[实用新型]一种抗雾化微纳复合结构薄膜

说明书

技术领域

本实用新型涉及微纳米薄膜制备技术领域，尤其涉及一种抗雾化微纳复合结构薄膜。

背景技术

玻璃的雾化是指湿气或蒸汽冷凝在玻璃制品表面形成微小水滴。在高湿度环境中，汽车挡风玻璃以及后视镜表面容易结雾，会对光线的透过造成很大的影响，干扰驾驶员的视野。抗雾化玻璃膜是指利用薄膜表面特殊结构具有的超亲水特性，使由于雾化而形成的微小水滴迅速铺平，从而达到不影响镜面成像、能见度和玻璃的透光率的效果。水膜在重力作用下流走时还能有效带走污渍，从而实现玻璃膜的自清洁。

国外在20 世纪60 年代就已经开始了玻璃自清洁和防雾研究，在基础研究方面，目前世界上发达国家均有知名公司在专门从事自清洁玻璃的研究开发和制作，如英国的Pilkington 公司、日本TOTO 公司、美国PPG 公司、德国GEA 公司等。国内的研究虽然起步较晚，但也取得了显著的进展，有关专利和技术成果有上百项，且不断有玻璃防雾剂产品推出。目前，汽车超亲水薄膜的制备主要有化学气相沉积法、物理气相沉积法和溶胶凝胶法等。化学气相沉积法及物理气相沉积法设备价格昂贵，成本较高，而溶胶凝胶法制备超亲水薄膜的后处理过程需要高温烧结，强度较高，但透过率往往达不到要求，从而在实际应用中受到限制。

纳米TiO₂ 作为一种光催化材料具有高化学活性、强氧化能力、无毒及无光腐蚀等优点，受到广泛重视。其中TiO₂ 薄膜因其不易团聚、可重复使用、方便回收，使得其具有极大的应用价值。另外，由于纳米TiO₂ 薄膜具有亲水性，因此可以在玻璃、陶瓷、镜面、建筑材料等表面涂上TiO₂ 涂层，可以有效的改善其抗污染能力。然而，传统的溶胶凝胶法制备的纳米TiO₂ 薄膜表面一般都会出现微小的裂纹，且透明性较差，附着力不强，只能在紫外光或强烈的太阳光照射下才表现出较强的亲水性，限制了其在日常生活中的应用。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型采用提拉法将纳米TiO₂沉积在微棱镜膜表面，制得具有超亲水特性的微纳复合结构薄膜，使薄膜具有抗雾化和自清洁能力。

本实用新型通过下述技术方案实现。

一种抗雾化微纳复合结构薄膜，具有微纳复合结构，该薄膜依次包括表层纳米TiO₂薄膜、底层微棱镜膜、PET基板和硅胶层。

进一步地，所述表层纳米TiO₂薄膜中的TiO₂粒子的粒径为8~12nm。

进一步地，所述表层纳米TiO₂薄膜的厚度为20~50nm。

进一步地，所述底层微棱镜膜的棱镜间的角度为90°，棱镜间距为20~50μm。

进一步地，所述底层微棱镜膜的厚度为30~60μm。

进一步地，所述硅胶层的厚度为10~20μm。

进一步地，所述底层微棱镜膜、PET基板和硅胶层的总厚度为60~100μm。

进一步地，所述抗雾化微纳复合结构薄膜在使用时，直接将硅胶层表面贴附于玻璃表面。

制备上述任一项所述的一种抗雾化微纳复合结构薄膜的方法，包括如下步骤：

（1）制备纳米TiO₂溶胶：将钛酸正丁酯和无水乙醇混合均匀，在室温下利用磁力搅拌器搅拌，得到黄色澄清溶液A；往溶液A中依次逐滴加入冰醋酸和蒸馏水，以600~1000r/min的转速搅拌10~30min后水浴加热，得到纳米TiO₂溶胶；

（2）制备微棱镜膜片：利用压印技术，将丙烯酸树脂在PET基板的一个表面上制成微棱镜结构，得到底层微棱镜膜；PET基板的另一表面上涂覆硅胶层；烘干固化后得到微棱镜膜片；

（3）在微棱镜膜片的硅胶层表面贴附一层保护膜，再将微棱镜膜片浸渍在步骤（1）制得的纳米TiO₂溶胶中，取出微棱镜膜片，在底层微棱镜膜表面沉积了均匀的表层纳米TiO₂薄膜；

（4）将沉积有表层纳米TiO₂薄膜的微棱镜膜片置于恒温干燥箱中烘干，再置于马弗炉中煅烧，冷却，得到所述抗雾化微纳复合结构薄膜。

进一步地，步骤（1）中，所述钛酸正丁酯和无水乙醇的体积比为1:5。

进一步地，步骤（1）中，所述磁力搅拌器搅拌的时间为10~30min。

进一步地，步骤（1）中，冰醋酸和蒸馏水加入量为：溶液A、冰醋酸和蒸馏水的体积比为12:1:2。