[发明专利]一种玻璃疏水薄膜的制备方法

说明书

一种玻璃疏水薄膜的制备方法，其步骤是：将PTFE(聚四氟乙烯)乳液、环氧丙烯酸脂、SiO₂溶胶、无水乙醇、去离子水、正丁醇按一定体积比配制成混合溶液，通过除泡机在0.1Pa的低压下对混合溶液搅拌60min进行除泡并静置；采用雾化喷枪把真空除泡后的混合溶液在0.2MPa压力下均匀喷涂在玻璃片表面，喷枪移动速度为200mm/s；把喷涂有混合溶液的玻璃片放置在真空炉中进行热处理，喷涂面朝上，并在0.2Pa低压下烘烤，并随炉冷却取出。本发明的目的在于提供一种疏水性好、透光性强、耐刮蹭性好的玻璃疏水薄膜的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种材料表面改性方法，具体是涉及一种在玻璃表面制备疏水薄膜的方法。

背景技术

润湿性是材料表面的重要特征之一，随着对自然界中自清洁现象和润湿性可控表面的深入研究，制备无污染、自清洁表面的梦想成为现实。通常将表面与水接触角小于90°的表面称为亲水表面，大于90°的表面为疏水表面。疏水表面在国防、工农业生产和人们日常生活中有着重要的应用前景，引起人们的普遍关注。疏水表面已经被广泛应用于不同领域如天线、门窗防积雪，船、潜艇等外壳降低阻力，石油输送管道内壁、微量注射器针头防止粘附堵塞、减少损耗，纺织品、皮革制品的防水、防污等。

疏水表面的应用往往涉及固体材料表面，固体材料表面自由能（即表面张力）越大，固体越容易被液体润湿。一般来说，金属及其氧化物、玻璃和无机盐的表面能较高，为亲水表面；有机固体及高聚物的表面一般自由能较低为疏水表面。当金属或者玻璃等固体表面需要具备疏水表面时，可在其表面制备疏水薄膜。疏水薄膜如能应用到玻璃表面制备出疏水玻璃，则可用到汽车挡风玻璃、高层建筑幕墙等，使得玻璃表面具有免于打理，从而拥有节水、节能、环保的优点，这是源于疏水薄膜表面的污染物或灰尘能够在外力作用下自动脱落。

疏水薄膜的制备方法较多，主要包括溶胶-凝胶法、Layer-by-Layer法和模板法。溶胶-凝胶法是指将原料分散在溶剂中，原料经过水解生成活性单体，活性单体缩聚形成溶胶，再经过处理形成凝胶。该方法具有反应物种类多，过程易于控制，产物颗粒均一等优点。利用溶胶-凝胶过程形成的纳米颗粒，通过浸涂、提拉等附着到在各种基底上，再经过低表面能有机物修饰，可以在固体表面上轻松实现疏水性能。Layer-by-Layer法也称层-层自组装技术，该技术中自组装层与层之间通过静电作用、共价键、氢键、电荷等相互作用连在一起，该方法具有材料成分、尺寸、形貌可控的优点，可用于各种疏水薄膜制备，但该方法制备效率低。模版法，该方法是制备纳米疏水薄膜的一种重要技术，可对所制备薄膜的尺寸、结构、排列及形貌进行调控，进而获得特殊的超疏水性能，但该方法制备存在工艺复杂、制备面积小、实际服役时间过短的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种通过物理汽化工艺对特殊配方的溶液进行雾化处理，工艺简单、操作容易、效率高，从而在玻璃表面获得超微粒子结构的疏水薄膜的制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的玻璃疏水薄膜的制备方法，其特点是包括以下步骤：

1）将PTFE(聚四氟乙烯)乳液、环氧丙烯酸脂、SiO₂溶胶、无水乙醇、去离子水、正丁醇按一定体积比配制成混合溶液，通过除泡机在0.1Pa低压下搅拌60min进行除泡并静置；

2）采用雾化喷枪把真空除泡后的混合溶液在0.2MPa压力下均匀喷涂在玻璃片表面，喷枪移动速度为200mm/s；

3）把喷涂有溶液的玻璃片放置在真空炉中进行热处理，喷涂面朝上，并在0.2Pa低压下烘烤，并随炉冷却取出，制得疏水性好、透光性强及耐刮蹭性好的玻璃疏水薄膜。