[发明专利]一种耐磨疏水玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车玻璃制造技术领域，特别涉及到一种耐磨疏水玻璃的制备方法。

背景技术

硅酸盐玻璃表面为高能、亲水表面，水滴在玻璃上无序扩展时会使玻璃透光性变差，给人们生活和工作带来很多不便。汽车在雨天高速行驶时，雨水和泥水往往会粘在风挡玻璃或后视镜玻璃表面，严重影响驾驶员视线，即使采用雨刮器也会存在很多死角，增加事故机率。而对于侧窗和后视镜，雨刮器则无能为力。

目前丰田凯美瑞、马自达睿翼、沃尔沃V70等车型在出厂时其前门侧窗玻璃和外后视镜均采用表面镀疏水涂层技术以解决雨天行驶视野模糊问题。减小涂层表面滚动角是解决水珠在汽车玻璃表面粘附的有效方法，而减小涂层表面滚动角的主要方法就是在其表面形成粗糙结构，即制备超疏水表面。在汽车玻璃表面制备超疏水表面目前存在以下技术难点：超疏水膜层耐磨性差，超疏水性与透光性难以兼备，镀膜前需要进行去污、脱脂、表面活化等复杂工艺，其成本要比普通疏水玻璃制备成本高。

发明内容

本发明的目的是提出一种耐磨性能优异、透光性好且制备成本低的耐磨疏水玻璃的制备方法。

本发明的耐磨疏水玻璃的制备方法包括如下步骤：

A：制备SiO₂/树脂混合溶胶：将水解催化剂、溶剂、溶胶前驱体按照体积比1～3:3～1:12.5～33.3混合并搅拌，得到SiO₂溶胶，其中所述水解催化剂为浓度为30%的氨水，溶剂为无水乙醇或甲醇或丙酮，溶胶前驱体为正硅酸乙酯或正硅酸丁酯；然后再将环氧值在0.25～0.40的树脂与固化剂搅拌均匀后，按照质量百分比0.5%～1.0%加入所述SiO₂溶胶中，得到SiO₂/树脂混合溶胶； 

B：玻璃前处理：采用80～100目的氧化铈抛光粉对玻璃抛光，去除玻璃表面污物，然后采用硫酸和双氧水的混合溶液对玻璃进行清洗，在玻璃表面形成具有活性的基团-OH；

C：玻璃表面镀SiO₂/树脂复合膜：将配制好的SiO₂/树脂混合溶胶在经过前处理的玻璃表面镀膜；其中镀膜方式可采用提拉镀膜、手工刮涂、机械刮涂、喷涂等；

D：固化：将镀有SiO₂/树脂复合膜的玻璃放于50～120℃的无尘环境中30～120分钟，进行固化；

E：修饰剂修饰：将修饰硅烷与溶剂混合得到修饰剂，然后将修饰剂在镀有复合膜层的玻璃表面形成疏水修饰剂膜层；其中形成疏水修饰剂膜层的方法可采用提拉镀膜、喷涂法、刮涂法、蒸镀等方式；

F：后处理：将镀有疏水修饰剂膜层的玻璃在无尘环境中常温放置1～2小时或者在80～120℃条件下热处理10～60分钟，得到耐磨疏水玻璃。

具体来说：

A步骤中所述的固化剂为脂肪族胺类或芳香胺类或酰胺基胺类，所述树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚丙烯酸树脂的一种，所述固化剂与树脂的质量比为20～40%。

A步骤中制备SiO₂溶胶时在密闭容器条件下搅拌水解催化剂、溶剂、溶胶前驱体的混合液，以防止氨气、乙醇、甲醇、丙酮等物质挥发。

B步骤中所述的硫酸和双氧水的混合溶液是采用浓度为98%的硫酸和浓度为33%的双氧水溶液按照体积比3:1进行混合得到的。

B步骤中是用去离子水冲洗、热风吹干的方法去除玻璃表面污物的。

C步骤中玻璃表面所镀的SiO₂/树脂复合膜的厚度为80～1000nm。

E步骤中所述修饰硅烷为三甲基氯硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、全氟烷基氯硅烷、全氟烷基烷氧基硅烷中的一种或几种，所述溶剂为无水乙醇、环己烷、丙酮、异丙醇中的一种，所述修饰硅烷与溶剂的质量比为0.19%～5%。

如图1所示，利用本发明的制备方法所得到的耐磨疏水玻璃结构如下：底层为玻璃基层（1），中间层为SiO₂/树脂复合膜（2），顶层为疏水修饰剂膜层（3）。