[发明专利]一种有机硅改性亲水性活性剂及其应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种有机硅改性亲水性活性剂及其应用，以及利用该有机硅改性亲水性活性剂制备的热固化型长效防雾剂。

(二)背景技术

水雾的形成是由于气温降低，水的饱和蒸汽压减小到低于空气中的水蒸汽分压，使水蒸气在物体表面凝结成水滴而形成雾。在使用玻璃和PC、PET、CR39等透明塑料时，其相互隔开的两侧常出现一定的温差，空气中的水汽会在其表面凝聚成雾，附着水珠(结露)。结露问题给人们的生产、生活带来很大不便，甚至发生危险。例如在雨季的时候，车窗起雾影响视线，增加了事故发生的几率；阳光板起雾影响室内空间的采光效果；太阳能盖板起雾降低了电池的光电转换效率；电子产品塑料表面起雾影响显示屏幕的清晰度；化工防护镜起雾会影响操作甚至给生产带来危害等。因此，防雾剂的开发尤为重要。

防雾剂是一种防止PC、PET、CR39、玻璃等透明基材产生水滴而降低透光性的物质，而长效防雾剂是一种耐水性能优异的永久型防雾剂，使用时间长达1年～3年，甚至更长。目前市场上大多数防雾剂都是以短效型的防雾剂为主，使用时间为1天～180天，耐水性能(常温浸水)不超过24h就失去防雾效果。所以，近年来长效型防雾剂(有效期大于一年)研究受到人们的重视。刘建伟等以聚乙二醇、异氰酸酯等合成亲水性活性低聚物，以环氧树脂、聚氨酯丙烯酸酯等未疏水性活性物，以丙烯酸类单体为亲水性聚合单体，再加光引发剂、促进剂等合成了紫外光固化防雾涂料，虽然该涂料具有一定的防雾性能和良好的机械性能，但耐水性能差(常温浸水小于3天)的缺点(CN200910040585.9，广州慧谷化学有限公司)；顾斌等以丙烯酸类单体、非离子表面活性剂、偶氮类引发剂为原料制备防雾活性树脂，并以三缩三丙二醇二丙烯酸酯等为活性稀释剂，再加紫外光引发剂、促进剂制备了耐水性能优异的防雾涂料，该涂料在PC表面具有较高的硬度(2-3H)，耐水性能(常温浸水)大于10天，但该涂料存在着附着力差(1级)的缺点(CN201210423113.3，中国海洋石油总公司)；申乾宏等以正硅酸乙酯为原料制备出纳米二氧化硅溶胶，并以二氧化硅溶胶、纳米氧化物溶胶、KH550、KH560等有机硅单体、十二烷基叔胺盐等表面活性剂为原料制备了具有一定防雾性能的热固化型防雾涂料，该涂料在PC、PET等基材表面具有良好的机械性能，但存在着耐水性能差(常温浸水小于6天)，涂层制备工艺要求严格，不能采用喷涂、浸渍等方法涂布，限制了产品的使用范围(CN201210327801.X，杭州纳琪达纳米科技有限公司)。

(三)发明内容

本发明针对目前现有的产品及专利技术存在的问题，比如耐水性能差、成本高、涂膜工艺复杂、适用基材少等缺点进行了改进，利用有机硅具有高硬度、高透过率、优异的耐水性能、多官能团以及提高防雾组分的交联度等优点，以无机硅源、硅烷偶联剂为低聚物，通过溶胶凝胶技术、开环聚合技术，对含有胺基类亲水性活性剂进行改性制备得到有机硅改性亲水性活性剂。以该有机硅改性亲水性活性剂作为防雾组分，再通过加入氨基类树脂、环氧类树脂等成膜组分通过高速分散混合，可得到具有优异防雾性能、良好防水性能、良好机械性能、低成本、易施工，适用于PET、PC、CR39、玻璃等多种基底材料及异形材料的热固化型长效防雾剂。

本发明采用的技术方案是：

一种有机硅改性亲水性活性剂，主要由质量配比如下的原料制成：

所述无机硅源为正硅酸乙酯或正硅酸甲酯中的一种；

所述硅烷偶联剂为氨基丙基三甲氧基硅烷(KH540)、氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH602)中的一种或几种；

所述催化剂为硝酸、盐酸和醋酸中的一种；

所述亲水性活性剂为椰油酰基丙基二甲基叔胺、十二烷基二甲基氧化胺、聚丙烯酰胺(优选分子量600万)、二乙烯三胺、三乙烯四胺、乙醇胺和二乙醇胺中的一种或几种；

所述稀释剂A为乙醇、异丙醇、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、去离子水中的一种或几种。

本发明还涉及所述的有机硅改性亲水性活性剂在制备热固化型长效防雾剂中的应用。

本发明还涉及一种利用所述有机硅改性亲水性活性剂制备的热固化型长效防雾剂，主要由以下质量配比的原料制成：

防雾剂组分：

成膜组分：

所述环氧类树脂为双酚A型E21、E39、E44、E51、E52、E54中的一种或几种；