CN103433188B - 一种用于汽车车身表面的易清洁疏水膜层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于汽车车身表面的易清洁疏水膜层的制备方法，疏水剂按照以下质量份额进行制备；在70—95份有机溶剂中加入将1—5份低表面能物质、0.1—2份催化剂和0.5—5份去离子水，40—100℃回流搅拌30min—150min，得到混合溶液A；在70—95份有机溶剂中加入0.5—5份第一偶联剂，1—10份第二偶联剂以及0.1—2份催化剂，室温搅拌20—100min，得到混合溶液B；用有机溶剂对汽车车身表面清漆层表面进行清洗，并保持表面干燥；然后将混合溶液A和混合溶液B按照1—2：1质量比例混合均匀，接着将两者的混合溶液镀膜在车身清漆层上，常温放置4—72小时。本发明通过在疏水膜层中添加偶联剂，可在疏水膜层和涂料表面间添加偶联剂中间层，提高疏水膜层与涂料结合力，改善疏水膜层耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及一种材料表面处理方法，尤其是涉及一种用于汽车车身表面的易清洁疏水膜层的制备方法。
背景技术
汽车涂料不仅可以保护车身，避免车身金属腐蚀，同时还是汽车美观性的一个重要标志。车身涂料的光泽度是很多消费者选择汽车的重要指标，为了保持汽车涂料的表面光泽度和清洁，需要对汽车进行定期的清洗和维护。随着清洗次数的增加，车身涂料表面的光泽度会逐渐下降，而且清洗会带来大量的污水，这些污水中很多的难以分解化学试剂，会对水体造成持久的污染。
目前的易清洁疏水膜层主要应用于玻璃基材，应用于涂料基材的易清洁涂料研究很少，主要原因是易清洁疏水膜层在在涂料表面的结合力不够，容易遭到破坏。
发明内容
本发明设计了一种用于汽车车身表面的易清洁疏水膜层的制备方法，其解决的技术问题是目前的易清洁疏水膜层在在涂料表面的结合力不够，容易遭到破坏。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种用于汽车车身表面的易清洁疏水膜层的制备方法，包括以下步骤：步骤1：疏水剂按照以下质量份额进行制备；在70—95份有机溶剂中加入将1—5份低表面能物质、0.1—2份催化剂和0.5—5份去离子水，40—100℃回流搅拌30min—150min，得到混合溶液A；在70—95份有机溶剂中加入0.5—5份第一偶联剂，1—10份第二偶联剂以及0.1—2份催化剂，室温搅拌20—100min,得到混合溶液B；步骤2：疏水膜层的制备；首先用有机溶剂对汽车车身表面清漆层表面进行清洗，去除汽车车身表面的灰尘和污染物，并保持表面干燥；然后将混合溶液A和混合溶液B按照1—2：1质量比例混合均匀，接着将两者的混合溶液镀膜在车身清漆层上，最后常温放置4—72小时。
进一步，步骤1、步骤2以及步骤3中使用到的有机溶剂为乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、全氟三丁胺以及甲醇中的一种或多种。
进一步，步骤1中所述低表面能物质为十八烷基三甲基氧硅烷、十八烷基三氯硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十七氟烷基三甲氧基硅烷或十三氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
进一步，步骤1中所述催化剂为盐酸水溶液、硝酸水溶液、硫酸、乙酸或氢氟酸；其中，盐酸水溶液质量百分比浓度为37%；硝酸水溶液质量百分比浓度为10%。
进一步，步骤2中所述第一偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。
进一步，步骤2中所述第二偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
进一步，步骤2中所述催化剂为乙酸、盐酸水溶液、硝酸水溶液或硫酸，其中，盐酸水溶液质量百分比浓度为37%；硝酸水溶液质量百分比浓度为10%。
进一步，步骤2中所述镀膜方式为擦涂、喷涂、刮涂，或浸渍提拉中一种。
一种汽车，其特征在于：使用了上述制备方法在汽车车身表面制备易清洁疏水膜层。
该用于汽车车身表面的易清洁疏水膜层的制备方法具有以下有益效果：
（1）本发明通过在疏水膜层中添加偶联剂，并且可以在疏水膜层和涂料表面间添加偶联剂中间层，提高疏水膜层与涂料结合力，改善疏水膜层耐久性。
（2）本发明通过在涂料表面制备易清洁的疏水膜层，可以减少清洗时需要的水量，而且直接用清水也能获得良好的清洗效果，还能减少清洗时对涂料的损伤，对涂料光泽度的影响非常小。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做进一步说明：
实施例一：
步骤1：疏水剂的制备
在94份乙醇中加入将3份十七氟烷基三甲氧基硅烷、1份盐酸（质量分数37%）和2份去离子水，80℃回流搅拌30min，得到溶液A；
在87份乙醇中加入2份3-氨丙基三乙氧基硅烷和10份乙烯基三乙氧基硅烷和1份乙酸，室温搅拌50min,得到溶液B。
步骤2：疏水膜层的制备
首先用乙醇对清漆层表面进行清洗，去除表面的灰尘和污染物，并保持表面干燥。然后将溶液A和溶液B按照1:1比例混合均匀，接着将混合溶液擦涂在车身涂料表面，最后常温干燥放置4小时。
实施例二：
步骤1：疏水剂的制备
在90份乙酸乙酯中加入将5份十八烷基三甲基氧硅烷、2份硝酸（质量分为10%）和3份去离子水，50℃回流搅拌70min，得到溶液A；
在93份乙酸乙酯中加入1份γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和5份γ-氯丙基三乙氧基硅烷和1份盐酸（质量分数37%），室温搅拌20min,得到溶液B。
步骤2：疏水膜层的制备
首先用乙醇对清漆层表面进行清洗，去除表面的灰尘和污染物，并保持表面干燥。然后将溶液A2和溶液B2按照2:1比例混合均匀，接着将混合溶液擦涂在车身涂料表面，最后常温干燥放置24小时。
初始接触角测试方法：测试环境（23±2）℃，RH（50±5）%，试验方法依据座滴法，座滴法其原理是根据Young's方程将水滴置于玻璃表面，水滴体积为1—3μl，液滴接触玻璃后2 s内完成测试，可以连续拍照或者录像，抓取2s时刻的图像求接触角值作为初期接触角。
擦洗试验测试方法：a、将油漆样板置于玻璃板（要求光滑、干净）上，通过水泵滴含0.5％洗衣粉的水溶液湿润样板表面，通过刷子在漆膜表面来回移动进行擦洗；b、经过2000次循环后关机，取出油漆样板，冲洗干净，105℃烘干20分钟，再于23±1 ℃环境中放置1小时，测其接触角。
上面结合实施例对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于汽车车身表面的易清洁疏水膜层的制备方法，包括以下步骤：步骤1：疏水剂按照以下质量份额进行制备；在70—95份有机溶剂中加入1—5份低表面能物质、0.1—2份催化剂和0.5—5份去离子水，40—100℃回流搅拌30min—150min，得到混合溶液A；在70—95份有机溶剂中加入0.5—5份第一偶联剂，1—10份第二偶联剂以及0.1—2份催化剂，室温搅拌20—100min,得到混合溶液B；步骤2：疏水膜层的制备；首先用有机溶剂对汽车车身表面清漆层表面进行清洗，去除汽车车身表面的灰尘和污染物，并保持表面干燥；然后将混合溶液A和混合溶液B按照1—2：1质量比例混合均匀，接着将两者的混合溶液镀膜在车身清漆层上，最后常温放置4—72小时；步骤1中所述第二偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种；步骤1中所述低表面能物质为十八烷基三甲基氧硅烷、十八烷基三氯硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十七氟烷基三甲氧基硅烷或十三氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或多种；步骤1中所述第一偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述用于汽车车身表面的易清洁疏水膜层的制备方法，其特征在于：步骤1、步骤2中使用到的有机溶剂为乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、全氟三丁胺以及甲醇中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述用于汽车车身表面的易清洁疏水膜层的制备方法，其特征在于：步骤1中所述催化剂为盐酸水溶液、硝酸水溶液、硫酸、乙酸或氢氟酸；其中，盐酸水溶液质量百分比浓度为37%；硝酸水溶液质量百分比浓度为10%。
4.根据权利要求1所述用于汽车车身表面的易清洁疏水膜层的制备方法，其特征在于：步骤2中所述镀膜方式为擦涂、喷涂、刮涂，或浸渍提拉。
5.一种汽车，其特征在于：使用了权利要求1-4中任何一项制备方法在汽车车身表面制备易清洁疏水膜层。
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2013
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