專利名稱：超親水的防霧增透涂層及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及超親水的防霧增透涂層及其制備方
法和用途。 玻璃的霧化是指濕氣或蒸汽冷凝在玻璃制品表面形成微小水滴。而防霧玻璃(Anti fogging glass)就是指普通玻璃在經(jīng)過特殊處理之后，使表面具有超親水特性，使由于霧化而形成的微小水滴迅速鋪平，從而達到不影響鏡面成像、能見度和玻璃的透光率的效果。 防霧玻璃按親水性分類可分為超親水防霧玻璃和超疏水防霧玻璃，按材質(zhì)分類可分為無機材料涂層防霧玻璃和有機材料涂層防霧玻璃。 對于無機材料涂層的防霧玻璃而言，若該無機涂層為超疏水性物質(zhì)，則類似荷葉效應(yīng)，其對水的滾動角小，能使微小水滴聚集成大水珠。當集成的水珠達到一定尺寸時，會借助自身重力下滑，或通過外力如風吹、雨刷等方式被除去。在玻璃表面涂覆超疏水性物質(zhì)的無機涂層的方法效果明顯，但是時效性差由于小水滴的聚集或吹干、蒸發(fā)都需要一段時間，水滴會留在玻璃制品上，如棱鏡般地影響成像和能見度，而且目前該方法耐久性不理想，無法保證玻璃產(chǎn)品作為耐用消費品的長期使用壽命，從而無法保證真正意義上的自清潔效果。 若該無機涂層為超親水性物質(zhì)，則會使小水滴在玻璃表面上的接觸角趨近于零度，當水接觸到玻璃表面時，迅速在其表面鋪展，形成均勻的水膜，表現(xiàn)出超親水的性質(zhì)，不會影響鏡面成像，同時水層薄對透光率的影響也大為減小，通過均勻水膜的重力下落帶走污漬，在玻璃表面涂覆超親水性物質(zhì)的無機涂層的方式可以去除大部分污漬。同時利用超親水的原理，也可以防止小水滴的形成，達到防霧的效果。 國外在20世紀60年代就已經(jīng)開始了玻璃自清潔和防霧研究，在基礎(chǔ)研究方面，目前，世界上發(fā)達國家均有知名公司在專門從事自清潔玻璃的研究開發(fā)和制作，如英國Pilkington公司、日本T0T0公司、美國PPG公司、德國GEA公司、VTA公司、UIC公司等；在應(yīng)用開發(fā)方面，日本率先展開開發(fā)、推廣、應(yīng)用1102光催化自清潔玻璃，英國Pilkington公司、美國PPG公司等玻璃商也看好這一產(chǎn)品的開發(fā)、加工、生產(chǎn)及推廣應(yīng)用的大市場。英國Pilkington玻璃公司在開發(fā)應(yīng)用Ti02光催化自潔凈玻璃方面已走在歐、美玻璃商的前列，并在2002年底之前把該產(chǎn)品推廣到歐洲及其他國家(如美國)玻璃市場，進行公開批量銷售，隨后在北美、大洋洲的澳大利亞、亞洲的日本等地區(qū)及國家推出(陳利賓，建筑玻璃與工業(yè)玻璃2004， No. 6， 12 15);美國W. L. Tonar等人研制的透明復合自清潔防霧
玻璃(W丄Tonar et al. Electrochromic DeviceHaving A Self-cleaning Hydrophilic
Coating. United States Patent ApplicationPublication US2001/00210066A1，2001_09_13 ;K.Toru. Vehicle Mirror. UnitedStates Patent US5594585 :1997_01_14 ;K.Toru.Anti—fog Element. US5854708 :1998_12_29 ;K.Takahama et al.Method
背景技術(shù)：
6ofForming Hydrophiliclnorganic Coating Film And Inorganic Coating Composition. United States PatentApplication Publication US2001/008696A1， 2001-07-13)，是在玻 璃基材的表面形成具有催化作用的光催化劑透明涂層，再在光催化劑透明涂層的表面形成 具有親水性的透明多孔無機氧化物(Si02和A1^》薄膜。然而這些技術(shù)都利用了1102光催 化特性促使表面達到超親水，適用條件會受到限制，因為需要有光照的環(huán)境才能進行催化 作用；而且這種孔狀結(jié)構(gòu)表面雖可以提高親水性，但很容易被難揮發(fā)的物質(zhì)或者納米塵埃 堵住孔口，耐久性不理想。 國內(nèi)的研究雖然起步較晚，但也取得了顯著的進展，有關(guān)專利和技術(shù)成果有上百 項，且不斷有玻璃防霧劑產(chǎn)品推出。為了避免玻璃制品上形成微小水滴導致霧化，透明性降 低，通常采用以下措施(l)在玻璃表面噴上一層表面活性劑，以除去沉積在其上的水滴和 塵埃；(2)在玻璃表面涂覆一層有機吸水防霧涂層；(3)安裝加熱裝置，通過加熱蒸發(fā)玻璃 表面水滴；(4)安裝超聲波分散和加熱裝置，對玻璃表面水滴同時進行分散和加熱，達到快 速蒸發(fā)的目的。然而這些方法都有各自的局限性方法(1)需定期反復噴刷表面活性劑而 顯得不便利；方法(2)由于使用有機物質(zhì)導致玻璃制品耐磨性和耐熱性不好；方法(3)中 由于加熱蒸發(fā)水滴通常需7 10分鐘，時效性差，且需要外加能量，能量消耗大，因而不實 用；方法(4)的裝置較復雜，元件多，成本高(劉付勝S總，李玉平全國性建材科技期刊-《玻 璃》2002年第3期16 19)。中科納米技術(shù)工程中心有限公司(簡稱中科納米)的常溫 固化納米自清潔玻璃技術(shù)取得顯著進展，結(jié)合玻璃深加工工藝，完成大板面自清潔玻璃的 制作，應(yīng)用于國家大劇院和汽車展示廳玻璃等建設(shè)項目。中科納米自清潔玻璃的水在玻璃 表面的接觸角為6. 5度，國外某著名公司的自清潔玻璃的接觸角為17度，可見，中科納米自 清潔玻璃的親水性遠遠好于國外某著名公司的產(chǎn)品。(陳利賓，建筑玻璃與工業(yè)玻璃2004， No6， 12 15)。不幸的是該技術(shù)要利用Ti02的光催化特性來提高基質(zhì)表面的親水性，必 須在有紫外光照射的環(huán)境中才表現(xiàn)出良好的親水性能，在黑暗的環(huán)境中是很難達到這種效 果，而且也沒有達到真正意義的超親水(接觸角小于5度)，因此限制了其適用范圍?？偟?來說，目前的這些技術(shù)的自清潔和防霧效果以及耐久性還不理想。因此研制和開發(fā)具有長 效防霧功能的涂層是當今防霧技術(shù)的發(fā)展方向，研究開發(fā)便利的、耐磨性和耐侯性好的且 成本低的新型自清潔防霧玻璃是十分必要和有意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的超親水的防霧增透涂層。 本發(fā)明的目的之二是提供表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的超親水增透涂層，涂有該涂層的玻
璃片的透光率能從91. 3%提高到98. 5% 。 本發(fā)明的目的之三是提供表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的超親水涂層。 本發(fā)明的目的之四是提供采用靜電自組裝方法，將納米粒子和聚電解質(zhì)交替組 裝，從而提供制備方法工藝簡單，原料廉價，成本低，適用范圍廣的超親水的防霧增透涂層 的制備方法。 本發(fā)明的目的之五是提供表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的超親水增透涂層的制備方法。
本發(fā)明的目的之六是提供表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的超親水涂層的制備方法。
本發(fā)明的目的之七是提供超親水的防霧增透涂層的用途。
本發(fā)明的超親水的防霧增透涂層是利用Si02表面具有良好的親水性和二氧化硅 薄膜具有較低的反射率、高的光透過率、耐磨性能好等優(yōu)點，結(jié)合涂層表面由Si02納米粒子 構(gòu)成的彎曲微米和納米(micro-nano)結(jié)構(gòu)，使該涂層具有超親水性能，水在涂有該涂層的 玻璃表面的接觸角為0度。當水滴落在涂有該涂層的玻璃表面時，水珠會迅速均勻鋪平，然 后蒸發(fā)，不留下任何斑點。這種彎曲的微米和納米結(jié)構(gòu)表面也克服了前述覆蓋多孔Si(^和 A1203的Ti02光催化劑的超親水涂層的孔口被堵住的缺點，有利于保持這種微米和納米結(jié) 構(gòu)的持久性，從而提高涂層的超親水穩(wěn)定性和防霧性能的耐久性，本發(fā)明中的這種涂層具 有制備工藝簡單、成本低、效果明顯、適用范圍廣等技術(shù)優(yōu)勢。 本發(fā)明的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂層是由粒徑大約為10 80nm的Si02球型 納米粒子層構(gòu)成。 本發(fā)明的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的超親水涂層是由粒徑大約為100 200nm的Si02 球型納米粒子層和粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成(使用時，粒徑小的 Si02球型納米粒子層為外層)。 本發(fā)明的超親水的防霧增透涂層依次是由粒徑大約為10 80nm的SiOJ求型納米 粒子層，粒徑大約為100 200nm的Si02球型納米粒子層及粒徑大約為10 80nm的Si02 球型納米粒子層構(gòu)成，該防霧增透涂層的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明的超親水的防霧增透涂層是以正硅酸乙酯(TEOS)、氨水、無水乙醇為原料， 在不同的條件下混合攪拌制備出不同粒徑的Si02球型納米粒子，然后采取浸涂方法把Si02 球型納米粒子與聚電解質(zhì)通過靜電組裝沉積到玻璃片上，最后經(jīng)過煅燒制備出超親水的防 霧增透涂層。所需儀器設(shè)備簡單、廉價，有望實現(xiàn)工業(yè)化。
本發(fā)明的三種涂層的制備方法如下
—.增透涂層的制備 (1)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2S04與質(zhì)量 濃度約為30%的11202按體積比為7 : 3混合的混合液)中，取出用蒸餾水洗滌，用惰性氣 體(如氮氣)吹干； (2)將步驟(1)用惰性氣體吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙 基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃片表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯 化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體(如氮 氣)吹干；然后再浸入到濃度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉溶液中2 10分鐘，取出， 用蒸餾水洗滌，用惰性氣體(如氮氣)吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層 聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層 的工藝步驟，直至得到總共沉積有5 20層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺 酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得 到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；
(3)將步驟(2)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸 入到含有粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾 水洗滌，惰性氣體(如氮氣)吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層Si(^球 型納米粒子層；然后再浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在Si02球型納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體(如氮氣)吹干；重復上 述沉積Si02球型納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至在步驟 (2)得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片上，得到總共沉積有3 15 層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成 的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子 層的玻璃片； (4)將步驟(3)制備得到的最后一層是粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒 子層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯 丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，得到超親水增透涂層。
二.超親水涂層的制備 (1)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2S04與質(zhì)量 濃度約為30%的11202按體積比為7 : 3混合的混合液)中，取出用蒸餾水洗滌，用惰性氣 體(如氮氣)吹干； (2)將步驟(1)用惰性氣體吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙 基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃片表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯 化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體(如氮 氣)吹干；然后再浸入濃度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉溶液中2 10分鐘，取出，用 蒸餾水洗滌，用惰性氣體(如氮氣)吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚 苯乙烯磺酸鈉涂層；重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的 工藝步驟，直至得到總共沉積有5 20層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸 鈉涂層構(gòu)成的雙層；然后再重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到 在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；
(3)將步驟(2)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸 入到含有粒徑大約為100 200nm的Si02球型納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸 餾水洗滌，惰性氣體(如氮氣)吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層Si02球 型納米粒子層，在步驟(2)得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片上， 得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑大約為100 200nm Si(^球型納米 粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑大約為100 200nm的Si02 球型納米粒子層的玻璃片；或 在得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑大約為100 200nm Si(^球型納米粒子層構(gòu)成的雙層后，再繼續(xù)重復步驟(2)沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂 層和步驟(3)中沉積Si02球型納米粒子層的工藝步驟，得到再沉積有1 2層由聚二烯丙 基二甲基氯化銨涂層與粒徑大約為100 200nm Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到 在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑大約為100 200nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；
(4)將步驟(3)制備得到的最后一層是粒徑大約為100 200nm的Si02球型納 米粒子層的玻璃片浸入到1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后 取出，在Si02球型納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌 以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體(如氮氣)吹干；再浸入到含有 粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，惰性氣體(如氮氣)吹干，在步驟(3)得到的最后一層是粒徑大約為100 200nm的Si02球 型納米粒子層的玻璃片上，得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑大約為 10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最外層是粒徑大 約為10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；或 在得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑大約為10 80nm的 Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層后；再繼續(xù)重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和 沉積粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子層的工藝步驟，得到再沉積有1 2層由 聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙 層，并得到在玻璃片上沉積的最外層是粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻 璃片； (5)將步驟(4)制備的最外層是粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子層的 玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二 甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，得到超親水涂層。
三.超親水防霧增透涂層的制備 (1)按照上述制備增透涂層中的步驟(1) (2)制備出總共沉積有5 20層由聚 二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復步驟(2)中的 沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯 丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；接著再按照制備增透涂層中的步驟(3)制備出總共沉積 有3 15層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒 子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑大約為10 80nm的Si02球型 納米粒子層的玻璃片； (2)將步驟(1)制備得到的最后一層是粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒 子層的玻璃片浸入到1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出， 用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體(如氮氣)吹干； 然后按照上述制備超親水涂層中的步驟(3)制備出在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上，得 到沉積有1 3層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑大約為100 200nm Si02球型 納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑大約為100 200nm的 Si(^球型納米粒子層的玻璃片；然后再按照上述制備超親水涂層中的步驟(4)制備出沉積 有1 3層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和由粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米 粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最外層是粒徑大約為10 80nm的Si02球型 納米粒子層的玻璃片； (3)將步驟(2)制備得到的最外層是粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子
層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙
基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，得到超親水防霧增透涂層。 所述的將玻璃片浸入到H2S04與H202的混合液中的時間是5 20分鐘。 所述的含有粒徑大約為10 80nm或粒徑大約為100 200的Si02球型納米粒
子的懸浮液的質(zhì)量濃度為0. 1% 1%，其是在無水乙醇中，將正硅酸乙酯在氨水催化下水
解，制備出含有單分散粒徑大約為10 80nm或粒徑大約為100 200的Si02球型納米粒
子的懸浮液；或
10
將粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子分散在水中得到懸浮液，其質(zhì)量濃 度為0. 1% 1% ;將粒徑大約為100 200nm的Si02球型納米粒子分散在水中得到懸浮 液，其質(zhì)量濃度為O. 1% 1%。 所述的粒徑大約為10 80nm的Si02球型納米粒子和粒徑大約為100 200nm 的Si02球型納米粒子，可取市售，或按照St6ber ( St6ber W， Fink A， BohnE. Journal of Colloid&Interface Science, 1968， 26 :62 69)方法進行制備。 本發(fā)明中所述的涂層是通過Si(^球型納米粒子表面帶的負電荷與玻璃基片上沉 積的聚電解質(zhì)所帶的正電荷的靜電吸引自組裝而形成，每一步完成都用蒸餾水徹底洗滌， 用惰性氣體(如氮氣)吹干。 所述的聚電解質(zhì)是聚二烯丙基二甲基氯化銨和聚苯乙烯磺酸鈉。 本發(fā)明的超親水的自清潔防霧增透涂層可以用于玻璃制品上，包括家庭、公寓以
及商業(yè)和公共場所建筑的玻璃窗戶、玻璃天窗、玻璃幕墻、家庭浴室鏡子、汽車擋風玻璃、后
視鏡、后景玻璃、眼鏡片等。特別適用于潮濕空氣環(huán)境的各式各樣的需要防霧處理的基質(zhì)
上，特別適合南方時有陣雨的天氣。 本發(fā)明以廉價且易取得的普通玻璃片作為基質(zhì)，再通過層層靜電自組裝沉積帶電 聚電解質(zhì)和Si02球型納米粒子，由于Si02球型納米粒子之間的孔隙率的增加，使涂有增透 涂層的玻璃片的透光率能從91. 3%提高到98. 5%，進一步沉積超親水涂層，透光率雖略有 下降(可高達97. 1%)，但親水性顯著提高。涂有上述3層涂層的玻璃片具有超親水性，增 透性能和良好的防霧性能。該無機涂層具有制備工藝簡單、成本低、性能優(yōu)越、耐久性能好、 適用范圍廣等優(yōu)點。這種涂層還可以降低水的表面張力使其迅速鋪展在玻璃表面，來帶走 污垢達到清潔玻璃表面的目的。 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明，括號外的下標為涂層層數(shù)。


圖1. (a)本發(fā)明實施例3的沉積有(粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)8涂層 的玻璃片的掃描電鏡圖；(b)是(a)的放大圖片。 圖2. (a)本發(fā)明實施例4的沉積有(粒徑為100 120nm的Si02納米粒子)/粒 徑為30 50nm的Si02納米粒子)涂層的玻璃片的掃描電鏡圖片，(b)是(a)的放大圖片。
圖3. (a)本發(fā)明實施例5的沉積有(粒徑為130 150nm的Si02納米粒子)2/ (粒 徑為50 80nm的Si02納米粒子)涂層的玻璃片的掃描電鏡圖片，(b)是(a)的放大圖片。
圖4. (a)本發(fā)明實施例6的沉積有(粒徑為180 200nm的Si02納米粒子)2/ (粒 徑為30 50nm的Si02納米粒子)2涂層的玻璃片的掃描電鏡圖片，(b)是(a)的放大圖片。
圖5. (a)本發(fā)明實施例8的沉積有(粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)8/ (粒 徑為130 150nm Si02納米粒子)2/(粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)2涂層的玻璃片 的掃描電鏡圖片，(b)是(a)的放大圖片。 圖6.玻璃片的透光率；圖中的0、3、5、8線分別對應(yīng)沒有涂層的玻璃片、實施例1 的沉積有三層粒徑為30 50nm的Si02納米粒子玻璃片的透光率、實施例2的沉積有五層 粒徑為50 80nm的Si02納米粒子玻璃片的透光率、實施例3的沉積有八層粒徑為30 50nm的Si02納米粒子玻璃片的透光率。
圖7.沉積有不同層數(shù)涂層的玻璃片的透光率(a)普通玻璃片，(b)沉積有(粒徑 為30 50nm的Si02納米粒子)8/(粒徑為130 150nm Si02納米粒子)2/(粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)2涂層的玻璃片，(c)沉積有(粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)8/ (粒徑為130 150nm Si02納米粒子)涂層的玻璃片，(d)沉積有(粒徑為30 50nm的 Si02納米粒子)s涂層的玻璃片。 圖8. (a)沉積有"n+m"涂層的玻璃片的透光率；當"n+m"為0+0時，圖中的0+0線 對應(yīng)于沒有涂層的玻璃片的透光率；當"n+m"為1+1時，圖中1+1線對應(yīng)于實施例4(沉積 有粒徑為100 120nm的Si02納米粒子)n/(沉積有粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)m 中樣品的透光率；當"n+m"為2+2時，圖中的2+2線對應(yīng)于實施例6 (沉積有粒徑為180 200nm的Si02納米粒子)n/ (沉積有粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)m中樣品的透光率； 當"n+m"為3+2時，圖中的3+2線對應(yīng)于實施例7 (沉積有粒徑為130 150nm的Si02納米 粒子)n/ (沉積有粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)m中樣品的透光率；(b)沉積有不同涂 層的玻璃片的透光率l.普通玻璃片，2.沉積有(粒徑為130 150nm Si(^納米粒子)乂 (粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)2涂層的玻璃片，3.沉積有(粒徑為30 50nm的 Si02納米粒子)8/粒徑為130 150nm Si02納米粒子)2/(粒徑為30 50nm的Si02納米 粒子)2涂層的玻璃片。 圖9.瞬間接觸角隨時間的變化以及鋪展到O度所需的時間，測量所用的水滴體積 為3 L ;圖中的標號1為實施例3中的沉積有(粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)8涂層 的玻璃片的瞬間接觸角隨時間的變化；圖中的標號2為實施例8中的沉積有(粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)8/ (粒徑為130 150nm Si02納米粒子)2/ (粒徑為30 50nm的 Si02納米粒子)2涂層的玻璃片的瞬間接觸角隨時間的變化。 圖10.瞬間接觸角隨時間的變化以及鋪展到0度所需的時間，測量所用的水滴體 積為3 L :沉積有"n+m"涂層，當"n+m"為1+1時，圖中的1+1線為實施例4(沉積有粒徑為 100 120nm的Si02納米粒子)n/(沉積有粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)中的樣品 的瞬間接觸角隨時間的變化；當"n+m"為2+2時，圖中的2+2線為實施例6 (沉積有粒徑為 180 200nm的Si02納米粒子)n/(沉積有粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)m中的樣品 的瞬間接觸角隨時間的變化；當"n+m"為3+2時，圖中的3+2線為實施例7 (沉積有粒徑為 130 150nm的Si02納米粒子)n/(沉積有粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)m中的樣品 的瞬間接觸角隨時間的變化。 圖11.瞬間接觸角隨時間的變化以及鋪展到0度所需的時間，測量所用的水滴體 積為lyL:沉積有"n+m"涂層，當"n+m"為1+1時，圖中的1+1線為實施例4 (沉積有粒徑 為100 120nm的Si02納米粒子)n/(沉積有粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)中的樣 品的瞬間接觸角隨時間的變化；當"n+m"為2+2時，圖中的2+2線為實施例6 (沉積有粒徑 為180 200nm的Si02納米粒子)n/(沉積有粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)m中的樣 品的瞬間接觸角隨時間的變化；當"n+m"為3+2時，圖中的3+2線為實施例7 (沉積有粒徑 為130 150nm的Si02納米粒子)n/(沉積有粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)m中的樣 品的瞬間接觸角隨時間的變化；圖中的8+2+2線為實施例8(粒徑為30 50nm的Si02納 米粒子)8/ (粒徑為130 150nm Si02納米粒子)2/ (粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)2 中的樣品的瞬間接觸角隨時間的變化。
1具體實施方式

實施例1 增透涂層由三層粒徑為10 30nm的Si02納米粒子組成，其制備方法包括以下 步驟 (1)將3mL氨水，lOOmL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌10分鐘，在60攝氏度攪 拌2分鐘，在攪拌下滴加3mL正硅酸乙酯(TE0S)，在60攝氏度劇烈攪拌10小時，得到半透 明的懸浮液，所得含有粒徑為10 30nm的Si02球型小粒子懸浮液，并稀釋成質(zhì)量分數(shù)為 0. 1% 1%的懸浮液備用； (2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2S04與質(zhì)量 濃度約為30%的11202按體積比為7 : 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干； (3)將步驟(2)用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二 甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂 層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃 度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干， 在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復上述沉積聚二烯 丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有5個由聚 二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，用蒸餾水洗滌以除去物理 吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯 丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片； (4)將步驟(3)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸 入到含有粒徑為10 30nm的Si02球型納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗 滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層Si02納米粒子層，然后再浸入 到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在Si02納 米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚 二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；重復上述沉積Si02納米粒子層和沉積聚二烯丙基二 甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有3個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與 粒徑為10 30nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層 是粒徑為10 30nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片； (5)將步驟(4)制備的附有Si02納米粒子涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉， 得到由三層粒徑為10 30nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂 層。透光率如圖6中線3所示。
實施例2 增透涂層由五層粒徑為50 80nm的Si02納米粒子組成，其制備方法包括以下 步驟 (1)將6mL氨水，100mL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌10分鐘，在60攝氏度攪拌2分鐘，在攪拌下滴加3mL正硅酸乙酯(TE0S)，在60攝氏度繼續(xù)攪拌12小時，得到半透 明的懸浮液，所得含有粒徑為50 80nm的Si02球型小粒子懸浮液，并稀釋成質(zhì)量分數(shù)為 0. 1% 1%的懸浮液備用； (2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2S04與質(zhì)量 濃度約為30%的11202按體積比為7 : 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干； (3)將步驟(2)用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二 甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂 層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃 度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干， 在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復上述沉積聚二烯 丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有10個由 聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復上述沉積聚 二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二 甲基氯化銨涂層的玻璃片； (4)將步驟(3)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸 入到含有粒徑為50 80nm的Si02球型納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗 滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層Si02納米粒子層，然后再浸入 到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在Si02納 米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚 二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；重復上述沉積Si02納米粒子層和沉積聚二烯丙基二 甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有5個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與 粒徑為50 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層 是粒徑為50 80nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片； (5)將步驟(4)制備的附有Si02納米粒子涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉， 得到由五層粒徑為50 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂 層。透光率如圖6中線5所示。
實施例3 增透涂層由八層粒徑為30 50nm的Si02納米粒子，其制備步驟
(1)將5mL氨水，100mL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌10分鐘，在60攝氏度攪 拌2分鐘，在攪拌下滴加3mL正硅酸乙酯(TEOS)，在60攝氏度繼續(xù)攪拌12小時，得到半透 明的懸浮液，所得含有粒徑為30 50nm的Si02球型小粒子懸浮液，并稀釋成質(zhì)量分數(shù)為 0. 1% 1%的懸浮液備用； (2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2S04與質(zhì)量 濃度約為30%的11202按體積比為7 : 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干； (3)將步驟(2)用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二 甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃 度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干， 在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復上述沉積聚二烯 丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有15個由 聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復上述沉積聚 二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二 甲基氯化銨涂層的玻璃片； (4)將步驟(3)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸 入到含有粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗 滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層Si02納米粒子層，然后再浸入 到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在Si02納 米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚 二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；重復上述沉積Si02納米粒子層和沉積聚二烯丙基二 甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至得到再沉積有7個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒 徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是 粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片； (5)將步驟(4)制備的附有Si02納米粒子涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉， 得到由八層粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂 層。表面形貌的掃描電鏡圖如圖l所示，透光率如圖6中線8所示，3iiL水滴測量的瞬間接 觸角隨時間的變化曲線如圖9線1所示。
實施例4 超親水涂層由1層粒徑為100 120nm的Si02納米粒子和1層粒徑為30 50nm 的Si02納米粒子層組成，其制備方法包括以下步驟 (1)將3mL氨水，100mL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌10分鐘，在攪拌下滴加 4mL正硅酸乙酯(TEOS)，繼續(xù)劇烈攪拌12小時，制備出含有粒徑為100 120nm Si02納米 粒子懸浮液，并稀釋成質(zhì)量分數(shù)為0. 1% 1%的懸浮液備用；按照實施例3步驟(1)的方 法制備得到含有粒徑為30 50nm的3102球型小粒子懸浮液，并稀釋成質(zhì)量分數(shù)為0. 1 % 1%的懸浮液備用； (2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2S04與質(zhì)量 濃度約為30%的11202按體積比為7 : 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干； (3)將步驟(2)用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二 甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂 層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃 度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干， 在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復上述沉積聚二烯 丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有5個由聚 二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復上述沉積聚二
15烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片； (4)將步驟(3)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到步驟(1)制備的含有粒徑為100 120nm的Si02球型納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層Si02球型納米粒子層； (5)將步驟(4)制備得到的最外層是粒徑為100 120nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片浸入到1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在Si02球型納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；再浸入到步驟(1)制備的含有粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子懸浮液中2 10分鐘；取出用蒸餾水洗滌，氮氣吹干，在步驟(4)得到的最外層是粒徑為100 120nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片上，得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層； (6)將步驟(5)制備的沉積有5個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，1個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為100 120nm Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，以及1個由聚二烯丙基二甲基氯化銨與粒徑為30 50nm的Si02納米粒子構(gòu)成的雙層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，得到超親水涂層。表面形貌的掃描電鏡圖如圖2所示，透光率如圖8a中線"1+1"所示，圖8a中的0+0線對應(yīng)于沒有涂層的玻璃片的透光率，3y L水滴測量的瞬間接觸角隨時間的變化曲線如圖10線"1+1"所示，1 L水滴測量的瞬間接觸角隨時間的變化曲線如圖11線"1+1"所示。
實施例5 超親水涂層由2層粒徑為130 150nm的Si02納米粒子和1層粒徑為50 80nm的Si02納米粒子層組成，其制備步驟 (1)按照實施例2中的步驟(2) (3)的方法，得到沉積有10個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/聚苯乙烯磺酸鈉)雙層，且最外層為聚二烯丙基二甲基氯化銨的玻璃片；
(2)將5mL氨水，lOOmL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌10分鐘，在攪拌下滴加4mL正硅酸乙酯(TE0S)，繼續(xù)攪拌12小時，制備出含有單分散粒徑為130 150nm的Si02納米粒子懸浮液，并稀釋成質(zhì)量分數(shù)為0. 1% 1%的懸浮液備用； (3)將步驟(1)制備得到的樣品浸入到步驟(2)制備的含有粒徑為130 150nm的Si02納米粒子懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在步驟(1)得到的最外層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片上，得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為130 150nm Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層；重復步驟(1)沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和步驟(3)中沉積粒徑為130 150nm的Si02球型納米粒子層的工藝步驟，直至得到沉積有2個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為130 150nm Si(^納米粒子構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為130 150nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片； (4)將步驟(3)制備得到的樣品浸入到1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在粒徑為130 150nm的Si02球型納米粒子層表面又沉積上
一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯
化銨，用氮氣吹干；再將得到的樣品浸入實施例1中步驟(1)制備的含有粒徑為50 80nm
的Si02納米粒子懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干； (5)將步驟(4)制備的沉積有10個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/聚苯乙烯磺酸
鈉)雙層，2個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為130 150nm Si02球型納米粒子
層構(gòu)成的雙層，以及1個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為50 80nm的Si02納米
粒子構(gòu)成的雙層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電
解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，得到超親水涂層。表面形貌的掃描電鏡
圖如圖3所示。 實施例6 超親水涂層由2層粒徑為180 200nm的Si02納米粒子和2層粒徑為30 50nm的Si02納米粒子層組成，其制備步驟 (1)按照實施例3中的步驟(2) (3)的方法，得到沉積有15個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/聚苯乙烯磺酸鈉)雙層，且最外層為聚二烯丙基二甲基氯化銨的玻璃片；
(2)將5mL氨水，lOOmL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌10分鐘，在攪拌下滴加5mL正硅酸乙酯(TE0S)，繼續(xù)攪拌24小時，制備出含有單分散粒徑大約為180 200nm的Si02納米粒子懸浮液，并稀釋成質(zhì)量分數(shù)為0. 1% 1%的懸浮液備用；
(3)將步驟(1)制備得到的樣品浸入到步驟(2)制備的含有粒徑為180 200nm的Si02納米粒子懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在步驟(1)得到的最外層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片上，得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為180 200nm Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層；重復步驟(1)沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和步驟(3)中沉積粒徑為180 200nm的Si02球型納米粒子層的工藝步驟，直至得到沉積有2個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為180 200nm Si02納米粒子構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為180 200nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片； (4)將步驟(3)制備得到的樣品浸入到1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在粒徑為180 200nm的Si02球型納米粒子層表面又沉積上一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；再將得到的樣品浸入實施例3中步驟(1)制備的含有粒徑為30 50nm的Si02納米粒子懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干；重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和沉積粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層的工藝步驟，再吸附一層30 50nm的Si02納米粒子層，得到最外層為30 50nm的Si02納米粒子的玻璃片； (5)將步驟(4)制備的沉積有15個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/聚苯乙烯磺酸鈉)雙層，2個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/粒徑為180 200nm Si02納米粒子)雙層，以及2個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)雙層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，得到超親水涂層。表面形貌的掃描電鏡圖如圖4所示，透光率如圖8a中線"2+2"所示，圖8a中的0+0線對應(yīng)于沒有涂層的玻璃片的透光率，3 y L水滴測量的瞬間接觸角隨時間的變化曲線如圖10線"2+2"所示，1 P L水滴測量的瞬間接觸角隨時間的變化曲線如圖11線"2+2"所示。
實施例7. 超親水涂層由3層粒徑為130 150nm的Si02納米粒子和2層粒徑為30 50nm的Si02納米粒子層組成，其制備步驟 (1)將5mL氨水，100mL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌10分鐘，在攪拌下滴加4mL正硅酸乙酯(TEOS)，繼續(xù)攪拌12小時，制備出單分散粒徑大約為130 150nm Si02納米粒子懸浮液，并稀釋成質(zhì)量分數(shù)為0. 1% 1%的懸浮液備用； (2)按照實施例3中的步驟(2) (3)的方法，得到沉積有15個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/聚苯乙烯磺酸鈉)雙層，且最外層為聚二烯丙基二甲基氯化銨的玻璃片；
(3)將步驟(2)制備得到的樣品浸入到步驟(1)制備的含有粒徑為130 150nm的Si02納米粒子懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在步驟(2)得到的最外層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片上，得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為130 150nm Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層；重復步驟(2)沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和步驟(3)中沉積粒徑為130 150nm的Si02球型納米粒子層的工藝步驟，直至得到沉積有3個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為130 150nm Si(^納米粒子構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為130 150nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片； (4)將步驟(3)制備得到的樣品浸入到1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在粒徑為130 150nm的Si02球型納米粒子層表面又沉積上一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；再將得到的樣品浸入實施例1中步驟(1)制備的含有粒徑為30 50nm的Si02納米粒子懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干；重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和沉積粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層的工藝步驟，直至得到沉積有2個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為30 50nm Si02納米粒子構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片； (5)將步驟(4)制備的沉積有15個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/聚苯乙烯磺酸鈉)雙層，3個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/130 150nm Si02納米粒子)雙層，以及2個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/30 50nm的Si02納米粒子)雙層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，得到超親水涂層。透光率如圖8a中線"3+2"所示，圖8a中的0+0線對應(yīng)于沒有涂層的玻璃片的透光率，3yL水滴測量的瞬間接觸角隨時間的變化曲線如圖10線"3+2"所示，1 P L水滴測量的瞬間接觸角隨時間的變化曲線如圖11線"3+2"所示。
實施例8 超親水防霧增透涂層由8層粒徑為30 50nm的Si02納米粒子層，2層粒徑為130 150nm的Si02納米粒子和2層粒徑為30 50nm的Si02納米粒子層組成，其制備步
驟
(1)粒徑為30 50nmSi02納米粒子的制備將5mL氨水，lOOmL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌10分鐘，在60攝氏度攪拌2分鐘，在攪拌下滴加3mL正硅酸乙酯(TE0S)，在60攝氏度繼續(xù)攪拌12小時，得到半透明的懸浮液，所得粒徑為30 50nm的Si02球型小粒子懸浮液，并稀釋成質(zhì)量分數(shù)為0. 1% 1%的懸浮液備用； 粒徑為130 150nm 5102納米粒子的制備將5mL氨水，100mL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌10分鐘，在攪拌下滴加4mL正硅酸乙酯(TEOS)，繼續(xù)攪拌12小時，制備出單分散粒徑為130 150nm Si02納米粒子懸浮液，并稀釋成質(zhì)量分數(shù)為0. 1% 1%的懸浮液備用； (2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98%的H2S04與質(zhì)量濃度約為30%的11202按體積比為7 : 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干； (3)將步驟(2)用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有8個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/聚苯乙烯磺酸鈉)雙層，且最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片； (4)將步驟(3)制備得到的沉積有聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的玻璃片浸入到含有粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層粒徑為30 50nm的Si02納米粒子層，然后再浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在粒徑為30 50nm的Si02納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；重復上述沉積粒徑為30 50nm的Si02納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至在步驟(3)得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片上，得到總共沉積有8層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片； (5)將步驟(4)制備得到的樣品浸入到1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；再浸入到步驟(1)制備的含有粒徑為130 150nm的Si02納米粒子懸浮液中2 IO分鐘，取出用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干；在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層粒徑為130 150nm的Si02球型納米粒子層；在步驟(4)得到的最后一層是粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層上沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為130 150nm Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，再繼續(xù)重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和沉積粒徑為130 150nm的Si02球型納米粒子層的工藝步驟，得到再沉積有1層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為130 150nm Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為130 150nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片； (6)將步驟(5)制備得到的樣品浸入到1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在130 150nm Si02納米粒子層表面又沉積上一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；再將得到的樣品浸入步驟(1)制備的粒徑為30 50nm的Si02納米粒子懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在步驟(5)得到的最后一層是粒徑為130 150nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片上，得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層的玻璃片，再繼續(xù)重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和沉積粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層的工藝步驟，得到再沉積有1層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最外層是粒徑為30 50nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片； (7)將步驟(6)制備的依次沉積有8個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/聚苯乙烯磺酸鈉)雙層，8個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)雙層，2個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/粒徑為130 150nm Si02納米粒子)雙層，以及2個(聚二烯丙基二甲基氯化銨/粒徑為30 50nm的Si02納米粒子)雙層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，得到超親水防霧增透涂層。表面形貌的掃描電鏡圖如圖5所示，透光率如圖7中線"b"所示，3 ii L水滴測量的瞬間接觸角隨時間的變化曲線如圖8線"3"所示，1 ii L水滴測量的瞬間接觸角隨時間的變化曲線如圖9線"8+2+2"所示。
權(quán)利要求
一種超親水的防霧增透涂層，其特征是所述的超親水的防霧增透涂層依次是由粒徑為10～80nm的SiO2球型納米粒子層，粒徑為100～200nm的SiO2球型納米粒子層及粒徑為10～80nm的SiO2球型納米粒子層構(gòu)成，該防霧增透涂層的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。
2. —種根據(jù)權(quán)利要求1所述的超親水的防霧增透涂層的制備方法，其特征是該方法 包括以下步驟(1) 將玻璃片浸入到質(zhì)量濃度為98 %的H2S04與質(zhì)量濃度為30%的H202按體積比為 7 : 3混合的混合液中，取出用蒸餾水洗滌，用惰性氣體吹干；(2) 將步驟(1)用惰性氣體吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二 甲基氯化銨水溶液中，取出，在玻璃片表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾 水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體吹干；然后再浸入到濃度 為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉溶液中，取出用蒸餾水洗滌，用惰性氣體吹干，在聚二烯丙 基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復上述沉積聚二烯丙基二甲基 氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有5 20層由聚二烯丙 基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層；然后再重復上述沉積聚二烯丙基 二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化 銨涂層的玻璃片；(3) 將步驟(2)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到 含有粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子的懸浮液中，取出用蒸餾水洗滌，惰性氣體吹 干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層Si02球型納米粒子層；然后再浸入到濃 度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，取出，在Si02球型納米粒子層表 面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二 甲基氯化銨，用惰性氣體吹干；重復上述沉積Si02球型納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲 基氯化銨涂層的工藝步驟，直至在步驟(2)得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂 層的玻璃片上，得到總共沉積有3 15層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為 10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；(4) 將步驟(3)制備得到的最后一層是粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻 璃片浸入到1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，取出，用蒸餾水洗滌以除去 物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體吹干；再浸入到含有粒徑為100 200nm 的Si02球型納米粒子的懸浮液中，取出用蒸餾水洗滌，惰性氣體吹干，在聚二烯丙基二甲基 氯化銨涂層表面沉積一層粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子層；在步驟(3)得到的 最后一層是粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層上沉積有一層由聚二烯丙基二甲基 氯化銨涂層與粒徑為100 200nm Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉 積的最后一層是粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；或在得到沉積有一個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為100 200nmSi02球型納 米粒子層構(gòu)成的雙層后，再繼續(xù)重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和沉積粒徑為 100 200nm的Si02球型納米粒子層的工藝步驟，得到再沉積有1 2層由聚二烯丙基二 甲基氯化銨涂層與粒徑為100 200nm Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片 上沉積的最后一層是粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；(5) 將步驟(4)制備得到的最后一層是粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片浸入到1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，取出，在Si02球型納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體吹干；再浸入到含有粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子懸浮液中，取出用蒸餾水洗滌，惰性氣體吹干，在步驟(4)得到的最后一層是粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片上，得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層的玻璃片，并得到在玻璃片上沉積的最外層是粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；或在得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層后，再繼續(xù)重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和沉積粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層的工藝步驟，得到再沉積有1 2層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最外層是粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；(6) 將步驟(5)制備得到的最外層是粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，得到超親水防霧增透涂層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的含有粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子的懸浮液的質(zhì)量濃度為0. 1% 1% ;所述的含有粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子的懸浮液的質(zhì)量濃度為0. 1% 1%。
4. 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的超親水的防霧增透涂層的用途，其特征是所述的超親水防霧增透涂層用于玻璃制品上。
5. —種用于制備權(quán)利要求1所述的超親水的防霧增透涂層的增透涂層，其特征是所述的增透涂層是由粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂層。
6. —種根據(jù)權(quán)利要求5所述的增透涂層的制備方法，其特征是該方法包括以下步驟(1) 將玻璃片浸入到質(zhì)量濃度為98 %的H2S04與質(zhì)量濃度為30%的H202按體積比為7 : 3混合的混合液中，取出用蒸餾水洗滌，用惰性氣體吹干；(2) 將步驟(1)用惰性氣體吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，取出，在玻璃片表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體吹干；然后再浸入到濃度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉溶液中，取出，用蒸餾水洗滌，用惰性氣體吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有5 20層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層；然后再重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；(3) 將步驟(2)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到含有粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子的懸浮液中，取出用蒸餾水洗滌，惰性氣體吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層Si02球型納米粒子層；然后再浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，取出，在Si02球型納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體吹干；重復上述沉積Si02球型納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至在步驟(2)得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片上，得到總共沉積有3 15層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；(4)將步驟(3)制備得到的最后一層是粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，得到增透涂層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述的含有粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子的懸浮液的質(zhì)量濃度為0. 1% 1%。
8. —種用于制備權(quán)利要求1所述的超親水的防霧增透涂層的超親水涂層，其特征是所述的超親水涂層是由粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子層和粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的超親水涂層。
9. 一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的超親水涂層的制備方法，其特征是該方法包括以下步驟(1) 將玻璃片浸入到質(zhì)量濃度為98 %的H2S04與質(zhì)量濃度為30%的H202按體積比為7 : 3混合的混合液中，取出用蒸餾水洗滌，用惰性氣體吹干；(2) 將步驟(1)用惰性氣體吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，取出，在玻璃片表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體吹干；然后再浸入到濃度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉溶液中，取出用蒸餾水洗滌，用惰性氣體吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有5 20層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層；然后再重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；(3) 將步驟(2)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到含有粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子的懸浮液中，取出用蒸餾水洗滌，惰性氣體吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層Si(^球型納米粒子層，在步驟(2)得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片上，得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為100 200nm Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；或在得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為100 200nmSi02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層后，再繼續(xù)重復步驟(2)沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和步驟(3)中沉積Si02球型納米粒子層的工藝步驟，得到再沉積有1 2層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為100 200nm Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；(4) 將步驟(3)制備得到的最后一層是粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片浸入到1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，取出，在Si02球型納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體吹干；再浸入到含有粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子懸浮液中，取出用蒸餾水洗滌，惰性氣體吹干，在步驟(3)得到的最后一層是粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片上，得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層的玻璃片，并得到在玻璃片上沉積的最外層是粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；或在得到沉積有一層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層后；再繼續(xù)重復上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和沉積粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層的工藝步驟，得到再沉積有1 2層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層構(gòu)成的雙層，并得到在玻璃片上沉積的最外層是粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片；(5) 將步驟(4)制備的最外層是粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，得到超親水涂層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征是所述的含有粒徑為10 80nm的Si02球型納米粒子的懸浮液的質(zhì)量濃度為0. 1% 1% ;所述的含有粒徑為100 200nm的Si02球型納米粒子的懸浮液的質(zhì)量濃度為0. 1% 1%。
全文摘要
本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及超親水的防霧增透涂層及其制備方法和用途。本發(fā)明的超親水防霧增透涂層是通過靜電組裝，采取浸涂方法制備的，所需儀器設(shè)備簡單、廉價，有望實現(xiàn)工業(yè)化。該涂層表面具有粗糙結(jié)構(gòu)，且該涂層依次是由粒徑為10～80nm的SiO2球型納米粒子層，粒徑為100～200nm的SiO2球型納米粒子層及粒徑為10～80nm的SiO2球型納米粒子層組裝而成。該涂層可以用于玻璃制品上，特別適用于潮濕空氣環(huán)境的各式各樣的需要防霧處理的基質(zhì)上，特別適合南方時有陣雨的天氣。
文檔編號C03C17/23GK101786801SQ200910077830
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者劉湘梅, 賀軍輝 申請人:中國科學院理化技術(shù)研究所