[发明专利]一种掺杂纳米粒子汽车玻璃防水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于车辆玻璃的表面改性领域，尤其涉及一种掺杂纳米粒子汽车玻璃防水剂及其制备方法。

背景技术

目前，为避免大气中水分对汽车玻璃表面的破坏和提高玻璃表面的拒水拒油性，汽车玻璃表面通常采用打蜡、涂覆TiO₂自清洁膜层、涂防水剂等方法进行防护。虽然玻璃表面打蜡可以使其更加光亮和有一定的防水作用，但在夜晚会车时产生反光，影响行车安全；TiO₂自清洁膜层工作原理是在紫外光照射下，TiO₂价带电子被激发到了导带，电子和空穴向TiO₂表面迁移，在表面形成电子空穴对，电子与Ti⁴⁺反应，空穴则同膜层表面的桥氧离子反应，分别生成Ti³⁺和氧空位，利用氧空位的强氧化性可分解吸附在膜层表面的有机物质，从而实现自清洁功能^[2,3]。需要在紫外光照射下才能发挥其自清洁作用；涂防水剂可显著降低玻璃表面能，赋予玻璃不沾水的特性。

目前市面上的防水剂，其光学性能、化学稳定性及耐磨性等性能还达不到理想的效果，有待进一步提升。

发明内容

本发明制得的掺杂纳米粒子汽车玻璃防水剂，防水效果好、光学性能好，化学稳定性高。

本发明采用以下技术方案：

一种掺杂纳米粒子汽车玻璃防水剂,包括以下重量份数的原料：甲基三乙氧基硅烷4-6份、十七氟癸基三甲氧基硅烷4-6份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷4-6份、聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚4-6份、正硅酸乙酯3-7份、乙酸1-2份、纳米SiO₂1-2份、纳米TiO₂1-2份、异丙醇95-105份、成膜剂2-3份。

优选的，所述的成膜剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯。

优选的，所述的纳米SiO₂粒径为30±1nm，纳米TiO₂粒径为10±nm。

一种掺杂纳米粒子汽车玻璃防水剂的制备方法,包括：向容器中依次加入异丙醇、甲基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚、正硅酸乙酯及乙酸磁力搅拌72h，控制pH值为5-6；再加入成膜剂、纳米SiO₂、纳米TiO₂，磁力搅拌器搅拌3h，即得防水剂。

本发明的有益效果在于：采用基于有机氟硅烷材料为主要原料可以制备出初始接触角不低于105°的汽车玻璃防水剂，而且涂抹防水剂后玻璃具有较好的耐磨耗性能、耐高低温性能、耐湿和耐擦洗性能、耐化学溶剂稳定性能和耐老化性能，各个性能指标均超过目前市面上的汽车玻璃防水剂，完全满足生产应用要求。添加纳米材料及十七氟癸基三甲氧基硅烷修饰剂，可以增加复合涂层的疏水性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种掺杂纳米粒子汽车玻璃防水剂,包括以下重量份数的原料：甲基三乙氧基硅烷4份、十七氟癸基三甲氧基硅烷4份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷4份、聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚4份、正硅酸乙酯3份、乙酸1份、纳米SiO₂1份、纳米TiO₂1份、异丙醇95份、成膜剂2份。

所述的成膜剂为丙二醇丁醚。

所述的纳米SiO₂粒径为30±1nm，纳米TiO₂粒径为10±nm。

一种掺杂纳米粒子汽车玻璃防水剂的制备方法,包括：向容器中依次加入异丙醇、甲基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚、正硅酸乙酯及乙酸磁力搅拌72h，控制pH值为5-6；再加入成膜剂、纳米SiO₂、纳米TiO₂，磁力搅拌器搅拌3h，即得防水剂。

实施例2

一种掺杂纳米粒子汽车玻璃防水剂,包括以下重量份数的原料：甲基三乙氧基硅烷5份、十七氟癸基三甲氧基硅烷5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷5份、聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚5份、正硅酸乙酯5份、乙酸1份、纳米SiO₂1份、纳米TiO₂1份、异丙醇100份、成膜剂2份。

所述的成膜剂为丙二醇丁醚。

所述的纳米SiO₂粒径为30±1nm，纳米TiO₂粒径为10±nm。