[发明专利]一种防雾薄膜及其制备方法

说明书

本发明属于薄膜材料制备技术领域，具体涉及一种具有优异耐磨性能的防雾薄膜的制备方法，具体通过将甲氧基硅烷溶解在水中，再加入乙酸，在磁力转子的作用下搅拌均匀，静置备用；将氧等离子体处理过的玻璃片浸泡在上述溶液中数小时后，再干燥备用；将丙烯酰胺、双丙烯酰胺、过硫化物、四甲基乙二胺、钙离子溶于水中，并取一定体积与聚乙烯醇混合均匀；取一定体积的上述混合溶液用匀胶机旋涂在处理过的基底上，旋涂后烘干。该方法采用简单的旋涂法制备了具有优异耐磨性能的防雾薄膜，具有工艺简单易操作、适用范围广、反应条件可控、原材料成本低等优点，而且对环境没有污染，结合力好，在保证防雾效果的同时不影响原始基底材料的透光率。

技术领域

本发明属于薄膜材料制备技术领域，具体涉及一种在玻璃等基底表面涂覆薄膜并使其具有优异耐磨性能和防雾性能的制备方法。

背景技术

人们在日常生活和生产中经常接触到玻璃，例如车辆的挡风玻璃、后视镜、浴室镜子、建筑物的窗户以及太阳能电池板等。但是在一定的温度和湿度条件下，空气中的水蒸气会凝结在一起在玻璃表面形成微小水滴，从而很容易出现起雾现象，由于小水滴的存在，会造成光线的折射和反射现象。在一些情况下，雾化现象会对人们的生活和生产造成一定的影响，比如会影响车辆驾驶者的视线，导致无法透过玻璃看清前方的物体，从而对行车安全造成严重危害。

目前消除雾化现象的方法主要有两种：第一种是从热力学角度出发，将水蒸气在特定条件下冷凝成的小水滴通过热能，在短时间内蒸发掉。第二种是从材料表面化学组成和结构出发，对基底表面进行处理，改变玻璃表面的化学组成和结构，从而改变玻璃表面的润湿状态，达到亲水或疏水防雾的效果。通过加热的方法达到防雾的目的，往往需要的时间长，实用性能受到一定的限制，而且加热装置安装复杂、成本较高，不利于大规模应用。所以大多数的研究者往往考虑改变基底材料的润湿性，这可以从两个方面出发，一方面是使材料表面达到亲水化，使液体在固体表面迅速均匀铺展，让水滴在材料表面形成一层水膜，从而消除水滴对光的散射和折射的现象，达到防雾效果。另一方面是将材料表面达到疏水化，增大水滴的接触角，再使其通过其自身重力的作用滚落下来，达到防雾效果。然而很多疏水性或超疏水性的体系中因为含有硅、氟等成分，使得材料的附着能力较差，牢固度不好并且含氟化合物对环境有一定的污染。

因此，研究耐磨防雾薄膜具有更大的前景，就本申请而言，我们通过旋涂法制备了具有一定的耐磨性能的防雾薄膜，其成膜性能好，价格低廉，防雾性能持久，而且涂膜后不影响原本玻璃的透光率。CN 103664004 B公开了一种防雾涂层、防雾涂层的制备方法及防雾玻璃，但是其表面羟基化的处理方式不同，固化所用温度范围不同；需要经过羟基化、交联层、防雾层多步处理，步骤繁琐。而本发明所用溶剂均为去离子水，更环保；并且与采用H₂O₂和浓H₂SO₄的混合溶液进行羟基化相比，使用氧等离子体更安全有效，固化所用温度范围更低，更便于操作，本发明配制好的丙烯酰胺溶液与聚乙烯醇结合形成双网络结构，增强了膜层的耐磨性能。CN 104086093 B公开了一种防雾涂层及其制作方法和防雾玻璃与本发明相比较而言，本发明中普通玻璃的预处理不需要物理抛光，操作更简便；未使用丙酮和四氢呋喃的有机溶剂，更环保，并且热处理不需要在真空条件下，便于操作；除了玻璃和PC板外，还可以应用于PET、PVC板上，应用范围更广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有耐磨性能的防雾薄膜的制备方法，采用旋涂法使溶液均匀铺展在玻璃片上并干燥制备耐磨防雾薄膜，解决制备防雾表面操作工艺复杂、机械性能性差的问题。所制备的防雾膜层对环境无污染，无毒害而且具有防雾性能持久、耐磨性好等优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有耐磨性能的防雾薄膜的制备方法，具体步骤如下：

(1)配制一定浓度的前驱体溶液

先将一定质量的甲氧基硅烷溶解在水中，再加入少量乙酸，在磁力转子的作用下搅拌均匀，静置备用；