一种玻璃自清洁材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种玻璃自清洁材料及其制备方法和应用，所述玻璃自清洁材料包括A组份和B组份；所述A组份按照重量百分数包括如下组分：甲基烷氧基硅烷83％

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃自清洁材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及功能材料
，尤其涉及一种玻璃自清洁材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种玻璃自清洁圭釉材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]玻璃是一种常见的材料，综合性能优良，透光又透明、自然寿命长久。在实际应用中，玻璃表面容易沾灰尘，沾尘的脏污又非常明显，虽然擦拭很容易清洁干净，但在很多使用工况下，玻璃表面是外力不易经常触及清洁的应用场景，小小的灰尘清洁干净就变得困难起来。
[0003]玻璃自清洁圭釉材料是涂覆在玻璃表面的一种功能表面材料，超薄的涂层与玻璃一样透明、透光，涂层与玻璃附着牢靠，耐户外气候老化，涂层表面硬度高、导静电不易粘尘，水冲刷自清洁性优良，是提高玻璃表面自清洁性能的优良功能表面材料。
[0004]CN105439457A公开了一种链状或网状硅溶胶及超亲水自清洁增透镀膜液及制备应用，其公开的硅溶胶通过含有溶剂、水、催化剂、稳定剂和两种或两种以上的烷氧基硅烷的原料反应得到，并通过含有球形硅溶胶与所述含羟基链状或网状硅溶胶以及选自偶联剂和交联剂的至少一种复合得到镀膜液，其应用在光伏玻璃上时，在光伏玻璃表面镀膜，膜层中具有较高的孔隙率，透光率较高，对光伏组件功率增益明显；该增透减反膜与玻璃基体结合牢靠，膜层硬度较高，耐候性能佳，具有工业化应用价值。但是其公开的增透镀膜液所得涂层的自清洁能力相对不足。
[0005]CN108467282A公开了一种分子刷接枝的自清洁材料及其制备方法与应用，其公开的分子刷接枝的自清洁材料，以硅片材料为基材，基材中至少一个表面接枝厚度为4.0
‑
4.5nm的二羟基硅油分子刷；所述基材的表面均匀分布了宽度为0.1
‑
35μm，高度为5
‑
60nm的沟槽，其公开的二羟基硅油分子刷接枝在所述基材的表面，利用磨料打磨与分子刷接枝相结合，制备在空气中及水下都具有优异的各向异性的自清洁材料。其公开的自清洁材料对各种广泛的液滴及水、气泡都具有优异的各向异滑动性，具有空气中实现各向异性自清洁、水下稳定性强实现气泡运输等特点。其公开的自清洁材料能够实现自清洁，但是未涉及综合性能的表征，应用范围相对局限。
[0006]综上所述，开发一种具有自清洁性能且综合性能优异的玻璃自清洁材料至关重要。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种玻璃自清洁材料及其制备方法和应用，所述玻璃自清洁材料制备的涂层与玻璃附着性优良，且兼具良好的抗划伤性、水冲刷自清洁性、抗污染性、抗静电性、耐水性、耐盐雾性和耐户外气候老化性，综合性能优异。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种玻璃自清洁材料，所述玻璃自清洁材料包括A组份和B
组份；
[0010]所述A组份按照重量百分数包括如下组分：甲基烷氧基硅烷83％
‑
90％、二羟基硅油1％
‑
3％和溶剂7％
‑
15％；
[0011]所述B组份按照重量百分数包括如下组分：纳米硅溶胶85％
‑
90％、钛酸酯偶联剂1％
‑
2％和助剂1％
‑
17％。
[0012]本专利技术所述玻璃自清洁材料的A组份中添加了疏水性二羟基硅油，由于其疏水性能能够调节所述玻璃自清洁材料制备的涂层的水接触角，控制在Baier曲线的最佳自清洁范围。而且二羟基硅油与甲基烷氧基硅烷具有较好的相容性，所述玻璃自清洁材料制备的涂层与玻璃附着性优良，涂层表面硬度高抗划伤，水冲刷自清洁性优良，表面抗污染性优良易清洁，表面防静电不易沾尘，耐海洋性气候环境腐蚀，耐户外气候老化，综合性能优异。
[0013]本专利技术所述二羟基硅油在A组份中的重量百分数为1％
‑
3％，添加量在该范围内的玻璃自清洁材料综合性能最佳，添加量过高，会使所得涂层表面形成缺陷；添加量过低，所得涂层疏水性不够，自清洁能力不足。
[0014]所述甲基烷氧基硅烷在A组份中的重量百分数为83％
‑
90％，例如84％、85％、86％、87％、88％、89％等。
[0015]所述二羟基硅油在A组份中的重量百分数为1％
‑
3％，例如1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％等。
[0016]所述溶剂在A组份中的重量百分数为7％
‑
15％，例如8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％等。
[0017]所述纳米硅溶胶在B组份中的重量百分数为85％
‑
90％，例如86％、87％、88％、89％等。
[0018]所述钛酸酯偶联剂在B组份中的重量百分数为1％
‑
2％，例如1.2％、1.4％、1.6％、1.8％等。
[0019]所述助剂在B组份中的重量百分数为1％
‑
17％，例如2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、16％等。
[0020]优选地，所述A组份和B组份的质量比为(2:1)
‑
(2:5)，例如2:2、2:3、2:4等。
[0021]优选地，A组份中所述二羟基硅油的粘度为20
‑
40cp，例如22cp、24cp、26cp、28cp、30cp、32cp、34cp、36cp、38cp等。
[0022]本专利技术将A组份中所述二羟基硅油的粘度调整在20
‑
40cp范围内，该粘度范围内的二羟基硅油与硅溶胶相容性最佳，易于调节疏水性。
[0023]优选地，A组份中所述溶剂包括异丙醇和/或正丁醇。
[0024]优选地，B组份中所述助剂包括增粘剂、抗静电剂或稳定剂中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：增粘剂和抗静电剂的组合，抗静电剂和稳定剂的组合，增粘剂、抗静电剂和稳定剂的组合等。
[0025]优选地，所述增粘剂包括气相二氧化硅和/或羟甲基纤维素。
[0026]优选地，所述抗静电剂包括金属氧化物。
[0027]优选地，所述金属氧化物包括掺锑氧化锡。
[0028]优选地，所述稳定剂包括冰乙酸和/或盐酸。
[0029]优选地，所述增粘剂在B组份中的重量百分数为1％
‑
2％，例如1.2％、1.4％、
1.6％、1.8％等。
[0030]优选地，所述抗静电剂在B组份中的重量百分数为4％
‑
8％，例如4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％等。
[0031]优选地，所述稳定剂在B组份中的重量百分数为2％
‑
5％，例如2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％等。
[0032]第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述的玻璃自清洁材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃自清洁材料，其特征在于，所述玻璃自清洁材料包括A组份和B组份；所述A组份按照重量百分数包括如下组分：甲基烷氧基硅烷83％
‑
90％、二羟基硅油1％
‑
3％和溶剂7％
‑
15％；所述B组份按照重量百分数包括如下组分：纳米硅溶胶85％
‑
90％、钛酸酯偶联剂1％
‑
2％和助剂1％
‑
17％。2.根据权利要求1所述的玻璃自清洁材料，其特征在于，所述A组份和B组份的质量比为(2:1)
‑
(2:5)。3.根据权利要求1或2所述的玻璃自清洁材料，其特征在于，A组份中所述二羟基硅油的粘度为20
‑
40cp；优选地，A组份中所述溶剂包括异丙醇和/或正丁醇。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的玻璃自清洁材料，其特征在于，B组份中所述助剂包括增粘剂、抗静电剂或稳定剂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述增粘剂包括气相二氧化硅和/或羟甲基纤维素；优选地，所述抗静电剂包括金属氧化物；优选地，所述金属氧化物包括掺锑氧化锡；优选地，所述稳定剂包括冰乙酸和/或盐酸；优选地，所述增粘剂在B组份中的重量百分数为1％
‑
2％；优选地，所述抗静电剂在B组份中的重量百分数为4％
‑
8％；优选地，所述稳定剂在B组份中的重量百分数为2％
‑
5％。5.一种根据权利要求1
‑
4任一项所述的玻璃自清洁材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)A组份的制备：将甲基烷氧基硅烷、二羟基硅油和溶剂按照重量百分数在密闭容器中混合，得到所述A组份；(2)B组份的制备：将纳米硅溶胶、钛酸酯偶联剂和助剂按照重量百分数混合，得到所述B组份；(3)玻璃自清洁材料的制备：将A组份和B组份按照质量比在密闭容器混合，得到所述玻璃自清洁材料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的转速为100
‑
140rpm；优选地，步骤(1)所述混合的时间为15
‑
25分钟；优选地，所述步骤(1)具体包括：将甲基烷氧基硅烷、二羟基硅油和溶剂按照重量百...

【专利技术属性】
技术研发人员：党文生，查春梅，
申请(专利权)人：苏州德达材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：