CN108441169A - 一种汽车玻璃防雾剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防雾剂制备技术领域，具体涉及一种汽车玻璃防雾剂的制备方法。本发明将聚合物中间体、双酚A型环氧树脂、甲基丙烯酸和去离子反应，得到PAE乳液，向PAE乳液中加入聚乙烯吡咯烷酮，离心处理得到下层沉渣，用十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液和曲拉通的乙醇溶液混合，掺入聚乙二醇溶液，搅拌分散得到表面活性剂型的防雾液，再掺入树脂粉搅拌分散得到汽车玻璃防雾剂，防雾剂以一定压力喷至玻璃面时，PAE会在玻璃表面形成覆膜，减少水蒸汽的凝结，从而起到防雾性能，由于PAE乳液中含有大量酸酐活性基团，PAE乳液渗透到乙烯基树脂空隙中，形成抗水的共价键，使PAE乳液在固化时的分散稳定性提高，使防雾剂的防雾效果大大延长，应用前景广阔。

Description

一种汽车玻璃防雾剂的制备方法

技术领域

本发明涉及防雾剂制备技术领域，具体涉及一种汽车玻璃防雾剂的制备方法。

背景技术

在秋冬季或者湿度大的区域，由于温差或湿度较大的原因会导致汽车玻璃、眼镜、玻璃窗户等表面产生雾气，极大的影响视线或光线照射。汽车玻璃表面的雾气会迫使驾驶员不断去擦拭玻璃，容易导致交通事故的发生，眼镜、玻璃窗户表面的水雾或液滴对人们的生活工作和生产带来不便。

玻璃表面结雾，大大影响了光的透射。其原因是小水滴凝结在玻璃表面易形成许多球状的微小水滴，而每一小水滴都起着透镜的作用，将光线向着各个方向散射或不规则地反射，从而使外来光线不能直接透过。因此外部的物像便产生了一个不能看清的模糊影像，并且水滴的曲率越大，光的散射和不规则反射越明显。为消除玻璃表面产生的水雾，市场上出现了少量除雾剂产品。目前传统的防雾剂主要有以下几种：1、使用后在玻璃表面形成疏水涂层的玻璃防雾剂，主要是由金属皂、硅、锆化合物等疏水性物质配制而成。此类防雾剂使用效果一般，并且耐低温性差，使用不方便；2、使用后在玻璃表面形成亲水性涂层的玻璃防雾剂，主要以水溶性表面活性剂为主要成分配制而成。此类防雾剂效果尚好，但是效果持久性和耐低温性低；3、由表面活性剂、醇类溶剂或醚类溶剂等组成的防雾产品，表面活性剂易随水蒸汽凝结形成的水膜流动而流失，其防雾时间一般在1～2天，防雾时间短，防雾效果差，且不耐擦拭。

因此，研制出一种成本低、防雾效果好、持效期长、使用方便，对玻璃无腐蚀性的玻璃防雾剂非常有必要。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前汽车玻璃防雾产品大多为表面活性剂、醇类溶剂或醚类溶剂等组成，表面活性剂易随水蒸汽凝结形成的水膜流动而流失，防雾时间短，防雾效果差的缺陷，提供了一种汽车玻璃防雾剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种汽车玻璃防雾剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）按重量份数计，向装有回流冷凝管、搅拌器的三口烧瓶中加入30～40份二乙烯三胺、40～45份二乙醇胺，启动搅拌器，搅拌混合后，继续加入2～3份对甲苯磺酸、50～55份己二酸，将三口烧瓶加热升温，保温反应得到预聚产物；

（2）将上述三口烧瓶改接蒸馏装置，继续加热升温，保温反应直至不再有液体蒸出，降温，向三口烧瓶中加入蒸馏水，搅拌，得到聚合物中间体；

（3）按重量份数计，将20～25份聚合物中间体、30～35份双酚A型环氧树脂置于带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶1中，启动搅拌器搅拌，向三口烧瓶1中加入40～45份甲基丙烯酸、30～35份去离子水，搅拌直至固体物完全溶解，将三口烧瓶1水浴升温，用滴液漏斗滴加30～40份环氧氯丙烷，反应得到PAE乳液；

（4）按重量份数计，向40～50份上述PAE乳液中加入5～10份聚乙烯吡咯烷酮，加热升温，保温加热，得到混合乳液，将混合乳液倒入高速离心机中离心，去除上层液得到下层沉渣，将下层沉渣放入烘箱中干燥.，得到多孔树脂母粒；

（5）向60～70mL无水乙醇中加入4～5g十二烷基苯磺酸钠，室温下搅拌溶解，得到A液，向40～50mL无水乙醇中加入10～15mL曲拉通，室温下搅拌混溶，得到B液，在搅拌条件下，将B液滴加至A液中，搅拌，继续加入20～25mL聚乙二醇溶液、0.5～0.8g氧化锡粉、1～2g氧化锌粉，继续搅拌分散后静置，得到防雾液，将多孔树脂母粒研磨过筛得到树脂粉，将树脂粉加入防雾液中加热升温，搅拌分散得到汽车玻璃防雾剂。

步骤（1）所述的搅拌转速为300～350r/min，搅拌混合时间为10～12min，加热升温后温度为120～125℃，保温反应时间为35～45min。

步骤（2）所述的继续加热升温后温度为180～200℃，降温后温度为100～110℃，向三口烧瓶中加入蒸馏水来控制三口烧瓶体系内固体质量含量为50～55%，搅拌时间为20～25min。

步骤（3）所述的搅拌转速为160～180r/min，水浴升温后温度为70～80℃，滴液漏斗滴加速率为5～7mL/min，反应时间为50～60min。

步骤（4）所述的加热升温后温度为70～80℃，保温加热时间为40～50min，搅拌转速为3000～3500r/min，离心时间为10～15min，烘箱的设定温度为40～50℃，干燥时间为4～5h。

步骤（5）所述的搅拌时间为10～15min，聚乙二醇溶液由丙三醇和聚乙二醇按体积比为1:3混合制成，搅拌分散时间为20～25min，静置时间为2～3h，所过筛规格为200目，加热升温后温度为40～50℃。

本发明的有益效果是：

（1）本发明将二乙烯三胺、二乙醇胺、甲苯磺酸和己二酸混合反应得到预聚产物，经过蒸馏浓缩得到聚合物中间体，将聚合物中间体、双酚A型环氧树脂、甲基丙烯酸和去离子水混合搅拌溶解，加热搅拌反应，再滴加环氧氯丙烷，降温后得到PAE乳液，向PAE乳液中加入聚乙烯吡咯烷酮，加热反应后置于高速离心机中离心处理得到下层沉渣，将下层沉渣经过干燥后得到多孔树脂母粒，用十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液和曲拉通的乙醇溶液混合，掺入聚乙二醇溶液，搅拌分散得到表面活性剂型的防雾液，掺入多孔树脂母粒研磨制成的树脂粉后，搅拌分散得到汽车玻璃防雾剂，本发明中通过聚合物中间体制得含PAE乳液的乙烯基树脂，由于乙烯基树脂中含有大量的活性基团，易与聚乙烯吡咯烷酮发生活性反应生成疏水性基团，并放出氮气得到多孔树脂，将树脂粉加入表面活性剂型防雾液中，其中氧化锡粉、氧化锌粉可使防雾剂在玻璃面上成膜并保持玻璃的通透性，多孔树脂可增大表面活性剂的防雾面积；

（2）本发明在制备多孔树脂母粒的同时，聚合物中间体也会聚合生成PAE乳液，防雾剂以一定压力喷至玻璃面时，PAE会在玻璃表面形成覆膜，降低玻璃面的导热性能，使车内玻璃面温度不至于太低，减少水蒸汽的凝结，从而起到防雾性能，另外，由于PAE乳液中含有大量酸酐活性基团，PAE乳液渗透到乙烯基树脂空隙中，与环氧树脂中的羟基形成共价键结合，在乙烯基树脂中形成交联结构，形成抗水的共价键，使PAE乳液在固化时的分散稳定性提高，PAE乳液经过二乙醇胺改性后，PAE的分子量会降低，导致乳液稠度降低，从而使乙烯基树脂在潮湿条件下固化时水分流失加剧，固化后保持较高的强度不会软化，形成耐擦的多孔树脂膜，减少表面活性剂的流失，使防雾剂的防雾效果大大延长，应用前景广阔。

具体实施方式

按重量份数计，向装有回流冷凝管、搅拌器的三口烧瓶中加入30～40份二乙烯三胺、40～45份二乙醇胺，启动搅拌器，以300～350r/min的转速搅拌混合10～12min后，继续加入2～3份对甲苯磺酸、50～55份己二酸，将三口烧瓶加热升温至120～125℃，保温反应35～45min，得到预聚产物；将上述三口烧瓶改接蒸馏装置，继续加热升温至180～200℃，保温反应直至不再有液体蒸出，降温至100～110℃，向三口烧瓶中加入蒸馏水，控制三口烧瓶体系内固体质量含量为50～55%，搅拌20～25min，得到聚合物中间体；按重量份数计，将20～25份聚合物中间体、30～35份双酚A型环氧树脂置于带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶1中，启动搅拌器，以160～180r/min的转速搅拌，向三口烧瓶1中加入40～45份甲基丙烯酸、30～35份去离子水，搅拌直至固体物完全溶解，将三口烧瓶1水浴升温至70～80℃，用滴液漏斗以5～7mL/min的滴加速率滴加30～40份环氧氯丙烷，反应50～60min，得到PAE乳液；按重量份数计，向40～50份上述PAE乳液中加入5～10份聚乙烯吡咯烷酮，加热升温至70～80℃，保温加热40～50min，得到混合乳液，将混合乳液倒入高速离心机中，以3000～3500r/min的转速离心10～15min，去除上层液得到下层沉渣，将下层沉渣放入设定温度为40～50℃的烘箱中干燥4～5h，得到多孔树脂母粒；向60～70mL无水乙醇中加入4～5g十二烷基苯磺酸钠，室温下搅拌溶解，得到A液，向40～50mL无水乙醇中加入10～15mL曲拉通，室温下搅拌混溶，得到B液，在搅拌条件下，将B液滴加至A液中，搅拌10～15min，继续加入20～25mL聚乙二醇溶液、0.5～0.8g氧化锡粉、1～2g氧化锌粉，其中聚乙二醇溶液由丙三醇和聚乙二醇按体积比为1:3混合制成，继续搅拌分散20～25min，静置2～3h后，得到防雾液，将多孔树脂母粒研磨过200目筛得到树脂粉，将树脂粉加入防雾液中加热升温至40～50℃，搅拌分散得到汽车玻璃防雾剂。

实例1

按重量份数计，向装有回流冷凝管、搅拌器的三口烧瓶中加入30份二乙烯三胺、40份二乙醇胺，启动搅拌器，以300r/min的转速搅拌混合10min后，继续加入2份对甲苯磺酸、50份己二酸，将三口烧瓶加热升温至120℃，保温反应35min，得到预聚产物；将上述三口烧瓶改接蒸馏装置，继续加热升温至180℃，保温反应直至不再有液体蒸出，降温至100℃，向三口烧瓶中加入蒸馏水，控制三口烧瓶体系内固体质量含量为50%，搅拌20min，得到聚合物中间体；按重量份数计，将20份聚合物中间体、30份双酚A型环氧树脂置于带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶1中，启动搅拌器，以160r/min的转速搅拌，向三口烧瓶1中加入40份甲基丙烯酸、30份去离子水，搅拌直至固体物完全溶解，将三口烧瓶1水浴升温至70℃，用滴液漏斗以5mL/min的滴加速率滴加30份环氧氯丙烷，反应50min，得到PAE乳液；按重量份数计，向40份上述PAE乳液中加入5份聚乙烯吡咯烷酮，加热升温至70℃，保温加热40min，得到混合乳液，将混合乳液倒入高速离心机中，以3000r/min的转速离心10min，去除上层液得到下层沉渣，将下层沉渣放入设定温度为40℃的烘箱中干燥4h，得到多孔树脂母粒；向60mL无水乙醇中加入4g十二烷基苯磺酸钠，室温下搅拌溶解，得到A液，向40mL无水乙醇中加入10mL曲拉通，室温下搅拌混溶，得到B液，在搅拌条件下，将B液滴加至A液中，搅拌10min，继续加入20mL聚乙二醇溶液、0.5g氧化锡粉、1g氧化锌粉，其中聚乙二醇溶液由丙三醇和聚乙二醇按体积比为1:3混合制成，继续搅拌分散20min，静置2h后，得到防雾液，将多孔树脂母粒研磨过200筛得到树脂粉，将树脂粉加入防雾液中加热升温至40℃，搅拌分散得到汽车玻璃防雾剂。

实例2

按重量份数计，向装有回流冷凝管、搅拌器的三口烧瓶中加入35份二乙烯三胺、43份二乙醇胺，启动搅拌器，以325r/min的转速搅拌混合11min后，继续加入2份对甲苯磺酸、53份己二酸，将三口烧瓶加热升温至123℃，保温反应40min，得到预聚产物；将上述三口烧瓶改接蒸馏装置，继续加热升温至190℃，保温反应直至不再有液体蒸出，降温至105℃，向三口烧瓶中加入蒸馏水，控制三口烧瓶体系内固体质量含量为53%，搅拌23min，得到聚合物中间体；按重量份数计，将23份聚合物中间体、33份双酚A型环氧树脂置于带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶1中，启动搅拌器，以170r/min的转速搅拌，向三口烧瓶1中加入43份甲基丙烯酸、33份去离子水，搅拌直至固体物完全溶解，将三口烧瓶1水浴升温至75℃，用滴液漏斗以6mL/min的滴加速率滴加35份环氧氯丙烷，反应55min，得到PAE乳液；按重量份数计，向45份上述PAE乳液中加入8份聚乙烯吡咯烷酮，加热升温至75℃，保温加热45min，得到混合乳液，将混合乳液倒入高速离心机中，以3250r/min的转速离心13min，去除上层液得到下层沉渣，将下层沉渣放入设定温度为45℃的烘箱中干燥4.5h，得到多孔树脂母粒；向65mL无水乙醇中加入4.5g十二烷基苯磺酸钠，室温下搅拌溶解，得到A液，向45mL无水乙醇中加入13mL曲拉通，室温下搅拌混溶，得到B液，在搅拌条件下，将B液滴加至A液中，搅拌13min，继续加入23mL聚乙二醇溶液、0.7g氧化锡粉、1.5g氧化锌粉，其中聚乙二醇溶液由丙三醇和聚乙二醇按体积比为1:3混合制成，继续搅拌分散23min，静置2.5h后，得到防雾液，将多孔树脂母粒研磨过200筛得到树脂粉，将树脂粉加入防雾液中加热升温至45℃，搅拌分散得到汽车玻璃防雾剂。

实例3

按重量份数计，向装有回流冷凝管、搅拌器的三口烧瓶中加入40份二乙烯三胺、45份二乙醇胺，启动搅拌器，以350r/min的转速搅拌混合12min后，继续加入3份对甲苯磺酸、55份己二酸，将三口烧瓶加热升温至125℃，保温反应45min，得到预聚产物；将上述三口烧瓶改接蒸馏装置，继续加热升温至200℃，保温反应直至不再有液体蒸出，降温至110℃，向三口烧瓶中加入蒸馏水，控制三口烧瓶体系内固体质量含量为55%，搅拌25min，得到聚合物中间体；按重量份数计，将25份聚合物中间体、35份双酚A型环氧树脂置于带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶1中，启动搅拌器，以180r/min的转速搅拌，向三口烧瓶1中加入45份甲基丙烯酸、35份去离子水，搅拌直至固体物完全溶解，将三口烧瓶1水浴升温至80℃，用滴液漏斗以7mL/min的滴加速率滴加40份环氧氯丙烷，反应60min，得到PAE乳液；按重量份数计，向50份上述PAE乳液中加入10份聚乙烯吡咯烷酮，加热升温至80℃，保温加热50min，得到混合乳液，将混合乳液倒入高速离心机中，以3500r/min的转速离心15min，去除上层液得到下层沉渣，将下层沉渣放入设定温度为50℃的烘箱中干燥5h，得到多孔树脂母粒；向70mL无水乙醇中加入5g十二烷基苯磺酸钠，室温下搅拌溶解，得到A液，向50mL无水乙醇中加入15mL曲拉通，室温下搅拌混溶，得到B液，在搅拌条件下，将B液滴加至A液中，搅拌15min，继续加入25mL聚乙二醇溶液、0.8g氧化锡粉、2g氧化锌粉，其中聚乙二醇溶液由丙三醇和聚乙二醇按体积比为1:3混合制成，继续搅拌分散25min，静置3h后，得到防雾液，将多孔树脂母粒研磨过200筛得到树脂粉，将树脂粉加入防雾液中加热升温至50℃，搅拌分散得到汽车玻璃防雾剂。

对比例

以成都市某公司生产的汽车玻璃防雾剂作为对比例 对本发明制得的汽车玻璃防雾剂和对比例中的汽车玻璃防雾剂进行检测，检测结果如表1所示：

对本发明制得的汽车玻璃防雾剂和对比例中的汽车玻璃防雾剂进行性能测试，将汽车钢化玻璃表面喷涂以上防雾剂，喷涂方式为单片喷涂，做好标记，对喷涂防雾剂后的玻璃分部放在高温（50℃）中和低温（-4℃）中各一个小时，取出后观察玻璃表面雾化情况。

表1性能测定结果

测试项目	实例1	实例2	实例3	对比例
					高温防雾情况	喷涂防雾剂1h，玻璃面无雾	喷涂防雾剂1h，玻璃面无雾	喷涂防雾剂1h，玻璃面无雾	喷涂防雾剂1h，玻璃面边缘少量起雾
低温防雾情况	喷涂防雾剂1h，玻璃面无雾	喷涂防雾剂1h，玻璃面无雾	喷涂防雾剂1h，玻璃面无雾	喷涂防雾剂1h，玻璃面边缘少量起雾
					防雾有效性持续时间（天）	9	10	10	0

根据表1中数据可知，本发明制得的汽车玻璃防雾剂，在高、低温条件下具有良好的防雾性能，且防雾持续时间长，稳定性好，具有广阔的使用前景。

Claims (6)

1.一种汽车玻璃防雾剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）按重量份数计，向装有回流冷凝管、搅拌器的三口烧瓶中加入30～40份二乙烯三胺、40～45份二乙醇胺，启动搅拌器，搅拌混合后，继续加入2～3份对甲苯磺酸、50～55份己二酸，将三口烧瓶加热升温，保温反应得到预聚产物；

（2）将上述三口烧瓶改接蒸馏装置，继续加热升温，保温反应直至不再有液体蒸出，降温，向三口烧瓶中加入蒸馏水，搅拌，得到聚合物中间体；

（3）按重量份数计，将20～25份聚合物中间体、30～35份双酚A型环氧树脂置于带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶1中，启动搅拌器搅拌，向三口烧瓶1中加入40～45份甲基丙烯酸、30～35份去离子水，搅拌直至固体物完全溶解，将三口烧瓶1水浴升温，用滴液漏斗滴加30～40份环氧氯丙烷，反应得到PAE乳液；

（4）按重量份数计，向40～50份上述PAE乳液中加入5～10份聚乙烯吡咯烷酮，加热升温，保温加热，得到混合乳液，将混合乳液倒入高速离心机中离心，去除上层液得到下层沉渣，将下层沉渣放入烘箱中干燥.，得到多孔树脂母粒；

（5）向60～70mL无水乙醇中加入4～5g十二烷基苯磺酸钠，室温下搅拌溶解，得到A液，向40～50mL无水乙醇中加入10～15mL曲拉通，室温下搅拌混溶，得到B液，在搅拌条件下，将B液滴加至A液中，搅拌，继续加入20～25mL聚乙二醇溶液、0.5～0.8g氧化锡粉、1～2g氧化锌粉，继续搅拌分散后静置，得到防雾液，将多孔树脂母粒研磨过筛得到树脂粉，将树脂粉加入防雾液中加热升温，搅拌分散得到汽车玻璃防雾剂。

2.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃防雾剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的搅拌转速为300～350r/min，搅拌混合时间为10～12min，加热升温后温度为120～125℃，保温反应时间为35～45min。

3.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃防雾剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的继续加热升温后温度为180～200℃，降温后温度为100～110℃，向三口烧瓶中加入蒸馏水来控制三口烧瓶体系内固体质量含量为50～55%，搅拌时间为20～25min。

4.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃防雾剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的搅拌转速为160～180r/min，水浴升温后温度为70～80℃，滴液漏斗滴加速率为5～7mL/min，反应时间为50～60min。

5.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃防雾剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的加热升温后温度为70～80℃，保温加热时间为40～50min，搅拌转速为3000～3500r/min，离心时间为10～15min，烘箱的设定温度为40～50℃，干燥时间为4～5h。

6.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃防雾剂的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的搅拌时间为10～15min，聚乙二醇溶液由丙三醇和聚乙二醇按体积比为1:3混合制成，搅拌分散时间为20～25min，静置时间为2～3h，所过筛规格为200目，加热升温后温度为40～50℃。