.01) (71)申请人 奇瑞汽车股份有限公司 地址 241006 安徽省芜湖市经济技术开发区 长春路 8 号 (72)发明人 陈大华 熊建民 张正光 (74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人 罗建民 邓伯英 (54)。
2、 发明名称 憎水修饰剂及其制备方法、 憎水玻璃及其制 备方法 (57) 摘要 本发明提供了一种憎水修饰剂及其制备方 法、 憎水玻璃及其制备方法, 该憎水修饰剂制备方 法简单, 且使用该憎水修饰剂对玻璃进行修饰前, 玻璃不需要经过脱脂、 抛光、 活化、 清洗等复杂的 前处理工艺, 在用憎水修饰剂修饰后也不需要对 其加热或室温下长时间存放等后处理工艺, 使用 该制备方法制得的憎水玻璃具有很好的憎水性 能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 1 页 1/1 页。
3、 2 1. 一种用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 其特征在于, 包括以下步骤 : (1) 用有机溶剂溶解羟基硅油得到第一溶液, 将含氟有机硅烷、 硅酸酯、 酸催化剂、 有机 溶剂和水混合得到第二溶液 ; (2) 将第一溶液、 第二溶液、 活化剂混合得到第三溶液, 其中活化剂为氢氟酸和 / 或氟 硅酸 ; (3) 将第三溶液陈化, 得到用于玻璃的憎水修饰剂。 2. 根据权利要求 1 所述的用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 其特征在于, 所述步骤 (1) 中的羟基硅油中羟基含量为 0.3% 5%, 第一溶液中的羟基硅油浓度为 1wt% 10wt%。 3. 根据权利要求 1 所述的用于玻璃的憎水修饰。
4、剂的制备方法, 其特征在于, 所述步骤 (1) 中的硅酸酯的通式为 Si(OR)4, 其中 R 为烷基或 / 和取代烷基, R 基团中的碳原子数为 1 10 ; 含氟有机硅烷的通式为 CF3(CF2)m(CH2)2Si(OR )3, 其中 m 为 6 10, R 为烷基或 / 和取代烷基, R 基团中的碳原子数为 1 10。 4. 根据权利要求 3 所述的用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 其特征在于, 所述硅酸 酯中 R 基团中的碳原子数为 1 4 ; 含氟有机硅烷中的 R 基团中的碳原子数为 1 4。 5. 根据权利要求 1 所述的用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 其特征在于, 所述步 骤 。
5、(1)中的第二溶液中各物质的含量为 : 水为 1.5wt% 2.8wt%, 酸催化剂为 0.5wt% 6.9wt%, 硅酸酯为 1.0wt% 2.3wt%, 含氟有机硅烷为 0.5wt% 5.7wt%, 余量为有机溶剂。 6. 根据权利要求 1 所述的用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 其特征在于, 所述步骤 (2) 中第一溶液与第二溶液的质量比为 1 (0.5 8.2) , 第三溶液中的活化剂的含量为 0.5wt% 15wt%。 7. 根据权利要求 1 所述的用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 其特征在于, 所述步骤 (3) 中第三溶液的陈化时间为 10 小时 30 小时。 8.一种用于玻璃的憎。
6、水修饰剂, 其特征在于, 其是由权利要求17任意一项所述的方 法制备的。 9. 一种憎水玻璃, 其特征在于, 其是由权利要求 8 所述的憎水修饰剂修饰得到的。 10. 一种憎水玻璃的制备方法, 其特征在于, 包括 : 当玻璃的温度高于 5时, 将权利要求 8 所述的憎水修饰剂擦拭在玻璃表面。 权 利 要 求 书 CN 102643606 A 2 1/7 页 3 憎水修饰剂及其制备方法、 憎水玻璃及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及憎水玻璃技术领域, 具体涉及一种憎水修饰剂及其制备方法、 憎水玻 璃及其制备方法。 背景技术 0002 玻璃通常采用钠钙浮法玻璃, 该类玻璃的表面为高能、 亲。
7、水表面, 暴露于大气中时 极易吸附空气2中的水分形成水膜5而产生风化, 使得玻璃表面产生微裂纹等缺陷, 产生风 化现象的玻璃表面结构见图 1, 该具有缺陷的玻璃表面结构会影响玻璃自身的光学性能和 机械性能。 玻璃作为汽车的一个重要安全构件, 需要经常维护, 市场上常见的玻璃维护方法 是对玻璃进行打蜡处理。 但是, 在夜晚玻璃经过打蜡处理的汽车与其它车辆会车时, 对方车 辆灯光会在经过打蜡处理的玻璃上形成反光, 严重影响本车的驾驶员视线。 0003 目前, 大多车辆在出厂时其前门侧窗玻璃和外后视镜均采用表面镀憎水涂层技术 以解决雨天行驶视野模糊问题。 但是, 已有憎水涂层技术使用麻烦, 玻璃在用。
8、憎水剂修饰前 需要经过脱脂、 抛光、 活化、 清洗等复杂的前处理工艺, 在用憎水修饰剂修饰后需要对其加 热或室温下长时间存放等后处理工艺。这些技术无法在终端市场使用, 只适用于工厂在线 生产使用。 同时, 市场上也出现了一些含纳米二氧化硅粒子的憎水剂产品, 这些憎水剂中的 二氧化硅粒子对玻璃表面的缺陷进行填充, 同时憎水剂赋予玻璃持久的憎水性能, 这些产 品在使用前均需采用厂家配套的清洁剂或抛光粉清洁活化玻璃表面, 使用麻烦, 并且水在 玻璃表面的接触角偏低。因此, 憎水涂层技术在玻璃上尚未得到广泛应用。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足, 提供一种憎。
9、水修 饰剂及其制备方法、 憎水玻璃及其制备方法, 该憎水修饰剂制备方法简单, 且使用该憎水修 饰剂对玻璃进行修饰前玻璃不需要复杂的前处理工艺和后处理工艺, 使用该制备方法制得 的憎水玻璃具有很好的憎水性能。 0005 解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种用于玻璃的憎水修饰剂的制备方 法, 包括以下步骤 : 0006 (1) 用有机溶剂溶解羟基硅油得到第一溶液, 将含氟有机硅烷、 硅酸酯、 酸催化剂、 有机溶剂和水混合得到第二溶液 ; 0007 (2) 将第一溶液、 第二溶液、 活化剂混合得到第三溶液, 其中活化剂为氢氟酸和 / 或氟硅酸 ; 0008 (3) 将第三溶液陈化, 得到用于玻璃。
10、的憎水修饰剂。 0009 优选的是, 所述步骤 (1) 中的羟基硅油中羟基含量为 0.3% 5%, 第一溶液中的羟 基硅油浓度为 1wt% 10wt%。 0010 羟 基 硅 油 可 表 示 为 HO(CH3)2SiOnH, 羟 基 硅 油 中 羟 基 含 量 是 指 -OH 在 HO(CH3)2SiOnH 中的分子量占比, 羟基硅油主要起到降低表面摩擦力的作用, 由于其富含 说 明 书 CN 102643606 A 3 2/7 页 4 羟基, 可与玻璃基体表面的活性羟基发生缩合反应形成牢固的膜层。 0011 优选的是, 所述步骤 (1) 中的硅酸酯的通式为 Si(OR)4, 其中 R 为烷基。
11、或 / 和取代 烷基, R基团中的碳原子数为110 ; 含氟有机硅烷的通式为CF3(CF2)m(CH2)2Si(OR)3, 其 中 m 为 6 10, R 为烷基或 / 和取代烷基, R 基团中的碳原子数为 1 10。硅酸酯在 酸性条件下发生水解形成 SiO2胶粒, 添加该物质可提高憎水膜层耐高低温、 耐酸碱和有机 溶剂性能 ; 含氟有机硅烷主要利用含氟长碳链的低表面能及优异的耐候稳定性, 在酸催化 下 -Si-OR 基团发生水解形成 -Si-OH, 可与玻璃基体表面的 Si-OH 发生缩合反应, 形成低 表面能膜层。 0012 更优选的是, 硅酸酯中 R 基团中的碳原子数为 1 4 ; 含氟。
12、有机硅烷中的 R 基团 中的碳原子数为 1 4。 0013 优选的是, 所述步骤 (1) 中的酸催化剂为盐酸、 硝酸、 硫酸和乙酸中的一种或几种 混合物。 0014 优选的是, 所述步骤 (1) 中的第二溶液中各物质的含量为 : 水为1.5wt%2.8wt%, 酸催化剂为 0.5wt% 6.9wt%, 硅酸酯为 1.0wt% 2.3wt%, 含氟有机硅烷为 0.5wt% 5.7wt%, 余量为有机溶剂。 0015 优选的是, 步骤 (1) 中的羟基硅油的有机溶液中的有机溶剂为甲苯、 二甲苯等芳香 族溶剂, 丙酮、 甲乙酮等酮类溶剂, 乙酸乙酯、 乙酸丁酯等酯类溶剂, 乙二醇、 丙二醇等二醇 类。
13、溶剂, 乙醇、 正丙醇、 异丙醇、 正丁醇等醇类溶剂中的一种或者其中几种的混合物。 0016 更优选的是, 步骤 (1) 中的羟基硅油的有机溶液中的有机溶剂为乙二醇、 丙二醇等 二醇类溶剂, 乙醇、 正丙醇、 异丙醇、 正丁醇等醇类溶剂中的一种或者其中几种的混合物。 0017 优选的是, 所述步骤 (1) 中的将含氟有机硅烷、 硅酸酯、 酸催化剂、 有机溶剂和水混 合得到第二溶液中的有机溶剂为甲苯、 二甲苯等芳香族溶剂 ; 丙酮、 甲乙酮等酮类溶剂 ; 乙 酸乙酯、 乙酸丁酯等酯类溶剂 ; 乙二醇、 丙二醇等二醇类溶剂 ; 乙醇、 正丙醇、 异丙醇、 正丁 醇等醇类溶剂。优选醇类和酯类溶剂中的。
14、一种或两种混合物。 0018 更优选的是, 所述步骤 (1) 中的将含氟有机硅烷、 硅酸酯、 酸催化剂、 有机溶剂和水 混合得到第二溶液中的有机溶剂为乙二醇、 丙二醇等二醇类溶剂, 乙醇、 正丙醇、 异丙醇、 正 丁醇等醇类溶剂中的一种或者其中几种的混合物。 0019 优选的是, 所述步骤 (1) 配置第二溶液的具体步骤为将含氟有机硅烷、 硅酸酯、 酸 催化剂、 有机溶剂和水混合搅拌 4 20 小时。 0020 优选的是, 所述步骤 (2) 中第一溶液与第二溶液的质量比为 1 (0.5 8.2) , 第 三溶液中的活化剂的含量为 0.5wt% 15wt%, 该活化剂可以去除玻璃表面的氧化物、 。
15、其它 金属盐类物质以及惰性物质, 赋予玻璃表面精细的微观粗糙结构, 提高了玻璃的比表面积, 从而增加了憎水基团与汽车玻璃表面结合的数量, 使憎水膜层更加致密。 0021 优选的是, 所述步骤 (2) 具体为将第一溶液、 第二溶液、 活化剂混合搅拌 5 30 分 钟, 得到第三溶液, 第三溶液中的有机溶剂可以去除吸附在玻璃表面的吸附物和有机分子 层。 0022 优选的是, 所述步骤 (3) 中第三溶液的陈化时间为 10 小时 30 小时。 0023 本发明还提供一种用于玻璃的憎水修饰剂, 其是由上述的方法制备的。 0024 本发明还提供一种憎水玻璃, 其是由上述的憎水修饰剂修饰得到的。 说 明 。
16、书 CN 102643606 A 4 3/7 页 5 0025 本发明还提供一种憎水玻璃的制备方法, 包括 : 0026 当玻璃的温度高于 5时, 将使用上述方法制备得到的憎水修饰剂擦拭在玻璃表 面。 0027 优选的是, 所述憎水玻璃的制备方法, 包括 : 0028 当玻璃的温度低于 5时, 将玻璃预加热至 255, 将使用上述方法制备得到的 憎水修饰剂擦拭在玻璃表面。 0029 本发明的优点 : 该憎水修饰剂制备方法简单, 且使用该憎水修饰剂对玻璃进行修 饰前玻璃不需要经过脱脂、 抛光、 活化、 清洗等复杂的前处理工艺, 在用憎水修饰剂修饰后 也不需要对其加热或室温下长时间存放等后处理工艺。
17、, 该憎水修饰剂可以直接擦拭在玻璃 表面形成憎水膜层, 且使用该制备方法制得的憎水玻璃具有很好的憎水性能。 附图说明 0030 图 1 是暴露于空气中的普通玻璃表面的结构示意图 ; 0031 图 2 是按照本发明实施例制作的憎水玻璃的憎水膜层的结构示意图 ; 0032 图中 : 1- 憎水玻璃 ; 2- 空气 ; 3- 吸附物 ; 4- 有机分子层 ; 5- 水膜 ; 6- 玻璃基体。 具体实施方式 0033 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案, 下面结合附图和具体实施方 式对本发明作进一步详细描述。 0034 实施例 1 0035 本实施例提供一种用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 。
18、包括以下步骤 : 0036 (1)将羟基硅油 (羟基含量为 2.5%, 羟基硅油可表示为 HO(CH3)2SiOnH, 羟基硅 油中羟基含量是指 -OH 在 HO(CH3)2SiOnH 中的分子量占比) 与丙酮混合, 得到羟基硅油 浓度为 5.5wt% 的第一溶液 ; 将水、 硝酸、 丙酮混合搅拌 5 分钟, 搅拌速度为 250 转 / 分钟, 然后再加入硅酸酯 Si(OCH2CH2CH3)4, 搅拌 6 分钟, 搅拌速度为 400 转 / 分钟, 然后再加入含 氟有机硅烷 CF3(CF2)6(CH2)2Si(OCH2Cl)3, 搅拌 15 小时, 得到第二溶液, 其中, 第二溶液中各 物质的。
19、含量为 : 水为 1.8wt%, 硝酸为 2wt%, 硅酸酯 Si(OCH2CH2CH3)4为 2wt%, 含氟有机硅烷 CF3(CF2)6(CH2)2Si(OCH2Cl)3为 5.7wt%, 余量为丙酮。如图 1、 图 2 所示, 羟基硅油主要起到 降低表面摩擦力的作用, 由于其富含羟基, 可与玻璃基体 6 表面的活性羟基发生缩合反应 形成牢固的膜层 ; 硅酸酯在酸性条件下发生水解形成 SiO2胶粒, 添加该物质可提高憎水膜 层耐高低温、 耐酸碱和有机溶剂性能 ; 含氟有机硅烷主要利用含氟长碳链的低表面能及优 异的耐候稳定性, 在酸催化下 -Si-OR 基团发生水解形成 -Si-OH, 可与。
20、玻璃基体 6 表面的 Si-OH 发生缩合反应, 形成低表面能膜层。 0037 (2)将第一溶液加入到第二溶液中, 其中第一溶液与第二溶液混合的质量比 为 1 6, 同时加入氟硅酸, 搅拌 10 分钟, 得到第三溶液, 第三溶液中的氟硅酸的含量为 7.5wt% ; 氟硅酸可以去除玻璃表面的氧化物、 其它金属盐类物质以及惰性物质, 赋予玻璃表 面精细的微观粗糙结构, 提高了玻璃的比表面积, 从而增加了憎水基团与汽车玻璃表面结 合的数量, 使憎水膜层更加致密。第三溶液中的丙酮可以去除吸附在玻璃表面的吸附物 3 和有机分子层 4。 说 明 书 CN 102643606 A 5 4/7 页 6 003。
21、8 (3) 将第三溶液在室温下陈化 28 小时, 得到用于玻璃的憎水剂溶液。 0039 当玻璃的温度高于 5时, 用无尘纸蘸取少量该憎水剂, 在玻璃表面反复均匀擦 拭, 擦拭后玻璃表面与水接触角约为 111.83; 在 0.1mol/L 的 H2SO4溶液中浸泡 2h 后接触 角为 109.42 ; 在 0.1mol/L 的 NaOH 溶液中浸泡 2h 后接触角为 111.25 ; 氙灯加速老化 1000h 后接触角基本不变, 其为 111.56 ; 经过耐擦洗试验机擦洗 10000 次后其接触角为 110.68。 0040 本发明的优点 : 该憎水修饰剂制备方法简单, 且使用该憎水修饰剂对玻。
22、璃进行修 饰前玻璃不需要经过脱脂、 抛光、 活化、 清洗等复杂的前处理工艺, 在用憎水修饰剂修饰后 也不需要对其加热或室温下长时间存放等后处理工艺, 该憎水修饰剂可以直接擦拭在玻璃 表面形成憎水膜层, 且使用该制备方法制得的憎水玻璃具有很好的憎水性能。 0041 实施例 2 0042 本实施例提供一种用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 包括以下步骤 : 0043 (1) 将羟基硅油 (羟基含量为 2%, 羟基硅油可表示为 HO(CH3)2SiOnH, 羟基硅油中 羟基含量是指 -OH 在 HO(CH3)2SiOnH 中的分子量占比) 与甲苯混合, 得到羟基硅油浓度为 7wt% 的第一溶液 ; 将。
23、水、 盐酸、 甲苯混合搅拌 4 分钟, 搅拌速度为 300 转 / 分钟, 然后再加入 硅酸酯 Si(OCH2CH2Cl)4, 搅拌 5 分钟, 搅拌速度为 300 转 / 分钟, 然后再加入含氟有机硅烷 C F3(CF2)10(CH2)2Si(OCH2CH2CH2CH2CH3)3, 搅拌 4 小时, 得到第二溶液, 其中, 第二溶液中各物质 的含量为 : 水为 2.8wt%, 盐酸为 3.5wt%, 硅酸酯 Si(OCH2CH2Cl)4为 2.3wt%, 含氟有机硅烷 CF 3(CF2)10(CH2)2Si(OCH2CH2CH2CH2CH3)3为 0.5wt%, 余量为甲苯。 0044 (2。
24、)将第一溶液加入到第二溶液中, 其中第一溶液与第二溶液混合的质量比 为 1 0.5, 同时加入氢氟酸, 搅拌 5 分钟, 得到第三溶液, 第三溶液中的氢氟酸的含量为 0.5wt% ; 氢氟酸可以去除玻璃表面的氧化物、 其它金属盐类物质以及惰性物质, 赋予玻璃表 面精细的微观粗糙结构, 提高了玻璃的比表面积, 从而增加了憎水基团与汽车玻璃表面结 合的数量, 使憎水膜层更加致密。如图 1 所示, 第三溶液中的甲苯可以去除吸附在玻璃表面 的吸附物 3 和有机分子层 4。 0045 (3) 将第三溶液在室温下陈化 10 小时, 得到用于玻璃的憎水剂溶液。 0046 当玻璃的温度低于 5时, 将玻璃预加。
25、热至 255, 用无尘纸蘸取少量该憎水 剂, 在玻璃表面反复均匀擦拭, 擦拭后玻璃表面与水接触角约为 111.73 ; 在 0.1mol/L 的 H2SO4溶液中浸泡 2h 后接触角为 110.07; 在 0.1mol/L 的 NaOH 溶液中浸泡 2h 后接触角为 110.84; 氙灯加速老化 1000h 后接触角基本不变, 其为 111.46; 经过耐擦洗试验机擦洗 10000 次后其接触角为 110.33。 0047 实施例 3 0048 本实施例提供一种用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 包括以下步骤 : 0049 (1)将羟基硅油 (羟基含量为 3%, 羟基硅油可表示为 HO(CH3)。
26、2SiOnH, 羟基硅油 中羟基含量是指 -OH 在 HO(CH3)2SiOnH 中的分子量占比) 与正丁醇混合, 得到羟基硅油浓 度为 10wt% 的第一溶液 ; 将水、 硫酸、 正丁醇混合搅拌 1 分钟, 搅拌速度为 150 转 / 分钟, 然后再加入硅酸酯 Si(OCH3)4, 搅拌 7 分钟, 搅拌速度为 600 转 / 分钟, 然后再加入含氟有 机硅烷 CF3(CF2)8(CH2)2Si(OCH2CH2CH2Br)3, 搅拌 6 小时, 得到第二溶液, 其中, 第二溶液中各 物质的含量为 : 水为 2.2wt%, 硫酸为 0.5wt%, 硅酸酯 Si(OCH3)4为 1.8wt%, 。
27、含氟有机硅烷 说 明 书 CN 102643606 A 6 5/7 页 7 CF3(CF2)8(CH2)2Si(OCH2CH2CH2Br)3为 2wt%, 余量为正丁醇。 0050 (2) 将第一溶液加入到第二溶液中, 其中第一溶液与第二溶液混合的质量比为 12, 同时加入氢氟酸, 搅拌20分钟, 得到第三溶液, 第三溶液中的氢氟酸的含量为12wt%。 0051 (3) 将第三溶液在室温下陈化 30 小时, 得到用于玻璃的憎水剂溶液。 0052 当玻璃的温度高于 5时, 用无尘纸蘸取少量该憎水剂, 在玻璃表面反复均匀擦 拭, 擦拭后玻璃表面与水接触角约为 112.79; 在 0.1mol/L 。
28、的 H2SO4溶液中浸泡 2h 后接触 角为 110.88 ; 在 0.1mol/L 的 NaOH 溶液中浸泡 2h 后接触角为 111.95 ; 氙灯加速老化 1000h 后接触角基本不变, 其为 111.64 ; 经过耐擦洗试验机擦洗 10000 次后其接触角为 110.96。 0053 实施例 4 0054 本实施例提供一种用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 包括以下步骤 : 0055 (1)将羟基硅油 (羟基含量为 5%, 羟基硅油可表示为 HO(CH3)2SiOnH, 羟基硅油 中羟基含量是指 -OH 在 HO(CH3)2SiOnH 中的分子量占比) 与乙二醇混合, 得到羟基硅油 浓度。
29、为 5wt% 的第一溶液 ; 将水、 硝酸、 乙二醇混合搅拌 2 分钟, 搅拌速度为 100 转 / 分 钟, 然后再加入硅酸酯 Si(OCH2CH2CH2CH2CH3)4和 Si(OCH2CH3)4, 搅拌 10 分钟, 搅拌速度为 500 转 / 分钟, 然后再加入含氟有机硅烷 CF3(CF2)7(CH2)2SiO(CH2)9CH33, 搅拌 20 小时, 得到第二溶液, 其中, 第二溶液中各物质的含量为 : 水为 1.5wt%, 硝酸为 3wt%, 硅酸酯为 1wt%(硅酸酯 Si(OCH2CH2CH2CH2CH3)4和 Si(OCH2CH3)4的质量比为 2 1) , 含氟有机硅烷 C。
30、F3(CF2)7(CH2)2SiO(CH2)9CH33为 3.1wt%, 余量为乙二醇。 0056 (2) 将第一溶液加入到第二溶液中, 其中第一溶液与第二溶液混合的质量比为 18.2, 同时加入氟硅酸和氢氟酸, 搅拌30分钟, 得到第三溶液, 第三溶液中的氟硅酸和氢 氟酸的含量为 15wt%(氟硅酸和氢氟酸的质量比为 3 2) 。 0057 (3) 将第三溶液在室温下陈化 15 小时, 得到用于玻璃的憎水剂溶液。 0058 当玻璃的温度高于 5时, 用无尘纸蘸取少量该憎水剂, 在玻璃表面反复均匀擦 拭, 擦拭后玻璃表面与水接触角约为 113.11; 在 0.1mol/L 的 H2SO4溶液中。
31、浸泡 2h 后接触 角为 111.98 ; 在 0.1mol/L 的 NaOH 溶液中浸泡 2h 后接触角为 111.95 ; 氙灯加速老化 1000h 后接触角基本不变, 其为 112.91 ; 经过耐擦洗试验机擦洗 10000 次后其接触角为 111.98。 0059 实施例 5 0060 本实施例提供一种用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 包括以下步骤 : 0061 (1) 将羟基硅油 (羟基含量为 0.3%, 羟基硅油可表示为 HO(CH3)2SiOnH, 羟基硅油 中羟基含量是指 -OH 在 HO(CH3)2SiOnH 中的分子量占比) 与乙酸乙酯和乙酸丁酯混合, 得 到羟基硅油浓度为。
32、 4wt% 的第一溶液 ; 将水、 醋酸、 乙酸乙酯和乙酸丁酯混合搅拌 5 分钟, 搅 拌速度为 300 转 / 分钟, 然后再加入硅酸酯 SiO(CH2)9CH34, 搅拌 8 分钟, 搅拌速度为 300 转 / 分钟, 然后再加入含氟有机硅烷 CF3(CF2)6(CH2)2Si(OCH2CH3)3和 CF3(CF2)6(CH2)2Si(OCH 2CH2CH2Br)3, 搅拌 12 小时, 得到第二溶液, 其中, 第二溶液中各物质的含量为 : 水为 2.5wt%, 醋酸为 6.9wt%, 硅酸酯 SiO(CH2)9CH34为 1.5wt%, 含氟有机硅烷为 4wt%(含氟有机硅烷 CF3(C。
33、F2)6(CH2)2Si(OCH2CH3)3和 CF3(CF2)6(CH2)2Si(OCH2CH2CH2Br)3的质量比为 1 1) , 余量 为乙酸乙酯和乙酸丁酯。 说 明 书 CN 102643606 A 7 6/7 页 8 0062 (2) 将第一溶液加入到第二溶液中, 其中第一溶液与第二溶液混合的质量比为 1 4, 同时加入氟硅酸, 搅拌 17 分钟, 得到第三溶液, 第三溶液中的氟硅酸的含量为 4wt%。 0063 (3) 将第三溶液在室温下陈化 20 小时, 得到用于玻璃的憎水剂溶液。 0064 当玻璃的温度低于 5时, 将玻璃预加热至 255, 用无尘纸蘸取少量该憎水 剂, 在玻。
34、璃表面反复均匀擦拭, 擦拭后玻璃表面与水接触角约为 112.42 ; 在 0.1mol/L 的 H2SO4溶液中浸泡 2h 后接触角为 109.42; 在 0.1mol/L 的 NaOH 溶液中浸泡 2h 后接触角为 110.89; 氙灯加速老化 1000h 后接触角基本不变, 其为 111.38; 经过耐擦洗试验机擦洗 10000 次后其接触角为 110.31。 0065 实施例 6 0066 本实施例提供一种用于玻璃的憎水修饰剂的制备方法, 包括以下步骤 : 0067 (1) 将羟基硅油 (羟基含量为 4%, 羟基硅油可表示为 HO(CH3)2SiOnH, 羟基硅油中 羟基含量是指 -OH。
35、 在 HO(CH3)2SiOnH 中的分子量占比) 与正丙醇混合, 得到羟基硅油浓度 为1wt%的第一溶液 ; 将水、 硫酸、 盐酸、 正丙醇混合搅拌3分钟, 搅拌速度为200转/分钟, 然 后再加入硅酸酯 Si(OCH2CH2CH2CH2Br)4, 搅拌 9 分钟, 搅拌速度为 200 转 / 分钟, 然后再加入 含氟有机硅烷 CF3(CF2)9(CH2)2Si(OCH2CH2CH2CH2Cl)3, 搅拌 10 小时, 得到第二溶液, 其中, 第 二溶液中各物质的含量为 : 水为 2wt%, 硫酸和盐酸为 1wt% (硫酸和盐酸的质量比为 2 1) , 硅酸酯 Si(OCH2CH2CH2CH。
36、2Br)4为 1.6wt%, 含氟有机硅烷 CF3(CF2)9(CH2)2Si(OCH2CH2CH2CH2Cl)3 为 5wt%, 余量为正丙醇。 0068 (2) 将第一溶液加入到第二溶液中, 其中第一溶液与第二溶液混合的质量比为 13, 同时加入氢氟酸, 搅拌25分钟, 得到第三溶液, 第三溶液中的氢氟酸的含量为10wt%。 0069 (3) 将第三溶液在室温下陈化 25 小时, 得到用于玻璃的憎水剂溶液。 0070 当玻璃的温度高于 5时, 用无尘纸蘸取少量该憎水剂, 在玻璃表面反复均匀擦 拭, 擦拭后玻璃表面与水接触角约为 114.42; 在 0.1mol/L 的 H2SO4溶液中浸泡。
37、 2h 后接触 角为 112.91 ; 在 0.1mol/L 的 NaOH 溶液中浸泡 2h 后接触角为 113.87 ; 氙灯加速老化 1000h 后接触角基本不变, 其为 113.72 ; 经过耐擦洗试验机擦洗 10000 次后其接触角为 113.51。 0071 实施例 7 0072 本实施例提供一种用于玻璃的憎水修饰剂, 其是由上述任意一实施例的方法制得 的。 0073 实施例 8 0074 本实施例提供一种憎水玻璃的制备方法, 当温度低于 5时, 将玻璃预加热至 255, 再将实施例 7 所述的憎水修饰剂擦拭在玻璃表面。 0075 实施例 9 0076 本实施例提供一种憎水玻璃的制备。
38、方法, 当温度高于 5时, 将实施例 7 所述的憎 水修饰剂擦拭在玻璃表面。 0077 实施例 10 0078 本实施例提供一种憎水玻璃, 其是由实施例8或实施例9的方法制备的, 得到的憎 水玻璃 1 表面处的结构如图 2 所示。该憎水玻璃 1 在制备过程中, 第三溶液中的有机溶剂 可以去除吸附在玻璃表面的吸附物 3 和有机分子层 4(见图 1) ; 氢氟酸或者氟硅酸活化剂 说 明 书 CN 102643606 A 8 7/7 页 9 可以去除玻璃表面的氧化物、 其它金属盐类物质以及惰性物质, 赋予玻璃表面精细的微观 粗糙结构, 提高了玻璃的比表面积, 从而增加了憎水基团与汽车表面结合的几率 。
39、; 含氟有机 硅烷主要利用含氟长碳链的低表面能及优异的耐候稳定性, 在酸催化下 -Si-OR 基团发 生水解形成 -Si-OH, 可与玻璃基体 6 表面的 Si-OH 发生缩合反应, 形成低表面能膜层, 在这 些溶剂的共同作用下得到如图 2 所示的憎水玻璃 1。 0079 可以理解的是, 以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施 方式, 然而本发明并不局限于此。 对于本领域内的普通技术人员而言, 在不脱离本发明的精 神和实质的情况下, 可以做出各种变型和改进, 这些变型和改进也视为本发明的保护范围。 说 明 书 CN 102643606 A 9 1/1 页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102643606 A 10 。