[发明专利]长效玻璃疏水剂及其制备和使用方法

说明书

本发明公开了一种长效玻璃疏水剂及其制备和使用方法，涉及玻璃疏水处理技术领域。该疏水剂以具有一定支化结构的大分子量聚硅氧烷为主要原料，配合酸性催化剂和相应溶剂混合制得。采用该疏水剂对玻璃表面进行处理时，材料分子链可在催化剂作用下进一步聚合增长或交联并发生主链、侧链的交叉缠结，同时又可与玻璃表面通过化学键结合，利用高聚物自身黏度和缠绕机械力配合化学键作用形成牢固结合的保护膜，可起到防雨、防油污、防冻雨、防冰霜、自清洁作用，并能耐溶剂、耐刷洗，显示出优异的耐久性。同时，本产品不影响玻璃品质，不会对视线产生任何不利影响(如反光、模糊不清等)。

技术领域

本发明涉及玻璃疏水处理技术领域，特别是指一种长效玻璃疏水剂及其制备和使用方法。

背景技术

普通玻璃表面为亲水表面，水滴在玻璃上扩展时会使玻璃的透光性变差，而汽车挡风玻璃、侧挡风玻璃及前后视镜的模糊，是导致交通事故的重要原因。在下雨或高湿度的情况下汽车玻璃表面便会形成附着的液滴影响视线。现有的主要解决方法为用雨刮器和抹布及时擦拭，此法并不方便，不能解决根本问题。

目前市场上，大多数汽车出厂时会在其玻璃表面涂有疏水涂层以解决雨天行驶的问题，但是其加工工艺复杂，疏水效果存在一定的局限性。同时，市场上也存在日常汽车保养用玻璃疏水剂，但其一般为短效疏水剂，而且主要为含氟的硅氧烷类产品，存在原料来源有限、成本偏高、不环保等问题。

国内的科研人员在无氟疏水剂的研发方面做了不少工作，如专利CN1778749A公开了一种基于长链烷基硅烷偶联剂和硅酸烷基酯的玻璃疏水镀膜液，这是利用小分子硅烷单体在玻璃表面反应来构筑疏水涂层。但小分子涂层在低温、短时间内生成的涂层力学强度低，容易磨损，难以在日常快速保养中使用，也不能保证足够的持久性。专利CN 101148325A在上述基础上加入无机纳米颗粒，但纳米颗粒由于自身易团聚的特点会对可见光产生不可避免的散射作用，无法实现真正的涂层透明。

在国外，Trevisan等发明了一种可以有效防止玻璃表面水解和化学试剂富集的方法(美国专利号No.3,958,073)，具有很好的防水功效，其主要成分由硼硅酸酯、钛、锆、锡等化合物混合组成。在玻璃表面涂抹完该产品后，在200～400℃下烘烤，便可制得疏水效果极佳的玻璃，这种处理方法工艺复杂、设备要求高，在实际日常保养中无法使用。

因此，寻找一种可在室温条件下使用，长久具有防水、除尘自洁等效果的玻璃疏水剂是研究的热点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型的基于大分子量聚硅氧烷的长效玻璃疏水剂及其制备和使用方法。疏水剂中的高聚硅氧烷为主要作用成分，依靠分子自身的内聚力、缠结机械力、润滑性和疏水性，以及与玻璃基底的化学键合力来达到长效、疏水、除尘、自洁等效果，并且，此疏水剂可以在室温下直接使用，操作简便。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，提供一种长效玻璃疏水剂，由下述成分按重量百分比组成：

大分子量聚硅氧烷为0.5～20wt％；

酸性催化剂为0.5～3wt％；

溶剂77～98wt％。

进一步的，所述大分子量聚硅氧烷和酸性催化剂重量比为3:1～25:1，共占总重量的2％～15％。

进一步的，所述大分子量聚硅氧烷为分子链端具有活性官能团封端的聚硅氧烷，所述活性官能团选自烷氧基、氨基、羟基、巯基、氯取代基、溴取代基、环氧基的一种或几种。

进一步优选的，所述大分子量聚硅氧烷为分子链端具有活性官能团封端的具有一定支化结构的长链硅氧烷聚合物的一种或几种，其结构式通式可表示为：