[发明专利]一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃及其制备方法

权利要求书

1.一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃，其特征在于：所述防爆玻璃为三明治结构，中间为玻璃基片，上下表面为防爆涂层；所述防爆涂层是由聚脲酰亚胺弹性体与蜂窝状掺铈二氧化硅相互交联形成的3D网状结构涂层，所述防爆涂层的厚度为0.5-1μm；所述防爆涂层中以重量份计，各组分的用量分别为：聚脲酰亚胺弹性体10-15份、蜂窝状掺铈二氧化硅0.5-1.5份、成膜助剂0.05-0.1份、抗氧剂0.1-0.2份、增稠剂0.1-0.2份、流平剂0.5-1份；

其制备方法包括以下步骤：

（1）将4,4’-二氨基二苯醚和四甲基-双（γ-氨丙基）二硅氧烷溶于N-甲基吡咯烷酮中制得反应溶液，将其置于带有搅拌器的三口烧瓶中，冰水浴下分三次将均苯四酸二酐加入到反应溶液中进行反应2-4h，反应结束后室温下向三口烧瓶中缓慢滴加甲苯二异氰酸酯，边滴加边剧烈搅拌，滴加结束后1500-3000rpm下搅拌反应5h，制得黄色溶液，采用N-甲基吡咯烷酮作为稀释剂将黄色溶液稀释至固含量为3%的淡黄色溶液；

（2）将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中制得溶液A，将硝酸铈溶于去离子水中制得溶液B，将水溶性淀粉溶于去离子水中制得溶液C，将溶液A加入到带有冷凝管的三口烧瓶中，将溶液B和溶液C混合滴加到三口烧瓶内，3000转/分、60-100℃下搅拌反应100-200min，然后冷却至室温，滴加质量浓度为25%的盐酸溶液搅拌制得混合溶胶；

（3）将步骤（1）制得的淡黄色溶液和步骤（2）制得的混合溶胶混合，然后加入成膜助剂、增稠剂、流平剂以及抗氧剂搅拌制得成膜液；将玻璃基片采用丙酮清洗后干燥；然后将制得的成膜液均匀涂覆于清洗后的玻璃基片的两表面，首先在60-80℃下真空干燥1-3h，然后置于200℃下干燥30-50min，最后置于马弗炉内，以5℃/min的速率升温至350℃下处理20min，然后以10℃/min的速率升温至500℃处理60-100min，制得防爆玻璃。

2.如权利要求1所述的一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃，其特征在于：步骤（1）中，4,4’-二氨基二苯醚、四甲基-双（γ-氨丙基）二硅氧烷、均苯四酸二酐、甲苯二异氰酸酯的摩尔比为0.33:0.33:0.5：（0.1-0.15）。

3.如权利要求1所述的一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃，其特征在于：步骤（2）中，所述溶液A、溶液B、溶液C的摩尔浓度分别为0.55mol/L、0.12mol/L、0.02mol/L。

4.如权利要求1所述的一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃，其特征在于：步骤（2）中，所述正硅酸乙酯、硝酸铈、水溶性淀粉的摩尔比为5:0.01：（0.0035-0.008）。

5.如权利要求1所述的一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃，其特征在于：步骤（3）中，所述成膜助剂为醇酯十二。

6.如权利要求1所述的一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃，其特征在于：步骤（3）中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。

7.如权利要求1所述的一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃，其特征在于：步骤（3）中，所述增稠剂为羟乙基纤维素。

8.如权利要求1所述的一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃，其特征在于：步骤（3）中，所述流平剂为聚二甲基硅氧烷。