一种汽车玻璃防雾涂层制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车玻璃防雾涂层，包括从里至外依次在石墨烯玻璃基体表面形成的氧化石墨烯层、交联层和防雾层，氧化石墨烯层由石墨烯玻璃基体表面的石墨烯结构经氧化而成，交联层由与氧化石墨烯层通过发生第一化学键力相连接而成，防雾层由复合涂料经喷涂固化与交联层发生第二化学键力相连接而成，且石墨烯玻璃基体为石墨烯在白玻璃基底上经熔融热化学气相沉积直接生长而获得。本发明专利技术的汽车玻璃防雾涂层的氧化石墨烯层、交联层、复合涂料层均能以化学键合方式稳定持久地附着在玻璃表面，固化成膜快，涂层对水的接触角为3°，硬度高达2H，透明率高达95％以上，具有持久的防雾效果，耐水性佳，同时机械性能优异，成本低，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂层
，特别涉及一种汽车玻璃防雾涂层。
技术介绍
在寒冷的冬季或雨季，汽车车内人员呼出的水蒸气会在冷的车用玻璃表面上冷凝，形成微小的水滴，即平常所说的起雾。由于这些微小水滴的存在，光线在通过玻璃时会发生折射和反射，显著降低玻璃的透光率，严重影响驾驶员的视线清晰度，易导致交通事故的发生。据2011年的数据统计，全国共发生道路交通事故超过21万起，造成6万多人死亡，2万多人受伤，直接财产损失超过9亿元，而其中由于驾驶员视线受到影响而造成的事故占有很大比例。专业统计对比，驾驶员视线受影响会导致交通事故率提高5倍。因此，为保证乘车人安全，防止或消除玻璃表面雾化现象势在必行。现有的除雾方式有如：利用发动机的热风来消除玻璃的雾化，但是发动机热风除雾一般需要10min才能完全消除前档风玻璃表面的雾化；或采用空调除雾或加热线或其他加热手段对玻璃加热除雾，都需要耗费不少的电能，存在成本高、易损坏、加热不均匀等问题。因此，迫切需要开发汽车玻璃防雾涂层材料、工艺等技术以减少除雾时间，增强涂层的机械性能，提升防雾增透性，以提高行车安全性，节省资源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种汽车玻璃防雾涂层，其氧化石墨烯层、交联层、复合涂料层均能以化学键合方式稳定持久地附着在玻璃表面，固化成膜快，涂层对水的接触角为3°，硬度高达2H，透明率高达95％以上，具有持久的防雾效果，耐水性佳，同时耐磨耐腐蚀、耐侯性和抗刮性好，机械性能优异，成本低，适用范围广。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是：一种汽车玻璃防雾涂层，包括从里至外依次在石墨烯玻璃基体表面形成的一氧化石墨烯层、一交联层和一防雾层，所述的氧化石墨烯层由石墨烯玻璃基体表面的石墨烯结构经氧化而成，所述的交联层由与氧化石墨烯层通过发生第一化学键力相连接而成，所述的防雾层由复合涂料经喷涂固化与交联层发生第二化学键力相连接而成。优选地，所述的石墨烯玻璃基体为石墨烯在白玻璃基底上经熔融热化学气相沉积直接生长而获得。优选地，将石墨烯玻璃基体置于电子束辐照的辐照室内在室温与空气条件下进行电子束辐照，使石墨烯产生碳自由基并与空气中的氧发生反应，从而在石墨烯玻璃基体表面形成一所述的氧化石墨烯层。优选地，所述的交联层通过如下方式获得:S1:在反应器中加入60-70份HDI三聚体和1-3份二丁基二月桂酸锡，加热至55-60℃后保持恒温，之后在强力搅拌下，按异氰酸酯基与羟基的摩尔比5-7:1滴加聚乙二醇单甲醚，恒温反应2-3小时后，得到数均分子质量为500的亲水改性多异氰酸酯；之后将亲水改性多异氰酸酯分散于质量比1:1-2的二甲基甲酰胺与水的混合溶剂中，形成质量分数为60-75％的多异氰酸酯分散液；S2:将已形成有所述氧化石墨烯层的石墨烯玻璃基体浸入步骤S1所述60-75wt％的多异氰酸酯分散液中,加入1-2滴催化剂二月桂酸二丁基锡,在60-65℃下恒温超声反应1-1.5小时,之后冷却至室温,烘干,得到一所述的交联层。优选地，所述的复合涂料按重量份数计包括如下组分:60-85份有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、23-25份羟基丙烯酸类树脂、15-20份甲醇醚化的三聚氰胺甲醛树脂、7-11份纳米二氧化硅溶胶、18-22份改性的表面活性剂、6-9份光引发剂、5-12份助溶剂。优选地，所述的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物通过如下方式获得:将30-40份异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、70-85份聚丙二醇PPG-2000、2-3份二月桂酸二丁基锡DBTL加入反应器中，在60-65℃反应3-4小时，当检测到-NCO基含量变化为0.01wt％时，之后加入20-24份端羟基超支化聚酯，保持60-65℃继续反应0.5-1小时后加入15-17份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，升温至65-70℃继续反应2-4小时后，加入18-26份双羟丙基封端的聚硅氧烷，保持65-70℃继续反应1-2小时，降至室温后出料，即得有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物。优选地，所述的双羟丙基封端的聚硅氧烷的数均分子量为1063；所述的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的数均分子量为2086，分子量分布为1.91。优选地，所述的改性的表面活性剂通过如下方式获得：将摩尔比为1：1的辛基酚聚氧乙烯醚与顺丁烯二酸在氮气保护下加热至90-100℃，之后加入过氧化苯甲酰BPO引发剂，恒温反应6-7小时，加入NaOH中和，用无水乙醇多次洗涤，抽滤得到含羧酸基团的表面活性剂；之后将摩尔比为0.5-1：1的含羧酸基团的表面活性剂与甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀，加入单丁基氧化锡催化剂，升温至80～150℃恒温接枝反应3-3.5小时后得到改性的表面活性剂；其中过氧化苯甲酰BPO引发剂的用量为顺丁烯二酸质量的0.8-1％；单丁基氧化锡催化剂的用量为甲基丙烯酸缩水甘油酯的0.3-0.5％。优选地，所述的羟基丙烯酸类树脂为甲基丙烯酸羟乙酯、羟乙基丙烯酰胺、丙烯酸羟丙酯的任一种。优选地，所述的光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮中的任一种；所述的助溶剂为乙二醇丁醚、苯甲醇中的任一种。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：本专利技术提供的汽车玻璃防雾涂层，通过在玻璃基体上直接生长出石墨烯后依次进行氧化改性、交联改性、及复合涂料经光或/和热固化改性后形成，使玻璃与石墨烯的接触界面好，使交联层、复合涂料层均能以化学键合方式稳定持久地附着在玻璃表面，固化成膜快，涂层对水的接触角为3°，硬度高达2H，具有持久的防雾效果，耐水性佳，在110℃水中保持4-6h,涂层不脱落也不溶胀；而且透明率高达95％以上，自清洁性好，表面光滑性和清晰性好，耐磨耐腐蚀，耐侯性和抗刮性好；同时涂层的结构设计合理易行，成本低，适用范围广，应用前景佳。上述是专利技术技术方案的概述，以下结合具体实施方式，对本专利技术做进一步说明。具体实施方式：为了使本专利技术的目的和技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：本实施例提供的汽车玻璃防雾涂层：包括从里至外依次在石墨烯玻璃基体表面形成的一氧化石墨烯层、一交联层和一防雾层，氧化石墨烯层由石墨烯玻璃基体表面的石墨烯结构经氧化而成，交联层由与氧化石墨烯层通过发生第一化学键力相连接而成，防雾层由复合涂料经喷涂固化与交联层发生第二化学键力相连接而成。其中，石墨烯玻璃基体为石墨烯在白玻璃基底上经熔融热化学气相沉积直接生长而获得；之后将石墨烯玻璃基体置于电子束辐照的辐照室内在室温与空气条件下进行电子束辐照，使石墨烯产生碳自由基并与空气中的氧发生反应，从而在石墨烯玻璃基体表面形成氧化石墨烯层，其中电子束辐照的加速电压为50KeV～5MeV,束流为20μA～2mA，辐照剂量为1×105Gy～6×106Gy。优选地，交联层通过如下方式获得:步骤S1:在反应器中加入60份HDI三聚体和1份二丁基二月桂酸锡，加热至55℃后保持恒温，之后在强力搅拌下，按异氰酸酯基与羟基的摩尔比5:1滴加聚乙二醇单甲醚，恒温反应2小时后，得到数均分子质量为500的亲水改性多异氰酸酯；之后将亲水改性多异氰酸酯分散于质量比1:1的二甲基甲酰胺与水的混合溶剂中，形成质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车玻璃防雾涂层，其特征在于，包括从里至外依次在石墨烯玻璃基体表面形成的一氧化石墨烯层、一交联层和一防雾层，所述的氧化石墨烯层由石墨烯玻璃基体表面的石墨烯结构经氧化而成，所述的交联层由与氧化石墨烯层通过发生第一化学键力相连接而成，所述的防雾层由复合涂料经喷涂固化与交联层发生第二化学键力相连接而成。

【技术特征摘要】
1.一种汽车玻璃防雾涂层，其特征在于，包括从里至外依次在石墨烯玻璃基体表面形成的一氧化石墨烯层、一交联层和一防雾层，所述的氧化石墨烯层由石墨烯玻璃基体表面的石墨烯结构经氧化而成，所述的交联层由与氧化石墨烯层通过发生第一化学键力相连接而成，所述的防雾层由复合涂料经喷涂固化与交联层发生第二化学键力相连接而成。2.根据权利要求1所述的汽车玻璃防雾涂层，其特征在于，所述的石墨烯玻璃基体为石墨烯在白玻璃基底上经熔融热化学气相沉积直接生长而获得。3.根据权利要求1所述的汽车玻璃防雾涂层，其特征在于，将石墨烯玻璃基体置于电子束辐照的辐照室内在室温与空气条件下进行电子束辐照，使石墨烯产生碳自由基并与空气中的氧发生反应，从而在石墨烯玻璃基体表面形成一所述的氧化石墨烯层。4.根据权利要求1所述的汽车玻璃防雾涂层，其特征在于，所述的交联层通过如下方式获得:S1:在反应器中加入60-70份HDI三聚体和1-3份二丁基二月桂酸锡，加热至55-60℃后保持恒温，之后在强力搅拌下，按异氰酸酯基与羟基的摩尔比5-7:1滴加聚乙二醇单甲醚，恒温反应2-3小时后，得到数均分子质量为500的亲水改性多异氰酸酯；之后将亲水改性多异氰酸酯分散于质量比1:1-2的二甲基甲酰胺与水的混合溶剂中，形成质量分数为60-75％的多异氰酸酯分散液；S2:将已形成有所述氧化石墨烯层的石墨烯玻璃基体浸入步骤S1所述60-75wt％的多异氰酸酯分散液中,加入1-2滴催化剂二月桂酸二丁基锡,在60-65℃下恒温超声反应1-1.5小时,之后冷却至室温,烘干,得到一所述的交联层。5.根据权利要求1所述的汽车玻璃防雾涂层，其特征在于，所述的复合涂料按重量份数计包括如下组分:60-85份有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、23-25份羟基丙烯酸类树脂、15-20份甲醇醚化的三聚氰胺甲醛树脂、7-11份纳米二氧化硅溶胶、18-22份改性的表面活性剂、6-9份光引发剂、5-12份助溶剂。6.根据权利要求5所述的汽车玻璃防雾涂层...

【专利技术属性】
技术研发人员：林黛诗，李扬德，杨洁丹，汤铁装，李卫荣，唐冬娥，
申请(专利权)人：东莞宜安科技股份有限公司，东莞市镁安镁业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44