CN101591524A - 防雾自清洁膜料及其制膜方法 - Google Patents
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Abstract
防雾自清洁膜料及其制膜方法，其特征是由Fe2O3、SiO2和TiO2按摩尔比为(0.1－0.4)∶(10－40)∶100构成混合的三元无机纳米复合溶胶，并在所述复合溶胶中按(0.1－4.0)g·L－1添加分子量为400－10000的水溶性高分子物。本发明可以使防雾自清洁膜达到超亲水、亲水保持能力强、透光率高、光催化活性高、与基材附着力高，防雾自清洁效果好的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种防雾自清洁膜的制备，更具体地说是一种可以应用在普通玻璃、建筑玻璃、汽车玻璃、眼镜、陶瓷、钢铁等可焙烧的固体材料上的防雾自清洁膜的制备方法。
背景技术
下雨天的车辆行驶中，挡风玻璃上的水滴会影响视线；潮湿天气，尤其是在冬季，挡风玻璃和观后镜上经常会结一层雾，影响司机的视线，存在行车安全隐患。
室内的镜子、窗户玻璃在潮湿天气和冬季也会形成一层水雾。
戴眼镜的人有一种烦恼，是被蒸汽熏得眼睛看不清。
在寒冷的冬季，从户外进入室内眼镜片会被雾化，影响人的视觉。在浴室和厨房等蒸汽聚集的地方，也可能出现类似的情形。
玻璃表面沾附的灰尘、油污等微粒也会影响镜面成像的能见度或玻璃的透光率。
因此，合适的防雾技术，将使司机摆脱刮水器易损、费用高的困扰；使眼镜佩带者摆脱常常擦拭镜片的烦恼；将使各种建筑物门窗光亮如镜、透明、透光、清洁。自然条件下的自清洁作用又能满足人们对绿色建筑材料的迫切要求。
已有的防雾膜主要为有机憎水膜，但贴膜技术要求高、价格昂贵、易老化。文献报道中的一些TiO2防雾膜主要是采用在TiO2中掺杂金属氧化物进行改性，提高其光响应范围以使之具有防雾性能；或者是在TiO2中直接添加有机高分子物，改变TiO2的微观结构，以上两种方法在防雾效果上并不是特别理想。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术存在的不足之处，提供一种有机-无机物复合防雾自清洁膜料及其制膜方法，以使防雾自清洁膜能够达到超亲水、亲水保持能力强、透光率高、光催化活性高、与基材附着力高，防雾自清洁效果好等技术效果。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明防雾自清洁膜料的特点是由Fe2O3、SiO2和TiO2按摩尔比为(0.1-0.4)∶(10-40)∶100构成混合的三元无机纳米复合溶胶，并在所述复合溶胶中按(0.1-4.0)g·L-1添加分子量为400-10000的水溶性高分子物。
本发明防雾自清洁膜料的特点也在于所述水溶性高分子物为聚醇醚类、聚烯醇类、聚酰胺类、纤维素醚类、聚氧化烯类、聚烯酸类、聚氨酯类、黄原胶、聚乙烯基吡略烷酮中的任一种，或为两种及两种以上的复合物。
本发明防雾自清洁膜料的特点也在于所述水溶性高分子物为聚醇醚类中的聚乙二醇PEG、聚烯醇类中的聚乙烯醇PVA、聚酰胺类中的聚丙烯酰胺PAM、纤维素醚类中的甲基纤维素MC、聚氧化烯类中的聚氧化乙烯PEO、聚烯酸类中的聚丙烯酸PAA、聚氨酯类中的阳离子PU中的任一种，或为两种及两种以上的复合物。
本发明膜料制备防雾自清洁膜的方法，其特征是按如下过程进行：
a、按摩尔比，取三种溶胶的配比为Fe2O3∶SiO2∶TiO2为(0.1-0.4)∶(10-40)∶100；将所述三种溶胶进行混合，制成三元无机纳米复合溶胶；
b、在所述三元无机纳米复合溶胶中添加(0.1-4.0)g·L-1、分子量为400-10000的水溶性高分子物，搅拌均匀后静置24小时，制得高分子物和Fe2O3、SiO2与TiO2的有机-无机三元复合溶胶；
c、将膜基片依次在0.1mol·L-1的NaOH溶液、0.1mol·L-1的HNO3溶液、无水乙醇和蒸馏水中分别超声清洗30分钟，干燥备用；将干燥的膜基片浸渍在步骤b所得的有机-无机三元复合溶胶中，采用浸渍-提拉法，在常温常压下，以1-10mm·s-1提拉速度在膜基片表面进行涂膜；
d、涂膜完成后在烘箱中100℃的温度干燥10-30分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率升温到350-500℃，之后在350-500℃下焙烧2-7小时，完成制备。
本发明膜料制备防雾自清洁膜的方法的特点也在于所述膜基片为可焙烧的固体材料，包括玻璃、眼镜片、陶瓷和钢铁基片。
本发明是在Fe2O3、SiO2和TiO2的三元无机纳米复合溶胶的基础上，添加水溶性高分子物，制备有机-三元无机物复合体系。在膜基材上，通过成膜工艺制备出防雾自清洁膜。所制得的防雾自清洁膜的基本性能为：膜的一次接触角小于7°，具有良好的防雾性和自清洁性；可见光的透光率达95％以上；膜与玻璃基材间的附着力达到1级以上；采用20W紫外灯照射2小时后，低浓度亚甲基蓝溶液降解脱色率达95％以上。同时，所制备复合膜的微观结构为多孔毛细孔结构。
具体实施中，溶胶复配的优化摩尔比是Fe2O3∶SiO2∶TiO2为0.25∶25∶100，在三元无机复合溶胶中添加的水溶性高分子物PEG的优化分子量为1000；优化添加量为2.5g·L-1。
在玻璃表面制得防雾性好、自清洁性高、透光率高的有机-三元无机物防雾自清洁膜。该膜同时具有化学稳定好、使用寿命长、无毒无害、与玻璃结合强度高等特点。
所述的水溶性高分子物主要是聚乙二醇PEG、也可以是聚乙烯醇PVA、聚丙烯酰胺PAM、甲基纤维素MC等。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、在TiO2中掺杂Fe2O3引入了杂化能级，降低TiO2的禁带宽度，产生了附加吸收，使电子跃迁吸收光子的能量减小，增加了TiO2对长波的吸收，提高对光源的利用率。而且能够阻碍电子-空穴的复合，产生更多的·OH自由基，有利于其吸附空气中的水分，从而达到亲水的目的。电子e-与空气中的氧气反应产生的·O2 -具有强还原性，空穴h+与吸附水反应产生的·OH自由基具有强氧化性，能够分解吸附的有机物，从而达到自清洁效果。在TiO2添加SiO2使薄膜表面含有大量羟基，提高羟基含量，有效地使TiO2表面吸附空气中的水分，形成稳定的物理吸附水层。添加的水溶性高分子物在焙烧过程中分解后产生气孔，产生类似于二维毛细管结构，使薄膜表面的气孔数量增加，比表面积增大，提高薄膜表面的粗糙度，产生更多的极性羟基自由基，薄膜表面能够通过范德华力与水分作用，提高薄膜的亲水性。
本方法所制备薄膜的一次接触角小于7°，具有良好的防雾性和自清洁性；可见光的透光率达95％以上；采用20W紫外灯照射2小时后，低浓度亚甲基蓝溶液降解脱色率达95％以上。
2、热处理增大了薄膜与玻璃基材间的结合力，其附着力能达到1级以上。
3、除以上性能外，防雾自清洁膜的制备方法简单、化学性质稳定、无毒、来源丰富、成本低。且使用方便，对玻璃无腐蚀性，对人体无危害，是一种新型环保节能材料。其最大的优点是清洁容易，不需要像普通玻璃那样由于灰尘和油污吸附在玻璃表面而难以除去，导致必须使用强力洗涤剂和外力，从而使玻璃的清洁工作难度加大。特别是在雨季，自清洁玻璃的优越性尤为突出，只需依靠自然雨水就可以冲刷掉在玻璃表面的灰尘、有机物等，使玻璃光洁明亮，达到了人类梦寐以求的省时、省水、节约人力物力、安全的美好愿望。此外，薄膜可以产生负氧离子，能够分解细菌的细胞膜，达到清新空气、杀菌除臭的目的。
附图说明
图1为本发明方法制备的PEG-Fe2O3/SiO2/TiO2复合薄膜SEM图。
具体实施方式
实施例1：制备PEG400-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。
在TiO2溶胶中添加20％(摩尔百分含量，相对于纯TiO2，下同)SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶和2.5g·L-1的PEG400，搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PEG400-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以玻璃为基材，采用浸渍-提拉法，以10mm·s-1提拉速度在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在烘箱中100℃干燥10分钟，然后在马弗炉内以1℃·min-1的升温速率，在350℃下焙烧7小时，制备出所需薄膜，记为T1。
实施例2：制备PEG10000-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶和2.5g·L-1的PEG10000，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PEG10000-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以陶瓷平板为基材，采用浸渍-提拉法，以5mm·s-1提拉速度在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在烘箱中80℃干燥30分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在400℃下焙烧5小时，制备出所需薄膜，记为T2。
实施例3：制备PEG1000-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶和2.5g·L-1的PEG1000，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PEG1000-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以玻璃为基材，采用浸渍-提拉法，以1mm·s-1提拉速度在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在微波炉中低火干燥5分钟，然后在马弗炉内以5℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T3。
实施例4：制备PEG1000-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。
在TiO2溶胶中添加30％SiO2溶胶、0.10％Fe2O3溶胶和2.5g·L-1的PEG1000，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PEG1000-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以玻璃为基材，采用刷涂法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在微波炉中低火干燥5分钟，然后在马弗炉内以5℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T4。
实施例5：制备PEG1000-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。
在TiO2溶胶中添加10％SiO2溶胶、0.30％Fe2O3溶胶和2.5g·L-1的PEG1000，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PEG1000-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以玻璃为基材，采用刷涂法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后自然晾干，然后在马弗炉内以5℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T5。
实施例6：制备甲氧基聚乙二醇mPEG-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。
在TiO2溶胶中添加10％SiO2溶胶、0.30％Fe2O3溶胶和2.5g·L-1的mPEG，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得mPEG-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以玻璃为基材，采用刷涂法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后自然晾干，然后在马弗炉内以5℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T6。
实施例7：制备PVA1750-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶和0.382g·L-1的PVA1750，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PVA1750-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以陶瓷平板为基材，采用刷涂法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在烘箱中90℃干燥20分钟，然后在马弗炉内以5℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T7。
实施例8：制备PVA124-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶和0.191g·L-1的PVA124，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PVA124-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以玻璃为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在烘箱中100℃干燥10分钟，然后在马弗炉内以5℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T8。
实施例9：制备PPG-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶和0.191g·L-1的PPG，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PPG-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以玻璃为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在微波炉中低火干燥5分钟，然后在马弗炉内以5℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T9。
实施例10：制备阴离子型PAM-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶和0.00382g·L-1的阴离子型PAM，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得阴离子型PAM-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以陶瓷平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在微波炉中低火干燥5分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在400℃下焙烧5小时，制备出所需薄膜，记为T10。
实施例11：制备非离子型PAM-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶在和0.00191g·L-1的非离子型PAM，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得非离子型PAM-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在烘箱中80℃干燥30分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在400℃下焙烧5小时，制备出所需薄膜，记为T11。
实施例12：制备磺甲基聚丙烯酰胺SPAM-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶在和0.00191g·L-1的SPAM，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得SPAM-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在烘箱中90℃干燥20分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在400℃下焙烧5小时，制备出所需薄膜，记为T12。
实施例13：制备MC-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶和2.5g·L-1的MC，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得MC-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用浸渍-提拉法，以10mm·s-1提拉速度在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在自然晾干，然后在马弗炉内以1℃·min-1的升温速率，在350℃下焙烧7小时，制备出所需薄膜，记为T13。
实施例14：制备羟乙基纤维素HEC-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶和0.2g·L-1的HEC，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得HEC-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用浸渍-提拉法，以10mm·s-1提拉速度在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在微波炉中低火干燥5分钟，然后在马弗炉内以1℃·min-1的升温速率，在350℃下焙烧7小时，制备出所需薄膜，记为T14。
实施例15：制备聚氧化乙烯PEO-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶在和1.0g·L-1的PEO，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PEO-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在在微波炉中低火干燥5分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在400℃下焙烧5小时，制备出所需薄膜，记为T15。
实施例16：制备聚氧化丙烯PTO-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶在和1.0g·L-1的PTO，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PTO-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在烘箱中90℃干燥20分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T16。
实施例17：制备聚丙烯酸PAA-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶在和1.5g·L-1的PAA，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PAA-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后自然晾干，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T17。
实施例18：制备聚甲基丙烯酸PMMA-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶在和1.5g·L-1的PMMA，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PMMA-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后自然晾干，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T18。
实施例19：制备阳离子PU-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶在和0.5g·L-1的阳离子PU，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得阳离子PU-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在微波炉中低火干燥5分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T19。
实施例20：制备阴离子PU-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶在和0.5g·L-1的阴离子PU，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得阴离子PU-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在微波炉中低火干燥5分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在400℃下焙烧5小时，制备出所需薄膜，记为T20。
实施例21：制备黄原胶-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶在和0.5g·L-1的黄原胶，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得黄原胶-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在微波炉中低火干燥5分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在350℃下焙烧7小时，制备出所需薄膜，记为T21。
实施例22：制备聚乙烯基吡咯烷酮-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶在和0.5g·L-1的聚乙烯基吡咯烷酮，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得聚乙烯基吡咯烷酮-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在微波炉中低火干燥5分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T22。
实施例23：制备PEG1000、MC-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶
在TiO2溶胶中添加20％SiO2溶胶、0.25％Fe2O3溶胶在和2.5g·L-1的PEG1000，1.0g·L-1MC，剧烈搅拌使其混合均匀，静置一天，制得PEG1000、MC-Fe2O3/SiO2/TiO2有机-三元无机复合溶胶。以铸铁平板为基材，采用溅射法，在玻璃表面涂膜。涂膜完成后在微波炉中低火干燥5分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率，在500℃下焙烧2小时，制备出所需薄膜，记为T23。
以上T1-T23薄膜的性能评价见表1、图1
表1T1-T23复合薄膜的性能评价
| 编号 | 防雾性/° | 光催化活性/％ | 透光率/％ | 杀菌性/％ | 附着力/级 |
| T1 | 5.0 | 97.0 | 95.8 | 80.6 | 1 |
| T2 | 4.6 | 96.3 | 97.9 | 75.9 | 0 |
| T3 | 4.2 | 98.3 | 96.6 | 91.0 | 0 |
| T4 | 4.9 | 95.3 | 97.1 | 78.6 | 0 |
| T5 | 7.0 | 96.8 | 95.1 | 85.1 | 0 |
| T6 | 5.4 | 95.6 | 95.8 | 83.7 | 0 |
| T7 | 6.8 | 95.2 | 95.6 | 88.5 | 0 |
| T8 | 6.5 | 95.8 | 96.0 | 87.3 | 0 |
| T9 | 6.9 | 95.4 | 95.0 | 71.2 | 0 |
| T10 | 6.6 | 97.9 | 95.3 | 88.7 | 0 |
| T11 | 6.2 | 97.3 | 95.9 | 89.8 | 0 |
| T12 | 6.7 | 95.1 | 96.0 | 76.7 | 0 |
| T13 | 4.8 | 97.8 | 96.7 | 70.8 | 1 |
| T14 | 5.4 | 95.8 | 96.0 | 83.2 | 1 |
| T15 | 6.5 | 96.2 | 95.6 | 80.6 | 0 |
| T16 | 6.3 | 95.9 | 96.4 | 83.5 | 0 |
| T17 | 6.6 | 95.3 | 97.0 | 84.4 | 0 |
| T18 | 7.0 | 96.4 | 96.8 | 86.4 | 0 |
| T19 | 5.8 | 97.2 | 96.2 | 83.8 | 0 |
| T20 | 6.3 | 95.7 | 97.4 | 85.5 | 0 |
| T21 | 6.8 | 96.3 | 96.6 | 84.7 | 1 |
| T22 | 6.5 | 95.9 | 97.1 | 86.8 | 0 |
| T23 | 5.1 | 97.3 | 95.0 | 89.4 | 0 |
从图1可以看出该薄膜为多孔毛细孔结构。
注：
防雾性：水滴与薄膜的一次接触角；
光催化活性：光催化氧化降解初始浓度为10ppm亚甲基蓝溶液，20W紫外灯，1000mL平板式反应器，反应时间100min；
透光率：可见光波长600nm下，相对于未涂膜玻璃，测定涂膜玻璃的透光率；
杀菌性：采用大肠杆菌为菌种，采用落菌法测定；
附着力：采用GB9286-1998划格试验法。
Claims (5)
1、防雾自清洁膜料，其特征是由Fe2O3、SiO2和TiO2按摩尔比为(0.1-0.4)∶(10-40)∶100构成混合的三元无机纳米复合溶胶，并在所述复合溶胶中按(0.1-4.0)g·L-1添加分子量为400-10000的水溶性高分子物。
2、根据权利要求1所述的防雾自清洁膜料，其特征是所述水溶性高分子物为聚醇醚类、聚烯醇类、聚酰胺类、纤维素醚类、聚氧化烯类、聚烯酸类、聚氨酯类、黄原胶、聚乙烯基吡咯烷酮中的任一种，或为两种及两种以上的复合物。
3、根据权利要求2所述的水溶性高分子物种类，其特征是所述水溶性高分子物为聚醇醚类中的聚乙二醇PEG、聚烯醇类中的聚乙烯醇PVA、聚酰胺类中的聚丙烯酰胺PAM、纤维素醚类中的甲基纤维素MC、聚氧化烯类中的聚氧化乙烯PEO、聚烯酸类中的聚丙烯酸PAA、聚氨酯类中的阳离子PU中的任一种，或为两种及两种以上的复合物。
4、权利要求1所述膜料制备防雾自清洁膜的方法，其特征是按如下过程进行：
a、按摩尔比，取三种溶胶的配比为Fe2O3∶SiO2∶TiO2为(0.1-0.4)∶(10-40)∶100；将所述三种溶胶进行混合，制成三元无机纳米复合溶胶；
b、在所述三元无机纳米复合溶胶中添加(0.1-4.0)g·L-1、分子量为400-10000的水溶性高分子物，搅拌均匀后静置24小时，制得高分子物和Fe2O3、SiO2与TiO2的有机-三元无机复合溶胶；
c、将膜基片依次在0.1mol·L-1的NaOH溶液、0.1mol·L-1的HNO3溶液、无水乙醇和蒸馏水中分别超声清洗30分钟，干燥备用；将干燥的膜基片浸渍在步骤b所得的有机-三元无机复合溶胶中，采用浸渍-提拉法，在常温常压下，以1-10mm·s-1提拉速度在膜基片表面进行涂膜；
d、涂膜完成后在烘箱中100℃的温度干燥10-30分钟，然后在马弗炉内以3℃·min-1的升温速率升温到350-500℃，之后在350-500℃下焙烧2-7小时，完成制备。
5、根据权利要求3所述的制备方法，其特征是所述膜基片为可焙烧的固体材料，包括玻璃、眼镜片、陶瓷和钢铁基片。
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