[发明专利]一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料，其特征在于，该镀膜材料具有多层结构，包括依次生长于玻璃盖板基体表面的含氟聚合物膜层、钇掺杂的纳米氧化钛多孔层、聚合物修饰的纳米氧化硅耐磨层；其厚度依次为1-2μm、2-3μm、1-2μm，所述钇掺杂的纳米氧化钛多孔层的孔隙率为10-15%，孔径大小为10-20nm；所述聚合物修饰的纳米氧化硅耐磨层中的聚合物为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸的聚合物。

2.根据权利要求1所述的一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）将玻璃盖板依次采用丙酮、无水乙醇、去离子水清洗，干燥；

（2）将氟单体溶于DMF中，加入钛酸酯偶联剂，搅拌混合均匀后加入过氧化二苯甲酰，升温至60-70℃，搅拌反应制得聚合物溶液，将其喷涂于步骤（1）的预处理玻璃盖板基体表面，100℃下干燥处理10-20min，制得含氟聚合物膜层；

（3）将四氯化钛溶于无水乙醇中，然后同时滴加硝酸钇水溶液、聚乙二醇水溶液和氨水溶液，边滴加边搅拌，滴加结束后继续搅拌20min，然后升温至60℃，搅拌反应1-5h，冷却至室温制得混合胶液；将混合胶液喷涂于含氟聚合物膜层表面，首先在100℃下干燥处理30min，然后200℃下处理10min，制得钇掺杂的纳米氧化钛多孔层；

（4）将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中制得正硅酸乙酯溶液，向正硅酸乙酯溶液中缓慢滴加石墨烯水分散液；室温下搅拌水解反应3-7h，然后于反应釜内120℃下反应10h，反应结束后冷却至室温过滤，将滤后的固体重新分散于去离子水中，加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸、乳化剂，1500rpm下搅拌混合30min，然后加入过硫酸钾，升温至90℃，搅拌反应60-300min，反应结束后冷却至室温，制得混合胶液；将制得的混合胶液喷涂于钇掺杂的纳米氧化钛多孔层表面，120℃下处理30min，制得聚合物修饰的纳米氧化硅耐磨层。

3.根据权利要求2所述的一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述氟单体为全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯。

4.根据权利要求2所述的一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，氟单体、钛酸酯偶联剂、过氧化二苯甲酰的质量比为10：（0.001-0.002）：（0.03-0.05）。

5.根据权利要求2所述的一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，聚乙二醇水溶液的质量浓度为10%，聚乙二醇、四氯化钛的质量比控制为（0.015-0.035）：1。

6.根据权利要求2所述的一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述硝酸钇水溶液、氨水溶液的质量浓度分别为5%、20%。

7.根据权利要求2所述的一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，四氯化钛、硝酸钇的摩尔比为1：（0.005-0.01）。

8.根据权利要求2所述的一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂、十二烷基二甲基甜菜碱、十六烷基二甲基磺基甜菜碱中的一种。

9.根据权利要求2所述的一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述石墨烯水分散液的质量浓度为1-5%。

10.根据权利要求2所述的一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，正硅酸乙酯、石墨烯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸、乳化剂、过硫酸钾的用量以重量份计分别为：正硅酸乙酯5-11份、石墨烯0.11-0.14份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺1-4份、丙烯酸2-3份、乳化剂0.1-0.3份、过硫酸钾0.1-0.2份。