長效玻璃疏水劑及其制備和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及玻璃疏水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種長效玻璃疏水劑及其制備和使 用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 普通玻璃表面為親水表面，水滴在玻璃上擴展時會使玻璃的透光性變差，而汽車 擋風玻璃、側(cè)擋風玻璃及前后視鏡的模糊，是導致交通事故的重要原因。在下雨或高濕度的 情況下汽車玻璃表面便會形成附著的液滴影響視線。現(xiàn)有的主要解決方法為用雨刮器和抹 布及時擦拭，此法并不方便，不能解決根本問題。
[0003]目前市場上，大多數(shù)汽車出廠時會在其玻璃表面涂有疏水涂層W解決雨天行駛的 問題，但是其加工工藝復(fù)雜，疏水效果存在一定的局限性。同時，市場上也存在日常汽車保 養(yǎng)用玻璃疏水劑，但其一般為短效疏水劑，而且主要為含氣的娃氧焼類產(chǎn)品，存在原料來源 有限、成本偏高、不環(huán)保等問題。
[0004] 國內(nèi)的科研人員在無氣疏水劑的研發(fā)方面做了不少工作，如專利CN1778749A公 開了一種基于長鏈烷基娃焼偶聯(lián)劑和娃酸烷基醋的玻璃疏水錐膜液，送是利用小分子娃 焼單體在玻璃表面反應(yīng)來構(gòu)筑疏水涂層。但小分子涂層在低溫、短時間內(nèi)生成的涂層力 學強度低，容易磨損，難W在日?？焖俦ｐB(yǎng)中使用，也不能保證足夠的持久性。專利CN 101148325A在上述基礎(chǔ)上加入無機納米顆粒，但納米顆粒由于自身易團聚的特點會對可見 光產(chǎn)生不可避免的散射作用，無法實現(xiàn)真正的涂層透明。
[0005] 在國外，Trevisan等發(fā)明了一種可W有效防止玻璃表面水解和化學試劑富集的方 法（美國專利號No. 3, 958, 073)，具有很好的防水功效，其主要成分由測娃酸醋、鐵、鉛、錫 等化合物混合組成。在玻璃表面涂抹完該產(chǎn)品后，在200~40(TC下烘烤，便可制得疏水效 果極佳的玻璃，送種處理方法工藝復(fù)雜、設(shè)備要求高，在實際日常保養(yǎng)中無法使用。
[0006] 因此，尋找一種可在室溫條件下使用，長久具有防水、除塵自潔等效果的玻璃疏水 劑是研究的熱點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的基于大分子量聚娃氧焼的長效玻璃 疏水劑及其制備和使用方法。疏水劑中的高聚娃氧焼為主要作用成分，依靠分子自身的 內(nèi)聚力、纏結(jié)機械力、潤滑性和疏水性，W及與玻璃基底的化學鍵合力來達到長效、疏水、除 塵、自潔等效果，并且，此疏水劑可W在室溫下直接使用，操作簡便。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：
[0009] -方面，提供一種長效玻璃疏水劑，由下述成分按重量百分比組成：
[0010] 大分子量聚娃氧焼為0. 5~20wt% ;
[0011] 酸性催化劑為0. 5~3wt% ;
[001引 溶劑77~98wt%。
[0013] 進一步的，所述大分子量聚娃氧焼和酸性催化劑重量比為3:1~25:1，共占總重 量的2%~15%。
[0014] 進一步的，所述大分子量聚娃氧焼為分子鏈端具有活性官能團封端的聚娃氧焼， 所述活性官能團選自烷氧基、氨基、居基、琉基、氯取代基、漠取代基、環(huán)氧基的一種或幾種。
[0015] 進一步優(yōu)選的，所述大分子量聚娃氧焼為分子鏈端具有活性官能團封端的具有一 定支化結(jié)構(gòu)的長鏈娃氧焼聚合物的一種或幾種，其結(jié)構(gòu)式通式可表示為：
[0016]
[0017] 其中X取值為6~40,y取值為5~20,Z取值為5~30,η取值為0~8 ;Ri、R2、 R3為活性官能團，選自烷氧基、氨基、居基、琉基、氯原子、漠原子、環(huán)氧基中的一種，可相同 也可各不相同。
[0018] 進一步的，所述酸性催化劑為醋酸、鹽酸、硝酸、硫酸中的一種或幾種。
[0019] 進一步的，溶劑為水、己臘、丙麗、甲醇、己醇、異丙醇、正了醇、異了醇中的一種或 幾種。
[0020] 另一方面，提供一種上述長效玻璃疏水劑的制備方法，將上述聚娃氧焼和酸性催 化劑加入溶劑中混合反應(yīng)得到目標產(chǎn)物。本發(fā)明制備方法反應(yīng)溫度為-10~8(TC，反應(yīng)時 間為1-2地。
[0021] 進一步的，混合步驟具體包括：步驟1 ;將酸性催化劑與溶劑混合得到酸性介質(zhì)； 步驟2 ;在所述酸性介質(zhì)中一邊攬拌一邊緩慢添加所述聚娃氧焼混合反應(yīng)，制得所述長效 玻璃疏水劑。
[0022] 再一方面，提供一種上述長效玻璃疏水劑的使用方法，包括：
[0023] 步驟1 ;將玻璃表面擦洗干凈；
[0024] 步驟2 ;將疏水劑均勻涂覆在玻璃表面，在室溫下靜置等待至瞭干出現(xiàn)白色薄膜； [00巧]步驟3 ;用潔凈棉布擦拭玻璃表面，拋光至光潔無痕。
[0026] 進一步的，步驟1至步驟3都在室溫下進行。
[0027] 本發(fā)明所述長效玻璃疏水劑，可W在玻璃表面形成一層透明的、不反光的錐膜， 并與玻璃表面W分子共價鍵形式相連接，形成牢固的保護膜，不會因為雨刷等外力而失效。 送種疏水劑可有效促使下落在汽車玻璃上的雨雪形成水滴并迅速隨風滾落，保障汽車雨天 行車能見度，保障行車安全。其可有效避免冰霜、油污、灰塵等在玻璃表面的附著，使得玻璃 的二次清潔極為方便。適用于汽車擋風玻璃外側(cè)、側(cè)窗及后窗外表面，后視鏡表面、霧燈、前 大燈表面、家用窗玻璃、浴室玻璃、鏡子、高層玻璃等玻璃表面處理。
[0028] 本發(fā)明W大分子量聚娃氧焼為主要作用成分，利用長鏈高分子自身固有的高內(nèi)聚 力、高黏度、易纏結(jié)的特點，提供了更強的附著力和更優(yōu)異的耐磨擦性能。另外，聚娃氧焼分 子鏈兩端的活性官能團可在酸性催化劑的作用下發(fā)生分子間的鏈增長和鏈交聯(lián)，同時當其 涂覆于玻璃表面時，也能夠與玻璃表面反應(yīng)并W分子共價鍵形式相連接，進一步強化了聚 娃氧焼網(wǎng)絡(luò)在基底上的附著效果。由于活性官能團發(fā)生反應(yīng)而消耗，疏水的焼姪鏈段、低表 面能的娃氧鏈段會W交錯網(wǎng)絡(luò)的形式完全覆蓋在玻璃表面，提供優(yōu)異的防水、防靜電、防污 物粘著的功效。
[0029] 綜合上述，本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)為：
[0030] 1)長效玻璃疏水劑，具有強疏水性和低表面能，覆蓋于玻璃表面避免了有活性基 團的水、冰霜、油污及泥塵等與玻璃表面直接接觸從而附著在上面。
[0031] 2)本發(fā)明的長效玻璃疏水劑，通過自身鏈增長、纏結(jié)和與玻璃表面分子共價連接 相互協(xié)同作用，形成牢固結(jié)合的保護膜，不會因為雨刷、窗刷等外力而失效，疏水效果持久。
[0032] 3)本發(fā)明的長效玻璃疏水劑不影響玻璃品質(zhì)，也不會對視線產(chǎn)生任何影響（如反 光、模糊不清等）。
[0033] 4)本發(fā)明的長效玻璃疏水劑不采用含氣的娃焼類原料，生產(chǎn)和使用成本低，可W 廣泛推廣和應(yīng)用。
[0034] 5)本發(fā)明長效玻璃疏水劑的制備方法及使用，操作簡便，易于實現(xiàn)，應(yīng)用廣泛。
【附圖說明】
[0035]圖la-圖化分別為普通玻璃表面疏水處理前后的玻璃表面的靜態(tài)接觸角對比。
[0036] 圖2a-圖化分別為普通玻璃經(jīng)本發(fā)明處理前后在不同光波長下的透光率變化曲 線。
[0037] 圖3為普通玻璃分別經(jīng)本發(fā)明和市售玻璃疏水劑處理后進行循環(huán)摩擦試驗的靜 態(tài)接觸角數(shù)據(jù)對比。其中，實必點曲線為經(jīng)本發(fā)明處理的數(shù)據(jù)曲線，空必點為對比疏水劑的 數(shù)據(jù)曲線。
[0038] 圖4為普通玻璃經(jīng)本發(fā)明處理后置于戶外環(huán)境中不同時間測試的靜態(tài)接觸角數(shù) 據(jù)曲線。
【具體實施方式】
[0039]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將具體實施例進 行詳細描述。但本發(fā)明絕非限于送些例子。W下所述僅為本發(fā)明較好的實施例，僅僅用W 解釋本發(fā)明，并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，凡在本發(fā)明的 精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。 因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)W所附權(quán)利要求為準。
[0040] 實施例一：
[0041] 按照W下配方和比例制備本發(fā)明所述的長效玻璃疏水劑：
[0042]
[0043] 制備方法：
[0044]a)向79g無水己醇和15g異丙醇混合液中加入Ig鹽酸，攬拌30min。
[0045]b)在a)步驟溶液中邊攬拌邊緩慢加入5g聚娃氧焼，室溫繼續(xù)攬拌化，便可制得 所需的長效玻璃疏水劑。
[004引實施例二：
[0047] 按照W下配方和比例制備本發(fā)明所述的長效玻璃疏水劑：
[0048]
[0050] 制備方法：
[005。a)向85g無水己醇和4g異丙醇混合液緩慢加入Ig硫酸，攬拌30min。
[0052]b)在a)步驟溶液中邊攬拌邊緩慢加入lOg聚娃氧焼，室溫繼續(xù)攬拌化，便可制得 所需的長效玻璃疏水劑。
[005引實施例S:
[0054]按照W下配方和比例制備本發(fā)明所述的長效玻璃疏水劑：
[00巧]
[0056] 制備方法：
[0057]a)向95g無水己醇和Ig水的混合液中緩慢加入Ig硫酸，攬拌30min。
[0058]b)在a)步驟溶液中邊攬拌邊緩慢加入3g聚娃氧焼，在4(TC繼續(xù)攬拌地，便可制 得所需的長效玻璃疏水劑。
[00則實施例四：
[0060] 按照W下配方和比例制備本發(fā)明所述的長效玻璃疏水劑：
[0061]
[0062] 制備方法：
[0063]a)向85g無水己醇和2g丙麗的混合液中緩慢加入0. 5g硝酸，攬拌30min。
[0064]b)在a)步驟溶液中邊攬拌邊緩慢加入12. 5g聚娃氧焼，在3(TC繼續(xù)攬拌化，便可 制得所需的長效玻璃疏水劑。
[0065] 實施例五：
[0066] 按照W下配方和比例制備本發(fā)明所述的長效玻璃疏水劑：
[0067]
[006引制備方法：
[0069]a)向77g異丙醇中緩慢加入3g鹽酸，攬拌30min。
[0070] b)在a)步驟溶液中邊攬拌邊緩慢加入20g聚娃氧焼，在室溫繼續(xù)攬拌化，便可制 得所需的長效玻璃疏水劑。
[00川 實施例六
[0072] 按照W下配方和比例制備本發(fā)明所述的長效玻璃疏水劑：
[0073]
[0074] 制備方法：
[00巧]a)向80g正了醇、15g己醇和2g水的混合溶液中緩慢加入0. 5g硝酸，攬拌30min后再緩慢加入2g硫酸，繼續(xù)攬拌30min〇
[0076] b)在a)步驟溶液中緩慢加入0.5g聚娃氧焼，在6(TC繼續(xù)攬拌1化后冷卻至室溫， 便可制得所需的長效玻璃疏水劑。
[0077] 實施例走：
[0078] 按照W下配方和比例制備本發(fā)明所述的長效玻璃疏水劑：
[0079]
[0080] 制備方法：
[0081] a)向70g異了醇、25g己醇和3