本發(fā)明涉及一種車窗玻璃防霧劑的制備方法,屬于防霧技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在使用玻璃和透明性塑料時,其相互隔開的兩側(cè)常出現(xiàn)一定的溫差,空氣中的水汽會在其表面凝聚成霧,附著水珠(結(jié)露),如一側(cè)溫度過低可以結(jié)霜。無論是霧或者是霜都會顯著降低透明材料的透光率、影響視線,帶來諸多不便,甚至引起重大的損失。例如眼鏡表面的霧氣讓我們“霧里看花”,不過這種不便尚可忍耐,而車窗玻璃的霧化卻是大量交通事故的隱患。尤其是在雨季的時候,車窗如果不擦的話,司機根本無法正常行駛,必須停下車來用抹布將霧氣擦拭干凈,才能繼續(xù)正常駕駛。霧化現(xiàn)象還造成了資源的大量浪費,如鋼材的生銹腐蝕等。所以防霧化是一個與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的課題,而少量的防霧劑就可達到使基材表面減少霧氣、提高透光率的目的。
玻璃防霧劑是一種含有親水基團的低分子量的分散劑,由確定分子量大小的分子組成,涂布在透明物體表面會形成一個涂層,涂層中的親水基團能夠吸附空氣中的水分子,在透明物體表面潤濕、擴散形成水膜(而不是水珠),使透過物體的光線不會產(chǎn)生散射,避免結(jié)霧現(xiàn)象的發(fā)生。玻璃防霧劑的制備一般由溶劑、表面活性劑、抗霧劑、防腐劑、香精等組成,它是一種即時防霧制劑,防霧的持續(xù)時間較短,附著力差,一般只有幾天或十幾天,被擦拭或被水沖洗后防霧效果立刻消失,所以不能作為長效防霧劑使用。
因此,亟待開發(fā)一種防霧持續(xù)時間長、附著力好的玻璃防霧劑,對相關(guān)領(lǐng)域具有必要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對目前常見的防霧劑防霧效果差、持續(xù)時間短的缺陷,提供了一種車窗玻璃防霧劑的制備方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
(1)稱取15~20g正硅酸乙酯和100~200ml質(zhì)量分數(shù)為95%乙醇溶液,在70~80℃下反應(yīng)60~90min,得到二氧化硅溶膠;
(2)稱取15~20g丙烯酸甲酯、5~8g丙烯酸和6~8g乙烯基三乙氧基硅烷攪拌混合后,再加入100~120ml正丁醇和0.3~0.5g偶氮二異丁腈,于氮氣保護狀態(tài)下,在110~120℃攪拌反應(yīng)3~4h,反應(yīng)結(jié)束,得到產(chǎn)物;
(3)量取50~60ml產(chǎn)物、3~5g十三氟辛烷基三乙氧基硅烷和8~12g氣相二氧化硅,在60~70℃下反應(yīng)40~50min,得到基料;
(4)按重量份數(shù)計,取25~30份二氧化硅溶膠、30~40份基料、1~3份納米二氧化鈦、15~20份異丙醇、0.5~0.8份硫酸鈉、3~5份十二烷基苯磺酸鈉和30~40份質(zhì)量分數(shù)為75%乙醇溶液,在70~80℃反應(yīng)80~100min,即可得到車窗玻璃防霧劑。
步驟(1)所述的正硅酸乙酯和乙醇溶液反應(yīng)時還可以加入質(zhì)量分數(shù)為5%硝酸溶液調(diào)節(jié)ph為2.3~2.5。
步驟(3)所述的產(chǎn)物、十三氟辛烷基三乙氧基硅烷、氣相二氧化硅反應(yīng)時還可以加入5~8g甘油。
步驟(4)中反應(yīng)時還可以加入3~5份丙二醇單月桂酸酯。
本發(fā)明與其他方法相比,有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明以正硅酸乙酯為原料,在酸催化劑作用下可加快水解得到硅溶膠,硅溶膠與納米二氧化鈦配合可降低防霧劑膜表面的接觸角,使空氣中的水與其接觸后擴散形成水膜,從而避免結(jié)霧現(xiàn)象的發(fā)生;
(2)本發(fā)明利用有機硅改性丙烯酸樹脂增加丙烯酸樹脂的疏水性,再將有機氟對氣相二氧化硅進行改性,可增加氣相二氧化硅的疏水性,甘油的加入可進一步提高防霧劑的疏水性,經(jīng)防霧劑處理的車窗玻璃表面會產(chǎn)生一層超疏水薄膜,使玻璃表面的水分難以附著,進而使空氣中的水分無法在玻璃表面結(jié)霜,進一步提高防霧劑的防霧效果,增加防霧時效。
具體實施方式
首先稱取15~20g正硅酸乙酯加入到盛有100~200ml質(zhì)量分數(shù)為95%乙醇溶液的燒杯中,再向燒杯中加入質(zhì)量分數(shù)為5%硝酸溶液調(diào)節(jié)ph為2.3~2.5后,將燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫攪拌器中,于溫度為70~80℃,轉(zhuǎn)速為400~500r/min下攪拌反應(yīng)60~90min后,得到二氧化硅溶膠,稱取15~20g丙烯酸甲酯、5~8g丙烯酸和6~8g乙烯基三乙氧基硅烷加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,將燒瓶置于油浴鍋中,控制溫度在110~120℃,攪拌混合3~5min,再向燒瓶中加入100~120ml正丁醇和0.3~0.5g偶氮二異丁腈,于氮氣保護下攪拌反應(yīng)3~4h,反應(yīng)結(jié)束,得到產(chǎn)物,量取50~60ml產(chǎn)物加入到燒杯中,再向燒杯中加入5~8g甘油、3~5g十三氟辛烷基三乙氧基硅烷和8~12g氣相二氧化硅,將燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫攪拌器中,于溫度為60~70℃,轉(zhuǎn)速為350~400r/min下攪拌反應(yīng)40~50min,得到基料,按重量份數(shù)計,取25~30份二氧化硅溶膠、30~40份基料、1~3份納米二氧化鈦、15~20份異丙醇、3~5份丙二醇單月桂酸酯、0.5~0.8份硫酸鈉、3~5份十二烷基苯磺酸鈉和30~40份質(zhì)量分數(shù)為75%乙醇溶液加入到燒杯中,將燒杯置于水浴鍋中,控制溫度在70~80℃,攪拌反應(yīng)80~100min后,停止加熱,待其自然冷卻至室溫后,即可得到車窗玻璃防霧劑。
實例1
首先稱取15g正硅酸乙酯加入到盛有100ml質(zhì)量分數(shù)為95%乙醇溶液的燒杯中,再向燒杯中加入質(zhì)量分數(shù)為5%硝酸溶液調(diào)節(jié)ph為2.3后,將燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫攪拌器中,于溫度為70℃,轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌反應(yīng)60min后,得到二氧化硅溶膠,稱取15g丙烯酸甲酯、5g丙烯酸和6g乙烯基三乙氧基硅烷加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,將燒瓶置于油浴鍋中,控制溫度在110℃,攪拌混合3min,再向燒瓶中加入100ml正丁醇和0.3g偶氮二異丁腈,于氮氣保護下攪拌反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束,得到產(chǎn)物,量取50ml產(chǎn)物加入到燒杯中,再向燒杯中加入5g甘油、3g十三氟辛烷基三乙氧基硅烷和8g氣相二氧化硅,將燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫攪拌器中,于溫度為60℃,轉(zhuǎn)速為350r/min下攪拌反應(yīng)40min,得到基料,按重量份數(shù)計,取25份二氧化硅溶膠、30份基料、1份納米二氧化鈦、15份異丙醇、3份丙二醇單月桂酸酯、0.5份硫酸鈉、3份十二烷基苯磺酸鈉和30份質(zhì)量分數(shù)為75%乙醇溶液加入到燒杯中,將燒杯置于水浴鍋中,控制溫度在70℃,攪拌反應(yīng)80min后,停止加熱,待其自然冷卻至室溫后,即可得到車窗玻璃防霧劑。
將本發(fā)明制備的車窗玻璃防霧劑加入到噴壺中,并噴灑于汽車擋風(fēng)玻璃表面,噴灑完畢用擦拭布涂抹均勻即可。經(jīng)檢測,本發(fā)明車窗玻璃防霧劑具有較好的防霧持久性,噴灑本發(fā)明防霧劑的車窗玻璃可有效防霧35天,在-25℃下能保持玻璃表面不結(jié)霜,且不影響車窗玻璃的透光率,對玻璃車窗無任何傷害,并能保持車窗玻璃表面的清潔。
實例2
首先稱取18g正硅酸乙酯加入到盛有150ml質(zhì)量分數(shù)為95%乙醇溶液的燒杯中,再向燒杯中加入質(zhì)量分數(shù)為5%硝酸溶液調(diào)節(jié)ph為2.4后,將燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫攪拌器中,于溫度為75℃,轉(zhuǎn)速為450r/min下攪拌反應(yīng)75min后,得到二氧化硅溶膠,稱取18g丙烯酸甲酯、7g丙烯酸和7g乙烯基三乙氧基硅烷加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,將燒瓶置于油浴鍋中,控制溫度在115℃,攪拌混合4min,再向燒瓶中加入110ml正丁醇和0.4g偶氮二異丁腈,于氮氣保護下攪拌反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束,得到產(chǎn)物,量取55ml產(chǎn)物加入到燒杯中,再向燒杯中加入7g甘油、4g十三氟辛烷基三乙氧基硅烷和10g氣相二氧化硅,將燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫攪拌器中,于溫度為65℃,轉(zhuǎn)速為380r/min下攪拌反應(yīng)45min,得到基料,按重量份數(shù)計,取28份二氧化硅溶膠、35份基料、2份納米二氧化鈦、18份異丙醇、4份丙二醇單月桂酸酯、0.7份硫酸鈉、4份十二烷基苯磺酸鈉和35份質(zhì)量分數(shù)為75%乙醇溶液加入到燒杯中,將燒杯置于水浴鍋中,控制溫度在75℃,攪拌反應(yīng)90min后,停止加熱,待其自然冷卻至室溫后,即可得到車窗玻璃防霧劑。
將本發(fā)明制備的車窗玻璃防霧劑加入到噴壺中,并噴灑于汽車擋風(fēng)玻璃表面,噴灑完畢用擦拭布涂抹均勻即可。經(jīng)檢測,本發(fā)明車窗玻璃防霧劑具有較好的防霧持久性,噴灑本發(fā)明防霧劑的車窗玻璃可有效防霧38天,在-23℃下能保持玻璃表面不結(jié)霜,且不影響車窗玻璃的透光率,對玻璃車窗無任何傷害,并能保持車窗玻璃表面的清潔。
實例3
首先稱取20g正硅酸乙酯加入到盛有200ml質(zhì)量分數(shù)為95%乙醇溶液的燒杯中,再向燒杯中加入質(zhì)量分數(shù)為5%硝酸溶液調(diào)節(jié)ph為2.5后,將燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫攪拌器中,于溫度為80℃,轉(zhuǎn)速為500r/min下攪拌反應(yīng)90min后,得到二氧化硅溶膠,稱取20g丙烯酸甲酯、8g丙烯酸和8g乙烯基三乙氧基硅烷加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,將燒瓶置于油浴鍋中,控制溫度在120℃,攪拌混合5min,再向燒瓶中加入120ml正丁醇和0.5g偶氮二異丁腈,于氮氣保護下攪拌反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束,得到產(chǎn)物,量取60ml產(chǎn)物加入到燒杯中,再向燒杯中加入8g甘油、5g十三氟辛烷基三乙氧基硅烷和12g氣相二氧化硅,將燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫攪拌器中,于溫度為70℃,轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌反應(yīng)50min,得到基料,按重量份數(shù)計,取30份二氧化硅溶膠、40份基料、3份納米二氧化鈦、20份異丙醇、5份丙二醇單月桂酸酯、0.8份硫酸鈉、5份十二烷基苯磺酸鈉和40份質(zhì)量分數(shù)為75%乙醇溶液加入到燒杯中,將燒杯置于水浴鍋中,控制溫度在80℃,攪拌反應(yīng)100min后,停止加熱,待其自然冷卻至室溫后,即可得到車窗玻璃防霧劑。
將本發(fā)明制備的車窗玻璃防霧劑加入到噴壺中,并噴灑于汽車擋風(fēng)玻璃表面,噴灑完畢用擦拭布涂抹均勻即可。經(jīng)檢測,本發(fā)明車窗玻璃防霧劑具有較好的防霧持久性,噴灑本發(fā)明防霧劑的車窗玻璃可有效防霧40天,在-20℃下能保持玻璃表面不結(jié)霜,且不影響車窗玻璃的透光率,對玻璃車窗無任何傷害,并能保持車窗玻璃表面的清潔。