一种超疏水易洁玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种超疏水易洁玻璃及其制备方法，属于玻璃精深加工技术领域；一种超疏水易洁玻璃，包括玻璃基片层、附着力增强层和超疏水涂层，所述附着力增强层和位于玻璃基片层和超疏水层之间。本发明专利技术玻璃具疏水效果好、疏水层附着力强等优点。疏水层附着力强等优点。疏水层附着力强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水易洁玻璃及其制备方法


[0001]本专利技术属于玻璃精深加工
，具体涉及一种超疏水易洁玻璃及其制备方法。

技术介绍

[0002]所谓疏水型易洁玻璃就是玻璃表面拥有高疏水性，接近莲花效应，使水无法被玻璃完全沾附，让水滴本身的表面张力产生水滴状的现象，水滴会自然滑落带走尘埃，使玻璃拥有易洁效果，灰尘也将无法堆积，比起一般玻璃的水渍淤积，长期下来效果有相当明显的差异。我们知道水滴接触角越大产品疏水效果越佳，越容易形成水珠状，水滴滚动角度越小水滴越容易在玻璃表面上滑东、阻力越小，更容易带走灰尘达到易清洁作用。
[0003]但是，目前市场大多都是疏水易洁产品水滴接触角只有95～110
°
，水滴滚动角只有15～25
°
，因此如下小雨水滴滴在玻璃表面形成的水珠比较小并且直径只有1
‑
3mm，此小水珠是无法通过自身的重力自然滑落带走灰尘达到易洁功能，相反此小水滴沾染在玻璃上与大气中灰尘接触形成灰斑不美观并长期灰斑与玻璃结合日益牢靠后续不易清洗需要强酸碱试剂对环境又造成污染。并且市面上存在的超疏水纳米材料直接通过喷涂、辊涂、淋涂等工艺施工在玻璃界面附着力较差，轻轻触碰膜层就脱落，无法满足建筑幕墙玻璃抗灰尘、防污等需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种超疏水易洁玻璃及其制备方法，旨在提供一款疏水效果好，且疏水层附着力强的易洁玻璃产品。
[0005]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种超疏水易洁玻璃，其特征在于，本易洁玻璃包括玻璃基片层、附着力增强层和超疏水涂层，所述附着力增强层和位于玻璃基片层和超疏水层之间。
[0006]优选的，所述附着力增强层由聚氨酯涂料或丙烯酸树脂涂料于玻璃基片层表面辊涂而成。
[0007]优选的，所述超疏水涂层所用涂料的配方为：87.4％～89.8％的长链硅烷偶联剂，0.9％～1.2％的短链硅烷偶联剂，3.1％～4.2％的异氰脲酸酯单体，2.4％～2.6％的3
‑
脲基丙基三乙氧基硅烷，0.3％～0.5％的二月桂酸二丁基锡和3.0％～3.8％的催化剂。
[0008]优选的，所述长链硅烷偶联剂为十二烷基三甲氧基硅烷、十一烷基三甲氧基硅烷、十烷基三甲氧基硅烷、十三烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷和十一烷基三乙氧基硅烷中的一种或多种的混合物；所述短链硅烷偶联剂为二甲基二甲氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷中的一种或多种的混合物；所述异氰脲酸酯单体为:三(3
‑
(三甲氧基硅丙基)异氰脲酸酯、三(3
‑
(三乙氧基硅丙基)异氰脲酸酯、三(3
‑
(三甲氧基硅乙基)异氰脲酸酯、三(3
‑
(三乙氧基硅乙基)异氰脲酸酯中的一种或多种的混合物；催化剂为丙酸、甲酸甲酯、乙酸乙酯中的一种或多种的
混合物。
[0009]一种超疏水易洁玻璃的制备方法，其特征在于，本方法包括如下步骤：
[0010]A、清洗干燥：先将裁切好的玻璃原片采用油墨清洗剂清洗，然后让其通过专业清洗机清洗并干燥，使玻璃界面呈现亲水状态，清洗机的传动辊走速调试在：2.5～3.2m/min，清洗机的预喷涂水箱为自来水，其它水箱为纯水，干燥风机需达到：37～39HZ；
[0011]B、等离子处理：清洗并干燥好的玻璃依次经过四组等离子体轰击设备的下方，经等离子体轰击后的玻璃表面形成亲水状态并激发玻璃表面产生自由基，喷涂易洁液时易洁纳米材料与玻璃表面自由基形成共价键，使得玻璃表面易洁膜层具有强附着力，等离体喷头来回往复走速：1.8～2m/s、等离子体喷头距离表面：4～5cm；
[0012]C、辊涂：按照产品工艺要求调试辊涂机辊轮离玻璃界面高度为比玻璃厚度小0.5mm，辊涂机滚轮转速为320～340r/min，玻璃走速为12～15m/min，辊涂机进风风速为1.9～3.0m/s，辊涂机抽风风速为2.2～3.5m/s；辊涂参数设置完毕后，将聚氨酯涂料或丙烯酸树脂涂料装入料桶内，然后启动辊涂机，其内涂辊即可将涂料均匀涂布于玻璃表面，材料与玻璃界面接触后初步形成化学键、然后材料依靠自身的良好流平性在玻璃界面形成一整块均匀膜层；
[0013]D、UV固化：根据玻璃版面调试UV开启汞灯数量，每组汞灯数量12盏，每盏汞灯的功率最大功率12KW，为了保证材料充分固化需保证每个区域的膜面辐射的能量在450～620mj；通过UV炉后，玻璃基片层上的附着力增强层在紫外线照射下进行聚合交联反应，形成一定硬度、致密的膜层并与玻璃基片层形成牢固的化学键。
[0014]E、玻璃冷却：UV固化完成后，玻璃需进入风栅段进行吹风冷却至30℃以下，如此便可于玻璃基片层上形成附着力增强层。
[0015]F、预聚物制备：首先将反应设定温度为63～65℃，开启反应釜加热升温，待其达到设定温度后，开启搅拌，搅拌速率为150～180rpm；然后按照配比称取一定量的长链硅烷偶联剂、短链硅烷偶联剂和二月桂酸二丁基锡加入反应釜中，让斧内原料反应60～65min；接着往反应釜中缓慢滴加催化剂，切记催化剂的滴加速率不能太快，滴加总时间必须在15～20分钟；催化剂添加完毕后，再持让其续反应40～48min；上述过程中需保证反应釜的温度始终控制在63～65℃；最后，停止反应釜的加热，并打开冷却循环水进行降温处理，反应釜降温至35～37℃后取出装桶，即制得超疏水涂料预聚物。
[0016]G、超疏水涂料制备：首先，按比例称取适量的异氰脲酸酯单体，将其加入到超疏水涂料预聚物中，搅拌12～15min，再静放2小时让其缓慢反应；然后往其中加入3
‑
脲基丙基三乙氧基硅烷，搅拌25～35min后，再让其静置24小时，让其缓慢聚合反应，生成超疏水涂料。
[0017]H、喷涂：采用超声波喷涂工艺在附着力增强层上喷涂一层超疏水涂料，具体过程如下：首先按照产品工艺要求调试喷枪离玻璃界面高度：6～7cm，喷枪的流量大小：3～6g/min，喷枪雾化大小：280～300Kpa，雾化形状呈现金字塔形状，玻璃走速：2.0～2.5m/min，防止玻璃背污卷膜走速：2.0～2.5m/min，喷抢行程根据玻璃宽度进行调试：100～2500mm，喷枪停顿时间设定：2～5ms，喷枪组数确定：1～4个，喷涂参数调试完成后将超疏水涂料放入药水罐内后密封药水罐给罐内加压使罐内的超疏水涂料通过药水管到达超声波喷枪，超疏水涂料到达喷枪后通过已设定的工艺参数喷枪内的顶针受到压力控制开启将超疏水涂料高度雾化从喷枪口以金字塔形状均均匀喷涂附着力增强层上，并与附着力增强层结合形成
牢固的化学键。因使用的4个喷枪进行超声喷涂堆积多层形成微纳米级粗糙结构以及低表面能从而使用界面形成超疏水状态；
[0018]I、涂层固化：对于中空玻璃或者夹层结构的玻璃固化方式是先将固化炉温度设置在50～60℃、固化炉传动速度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超疏水易洁玻璃，其特征在于，本易洁玻璃包括玻璃基片层(1)、附着力增强层(2)和超疏水涂层(3)，所述附着力增强层(2)和位于玻璃基片层(1)和超疏水层之间。2.根据权利要求1所述一种超疏水易洁玻璃，其特征在于，所述附着力增强层(2)由聚氨酯涂料或丙烯酸树脂涂料于玻璃基片层(1)表面辊涂而成。3.根据权利要求1所述一种超疏水易洁玻璃，其特征在于，所述超疏水涂层(3)所用涂料的配方为：87.4％～89.8％的长链硅烷偶联剂，0.9％～1.2％的短链硅烷偶联剂，3.1％～4.2％的异氰脲酸酯单体，2.4％～2.6％的3
‑
脲基丙基三乙氧基硅烷，0.3％～0.5％的二月桂酸二丁基锡和3.0％～3.8％的催化剂。4.根据权利要求1所述一种超疏水易洁玻璃，其特征在于，所述长链硅烷偶联剂为十二烷基三甲氧基硅烷、十一烷基三甲氧基硅烷、十烷基三甲氧基硅烷、十三烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷和十一烷基三乙氧基硅烷中的一种或多种的混合物；所述短链硅烷偶联剂为二甲基二甲氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷中的一种或多种的混合物；所述异氰脲酸酯单体为:三(3
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(三甲氧基硅丙基)异氰脲酸酯、三(3
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(三乙氧基硅丙基)异氰脲酸酯、三(3
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(三甲氧基硅乙基)异氰脲酸酯、三(3
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(三乙氧基硅乙基)异氰脲酸酯中的一种或多种的混合物；催化剂为丙酸、甲酸甲酯、乙酸乙酯中的一种或多种的混合物。5.一种制备权利要求1或2或3或4所述的超疏水易洁玻璃的方法，其特征在于，本方法包括如下步骤：A、清洗干燥：先将裁切好的玻璃原片采用油墨清洗剂清洗，然后让其通过专业清洗机清洗并干燥，使玻璃界面呈现亲水状态，清洗机的传动辊走速调试在：2.5～3.2m/min，清洗机的预喷涂水箱为自来水，其它水箱为纯水，干燥风机需达到：37～39HZ；B、等离子处理：清洗并干燥好的玻璃依次经过四组等离子体轰击设备的下方，经等离子体轰击后的玻璃表面形成亲水状态并激发玻璃表面产生自由基，喷涂易洁液时易洁纳米材料与玻璃表面自由基形成共价键，使得玻璃表面易洁膜层具有强附着力，等离体喷头来回往复走速：1.8～2m/s、等离子体喷头距离表面：4～5cm；C、辊涂：按照产品工艺要求调试辊涂机辊轮离玻璃界面高度为比玻璃厚度小0.5mm，辊涂机滚轮转速为320～340r/min，玻璃走速为12～15m/min，辊涂机进风风速为1.9～3.0m/s，辊涂机抽风风速为2.2～3.5m/s；辊涂参数设置完毕后，将聚氨酯涂料或丙烯酸树脂涂料装入料桶内，然后启动辊涂机，其内涂辊即可将涂料均匀涂布于玻璃表面，材料与玻璃界面接触后初步形成化学键、然后材料依靠自身的良好流平性在玻璃界面形成一整块均匀膜层；D、UV固化：根据玻璃版面调试UV开启汞灯数量，每组汞灯数量12盏，每盏汞灯的功率最大功率12KW，为了保证材料充分固化需保证每个区域的膜面辐射的能量在450～...

【专利技术属性】
技术研发人员：张放，熊建，彭立群，宋宇，张媛，
申请(专利权)人：中国南玻集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：