[发明专利]一种超亲水增透涂层、制备方法和玻璃

说明书

本发明涉及功能材料技术领域，公开一种超亲水增透涂层的制备方法，包括以下步骤：(1)室温下，将1～100重量份表面活性剂、1000～20000重量份去离子水、20～300重量份催化剂和1000～20000重量份醇类溶剂混合，制得混合液A；(2)室温下，将1～1000重量份正硅酸乙酯和0～1000重量份乙醇混合，搅拌均匀后，制得混合液B；(3)在15℃～70℃温度条件下，将混合液A滴入到混合液B中，搅拌反应0.5～10小时，出料，得到具有介孔性质的直径为3～200nm的SiO₂球形纳米粒子溶胶溶液产物，记为产物C；(4)室温下，将100重量份产物C与1～20重量份造孔剂和1～100重量份成膜助剂混合，搅拌均匀，得到混合物D；(5)将混合物D涂在玻璃上，在300℃～600℃烧结，在玻璃上得到超亲水增透涂层。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，具体地说是一种超亲水增透涂层、制备方法和玻璃。

背景技术

自清洁防雾玻璃的一般制备方法是在玻璃制品表面覆盖一层有机或无机涂层，从而使玻璃表面产生一种独特的物理化学特性，使滴在玻璃表面的小液滴迅速铺平(超亲水特性)，即小水滴在玻璃表面上的接触角趋近于零度，形成均匀的水膜，这样就不会影响镜面成像和透光性，而且通过均匀水膜的重力下落带走污渍，达到自清洁效果。玻璃增透即在玻璃表面镀上一层膜，使膜上下表面反射的两束光产生相消干涉，反射光消失，透射光增强。高性能增透膜的制备关键在于设计出具有低折射率的纳米涂层。

汽车挡风玻璃和后视镜如用超亲水增透玻璃制造，下雨天时即可在玻璃表面形成均匀水膜(非水滴)而保持良好透光性、镜面成像性，从而大大增加了行车安全。高层建筑窗户玻璃的清洁是一项棘手而危险的工作，而如果采用超亲水自清洁玻璃制造，则可依靠雨水冲刷或自来水冲洗即可保持清洁，大大减轻劳动强度。太阳能板表面如果采用自清洁增透玻璃，可以大大提高太阳能利用率，一是涂层的增透效果可以减少阳光的反射，增加阳光的吸收，二是自清洁效果可以防止太阳能板表面被尘土、污渍所污染而导致太阳能板的阳光利用率下降。

目前市面上有光致超亲水的TiO₂镀膜玻璃，利用TiO₂的光催化特性来提高玻璃表面的亲水性，这种方法具有明显的局限性：首先在有紫外光照射的环境中才会表现出良好的亲水性能而在黑暗环境并无这种效果，再者TiO₂膜并没达到超亲水标准(即接触角小于5°)，且透光性不好。此外，也有人成功制备出了超亲水防雾的多孔二氧化硅涂层，该涂层虽然具有优良的超亲水防雾性能，但可见光透过率低于90％，且制备过程复杂。因此，提供一种工艺简单、成本低廉且性能稳定的超亲水自清洁、防雾、增透玻璃涂层的制备方法具有重要现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种超亲水增透涂层、制备方法和玻璃。该制备方法原材料易得、设备和工艺简单、成本低廉，制得的玻璃硬度高、不易刮花，具有极高的透光性和超亲水性。

一种超亲水增透涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)室温下，将1～100重量份表面活性剂、1000～20000重量份去离子水、20～300重量份催化剂和1000～20000重量份醇类溶剂混合，制得混合液A；

(2)室温下，将1～1000重量份正硅酸乙酯和0～1000重量份乙醇混合，搅拌均匀后，制得混合液B；

(3)在15℃～70℃温度条件下，将混合液A滴入到混合液B中，搅拌反应0.5～10小时，出料，得到具有介孔性质的直径为3～200nm的SiO₂球形纳米粒子溶胶溶液产物，记为产物C；

(4)室温下，将100重量份产物C与1～20重量份造孔剂和1～100重量份成膜助剂混合，搅拌均匀，得到混合物D；

(5)将混合物D涂在玻璃上，在300℃～600℃烧结，在玻璃上得到超亲水增透涂层。