CN103466961B - 一种汽车玻璃用隔热防雾膜层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车玻璃用隔热防雾膜层的制备方法，包括以下步骤：步骤1、隔热树脂的制备；步骤2、在玻璃表面制备隔热树脂膜层；步骤3、在隔热树脂层上制备导热膜层。本发明通过在玻璃表面制备隔热膜层和导热膜层，隔热膜层能够阻隔大部分车内外通过玻璃进行的热传递，而导热膜层能够保证表面始终与空气温度一致，当车内热空气遇到玻璃时其温度不会下降，温度不下降就不会有水蒸气从空气中冷凝出来，就不会出现起雾现象，能从根本上杜绝雾的产生，是具备长期效果的自发性防雾技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车玻璃用隔热防雾膜层的制备方法。
背景技术
在寒冷的冬季或雨季，车内热空气中的水蒸气会在冷的玻璃表面形成雾滴，大大降低玻璃的可见光透过性，影响驾驶员的视野，易导致交通事故。电动车中因没有发动机的热风，需开启空调除雾。据相关测试，开启空调除雾消耗电能会增加10—15%。
汽车玻璃起雾一般是在寒冷的冬季或雨天，此时车外的温度较低，而车内由于有人员的活动，其温度会明显高于车外，且车内人员呼出的水蒸气会增加车内空气的相对湿度，即空气中含有大量的水蒸气。汽车玻璃因直接与车外接触，其温度比车内空气低，当热空气遇到冷的玻璃，温度下降，其能容纳的水蒸气量减少，多出的水蒸气则在玻璃上冷凝形成小水滴，即平常说的起雾。目前的自发防雾技术主要是通过处理在玻璃表面形成水滴具备防雾功能。
目前自发防雾技术主要有三种，分别是亲水性、吸水性和疏水性防雾技术，其中亲水性防雾技术存在容易吸附无机类污垢，难以长期维持亲水性的缺点；吸水性防雾技术存在吸水量饱和后失去防雾功能的缺点；疏水性防雾技术要求直径在1mm以下的水滴也能滑落，目前还不存在这样的技术。因此，开发具备长期效果的自发防雾技术非常有必要。
发明内容
本发明设计了一种汽车玻璃用隔热防雾膜层的制备方法，其解决的技术问题是目前的自发防雾技术均是通过处理冷凝产生的水滴来进行防雾，存在防雾效果不彻底和防雾功能耐久性差的问题。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种汽车玻璃用隔热防雾膜层的制备方法，包括以下步骤：步骤1、隔热树脂的制备；在有机溶剂中加入的含可反应羟基树脂和可与羟基反应的固化剂，在23℃—70℃搅拌0.5—10h，然后再加入隔热纳米颗粒和流平剂，搅拌均匀后即得到隔热树脂，其中有机溶剂、含可反应羟基树脂、可与羟基反应的固化剂、隔热纳米颗粒以及流平剂的质量比为50—100：10—40：5—30：1—20：0.1—1；步骤2、在玻璃表面制备隔热树脂膜层；用有机溶剂对玻璃表面进行去脂处理，然后进行物理抛光，再分别用自来水和蒸馏水进行清洗，干燥，最后用步骤1中制得的隔热树脂体系在清洁干燥的玻璃表面镀膜；镀膜工艺可以是喷涂、辊涂、旋涂、浸渍提拉和滴涂等。步骤3、在隔热树脂层上制备导热膜层；步骤2镀膜完成后立即用透明纳米银溶液喷涂在隔热树脂层表面形成导热膜层，然后常温放置流平，流平后将玻璃在80—150℃的环境放置0.5—4h。
进一步，步骤1中的有机溶剂为乙酸乙酯、丙酮、乙酸异丁酯、乙醚、四氢呋喃中的一种或多种组成的混合液。
进一步，步骤1中的含可反应羟基树脂为1-丙二醇甲醚醋酸酯-2酯、聚丙烯酸酯、含羟基丙烯酸酯、支链聚酯多元醇树脂、支链聚酯聚醚多元醇树脂、脂肪酸改性支链聚酯多元醇树脂或无油羟基聚酯。
进一步，步骤1中的可与羟基反应的固化剂为基于TDI的芳香异氰酸酯、缩二脲型脂肪族异氰酸酯、三聚体脂肪族异氰酸酯、基于MDI的芳香族异氰酸酯、聚异氰酸酯的一种或多种混合物。
进一步，步骤1中的隔热纳米颗粒为介孔二氧化硅颗粒或纳米二氧化硅颗粒，粒径在10nm—50nm。
进一步，步骤1中的流平剂为聚醚烷基硅氧烷、大分子量聚硅氧烷、尾端带羟基团的聚醚改性硅油中的一种或多种混合液。
进一步，步骤2中的有机溶剂为乙醇、丙酮、甲醇和水的混合液中的一种或混合液。
进一步，步骤2中在玻璃表面制备隔热树脂膜层前用偶联剂对玻璃进行处理，偶联剂可选用N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种混合物；偶联剂使用前需进行配制，首先将偶联剂与水在常温下搅拌均匀，然后加入有机溶剂，搅拌均匀后即可使用；偶联剂、水与有机溶剂的质量比为1:10—100：1:10—100。
一种汽车玻璃，其特征在于：在玻璃表面依次形成隔热树脂膜层和导热膜层。
汽车玻璃防雾性能测试方法：测试环境（23±2）℃，RH（50±5）%，在此环境条件下，在40 ℃水浴锅上方距水面2 cm处放置，测量汽车玻璃样片出现雾滴的时间。
汽车玻璃透光率测试方法：使用紫外-可见分光光度计721型，在400nm—700nm范围内测量。
该汽车玻璃用隔热防雾膜层的制备方法与传统汽车玻璃用隔热防雾膜层的制备方法相比，具有以下有益效果：
本发明通过在玻璃表面制备隔热膜层和导热膜层，隔热膜层能够阻隔大部分车内外通过玻璃进行的热传递，而导热膜层能够保证表面始终与空气温度一致，当车内热空气遇到玻璃时其温度不会下降，温度不下降就不会有水蒸气从空气中冷凝出来，就不会出现起雾现象，能从根本上杜绝雾的产生，是具备长期效果的自发性防雾技术。
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：
1、隔热树脂的制备；
在50g乙酸乙酯中加入20g1-
丙 二 醇 甲 醚 醋 酸 酯-2 酯、12g TDI的芳香异氰酸酯，常温搅拌2h，然后加入5g10nm介孔二氧化硅和0.2g聚醚烷基硅氧烷流平剂，常温搅拌1h，即得到隔热树脂。
2、防雾膜层的制备；
首先用甲醇对玻璃表面进行去脂处理，然后进行物理抛光，再分别用自来水和蒸馏水进行清洗，然后干燥备用。
在清洁干燥的汽车玻璃表面用用隔热树脂体系在玻璃表面镀膜，镀膜工艺是喷涂，镀膜完成后立即用透明纳米银溶液喷涂在表面，然后常温放置流平，流平后将玻璃膜层在100℃的环境放置1h。
膜层开始阶段出现雾化，65s后雾消失，至1h后仍未出现雾化，具备良好的防雾性能；膜层可见光透过率为91%。
实施例二：
1、隔热树脂的制备；
在50g乙酸乙酯中加入20g1-
丙 二 醇 甲 醚 醋 酸 酯-2 酯、12g TDI的芳香异氰酸酯，常温搅拌2h，然后加入5g10nm介孔二氧化硅和0.2g和10g透明纳米银溶液聚醚烷基硅氧烷流平剂，常温搅拌1h。
2、防雾膜层的制备；
首先用甲醇对玻璃表面进行去脂处理，然后进行物理抛光，再分别用自来水和蒸馏水进行清洗，然后干燥备用。
将1gN-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷与49g水在室温下搅拌1h，然后加入乙醇，继续搅拌10min，即得偶联剂溶液。在干燥清洁的玻璃表面用制得的偶联剂溶剂擦涂，然后放入100℃下1h。
在经偶联剂溶液处理后的汽车玻璃表面用用隔热树脂体系在玻璃表面镀膜，镀膜工艺是喷涂，镀膜完成后立即用透明纳米银溶液喷涂在表面，然后常温放置流平，流平后将玻璃膜层在100℃的环境放置1h。
膜层开始阶段出现雾化，95s后雾消失，至1h后仍未出现雾化；膜层可见光透过率为90%。
实施例三：
1、隔热树脂的制备；
在50g乙酸乙酯中加入20g含羟基丙烯酸酯A450(拜耳公司)、12g TDI的芳香异氰酸酯，常温搅拌2h，然后加入7g20nm二氧化硅和0.2g聚醚烷基硅氧烷流平剂，常温搅拌1h，即得到隔热树脂。
2、防雾膜层的制备；
首先用甲醇对玻璃表面进行去脂处理，然后进行物理抛光，再分别用自来水和蒸馏水进行清洗，然后干燥备用。
在清洁干燥的汽车玻璃表面用用隔热树脂体系在玻璃表面镀膜，镀膜工艺是喷涂，镀膜完成后立即用透明纳米银溶液喷涂在表面，然后常温放置流平，流平后将玻璃膜层在100℃的环境放置1h。
膜层开始阶段出现雾化，81s后雾消失，至1h后仍未出现雾化；膜层可见光透过率为89%。
实施例四：
1、隔热树脂的制备；
在50g丙酮中加入20g含羟基丙烯酸酯A450(拜耳公司)、10g缩二脲型脂肪族异氰酸酯，常温搅拌2h，然后加入7g10nm二氧化硅和0.2g聚醚烷基硅氧烷流平剂，常温搅拌1h，即得到隔热树脂。
2 防雾膜层的制备；
首先用甲醇对玻璃表面进行去脂处理，然后进行物理抛光，再分别用自来水和蒸馏水进行清洗，然后干燥备用。
在清洁干燥的汽车玻璃表面用用隔热树脂体系在玻璃表面镀膜，镀膜工艺是喷涂，镀膜完成后立即用透明纳米银溶液喷涂在表面，然后常温放置流平，流平后将玻璃膜层在100℃的环境放置1h。
膜层开始阶段出现雾化，70s后雾消失，至1h后仍未出现雾化；膜层可见光透过率为87%。
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 (3)
1.一种汽车玻璃用隔热防雾膜层的制备方法，包括以下步骤：步骤1、隔热树脂的制备；在有机溶剂中加入的含可反应羟基树脂和可与羟基反应的固化剂，在23℃—70℃搅拌0.5—10h，然后再加入隔热纳米颗粒和流平剂，搅拌均匀后即得到隔热树脂，其中有机溶剂、含可反应羟基树脂、可与羟基反应的固化剂、隔热纳米颗粒以及流平剂的质量比为50—100：10—40：5—30：1—20：0.1—1；步骤1中的有机溶剂为乙酸乙酯、丙酮、乙酸异丁酯、乙醚、四氢呋喃中的一种或多种组成的混合液；步骤1中的含可反应羟基树脂为1-丙二醇甲醚醋酸酯-2酯、含羟基丙烯酸酯、支链聚酯多元醇树脂、支链聚酯聚醚多元醇树脂；步骤1中的可与羟基反应的固化剂为基于TDI的芳香异氰酸酯、缩二脲型脂肪族异氰酸酯、三聚体脂肪族异氰酸酯、基于MDI的芳香族异氰酸酯、聚异氰酸酯的一种或多种混合物；步骤1中的隔热纳米颗粒为介孔二氧化硅颗粒或纳米二氧化硅颗粒，粒径在10nm—50nm；步骤1中的流平剂为聚醚烷基硅氧烷、尾端带羟基团的聚醚改性硅油中的一种或多种混合液；步骤2、在玻璃表面制备隔热树脂膜层；用有机溶剂对玻璃表面进行去脂处理，然后进行物理抛光，再分别用自来水和蒸馏水进行清洗，干燥，最后用步骤1中制得的隔热树脂体系在清洁干燥的玻璃表面镀膜；步骤3、在隔热树脂层上制备导热膜层；步骤2镀膜完成后立即用透明纳米银溶液喷涂在隔热树脂层表面形成导热膜层，然后常温放置流平，流平后将玻璃在80—150℃的环境放置0.5—4h。
2.根据权利要求1所述汽车玻璃用隔热防雾膜层的制备方法，其特征在于：步骤2中的有机溶剂为乙醇、丙酮、甲醇和水的混合液中的一种或混合液。
3.一种权利要求1或2方法制得的汽车玻璃，其特征在于：在玻璃表面依次形成隔热树脂膜层和导热膜层。
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