CN108893054B - 玻璃易洁液及其制备方法、易洁玻璃及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种玻璃易洁液及其制备方法、易洁玻璃及其制备方法与应用。一种玻璃易洁液,原料按质量百分含量计包括有机硅单体40%~65%、第一硅烷偶联剂10%~20%、第二硅烷偶联剂5%~15%、有机锡催化剂0.1%~2%及交联剂5%~20%;第一硅烷偶联剂选自γ‑氨丙基三乙氧基硅烷和N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种;第二硅烷偶联剂为γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。上述玻璃易洁液能够与玻璃表面的活性羟基官能团反应形成化学共价键,从而使得形成的疏水涂层在玻璃表面实现强附着、较好的耐紫外照射性能和耐热稳定性,且有机硅材料的表面能低,具有较好的疏水和自清洁效果,从而不仅赋予了易洁玻璃出色的耐候性,满足户外长期使用要求,还赋予了玻璃显著的疏水易洁效果。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃清洁技术领域,特别是涉及玻璃易洁液及其制备方法、易洁玻璃及其制备方法与应用。
背景技术
幕墙玻璃的清洁问题一直困扰着人们,同时也影响到市容市貌,至今为止没有很好的解决方法。为了解决幕墙玻璃的清洁问题,人们开始对玻璃表面进行了镀膜处理,易洁玻璃即为其中的一种,易洁玻璃通常在商业上也被形象地称为自洁玻璃,它是泛指在玻璃表面上涂抹一层特殊的涂料后,使得灰尘或者污浊液体(包括含水,甚至含油的液体)都难以附着在玻璃的表面,或者比较容易地被雨水在自然力作用下冲洗掉,这样玻璃表面非常容易保持清洁,有效延长了保洁时间,减少了清洁玻璃表面的麻烦和费用。
目前,易洁玻璃的实现途径主要两大类:(1)光诱导纳米TiO2薄膜的超亲水型自清洁玻璃。目前市场上大部分的自洁玻璃都是属于光诱导型的,即在玻璃表面上镀了一层TiO2薄膜。其中TiO2薄膜的光诱导亲水性机理:TiO2薄膜表面被UV光后能激发出电子-空穴对,电子-空穴对不像在光催化反应中那样与空气的O2和H2O作用,而是与表面TiO2晶体自身发生反应,电子与Ti4+反应生成Ti3+,空穴与O2-反应生成O2和氧空穴。一方面,Ti3+极不稳定,迅速被空气中的O2氧化;另一方面,氧空穴与空气中的H2O结合,形成化学吸附水层(表面羟基),这就是TiO2薄膜表面产生亲水性的根源。当停止紫外光照射数小时后,化学吸附的羟基层被空气中的氧取代,重新回到疏水状态。理论上,采用间歇性UV照射可使TiO2薄膜表面保持超亲水性状态。优异的超亲水特性使得TiO2薄膜在防雾镜、自洁玻璃等方面得到广泛的应用。
(2)仿荷叶效应的疏水型易洁玻璃。由于TiO2薄膜存在怕灰尘和怕油污污染的问题以及超疏水自洁玻璃的时效性差,人们开始转向仿荷叶效应的疏水型易洁玻璃的研究。所谓疏水型易洁玻璃就是玻璃表面拥有高疏水性相近莲花效应,使水无法被玻璃完全沾附,让水滴本身的表面张力产生水滴状的现象,水滴会自然滑落带走灰尘,使玻璃拥有易洁效果,灰尘也难以堆积,比起一般玻璃的水渍淤积,长期下来的易洁效果表现出显著的差异。
光诱导纳米TiO2薄膜的超亲水型自清洁玻璃和仿荷叶效应的疏水型易洁玻璃是目前实现玻璃自清洁的两大主要途径,然而这两类自清洁玻璃在实际应用中存在的诸多不足。其中,由于TiO2涂层不具备防止玻璃表面带静电的能力,而且对太阳光的依赖性也很强。因此,TiO2自清洁玻璃在使用之初自我清洁的作用较为显著,然而在长期使用后发现TiO2薄膜的自清洁的持久性变差,这主要归结于灰尘与空气中少量有机物的共同覆盖,使得部分/大部分的TiO2薄膜无法被紫外光照射,失去了光诱导的自洁功能,即:TiO2薄膜不能从根本上防止玻璃变脏,这导致了TiO2薄膜自洁玻璃无法满足长期在户外使用的要求。CN104876452A公开了一种新型纳米自清洁玻璃的制备方法,其将纳米自清洁涂料均匀涂在玻璃表面,获得具有纳米自清洁膜的自清洁玻璃,以提高玻璃的自清洁能力和透过率,但其可能存在耐候性差、难以满足长期在户外使用要求等问题。而CN104692671A公开了一种基于ZnO纳米阵列涂层超疏水自清洁玻璃的制备方法,其采用浸渍提拉法在ITO玻璃上镀ZnO/PS纳米棒阵列得到超疏水自清洁玻璃,该玻璃水滴接触角为152°,可见光透过率达96.3%,紫外吸收和屏蔽效率为90%,然而其仍存在耐候性不理想、难以满足长期在户外使用要求等问题。
发明内容
基于此,有必要针对目前的自清洁玻璃耐候性差、耐紫外性能差及难以在户外长期使用的问题,提供一种玻璃易洁液及其制备方法、易洁玻璃及其制备方法与应用。
一种玻璃易洁液,制备所述玻璃易洁液的原料按照质量百分含量计包括:
其中,所述第一硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种;
所述第二硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
在其中一个实施方式中,制备所述玻璃易洁液的原材料按质量百分含量计还包括5%~15%的第三硅烷偶联剂,所述第三硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
在其中一个实施方式中,所述有机硅单体选自甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、甲基丙基二乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷中的至少一种。
在其中一个实施方式中,所述有机锡催化剂选自二醋酸二丁基锡、二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡和二(十二烷基硫)二丁基锡中的至少一种。
在其中一个实施方式中,所述交联剂选自六甲基二硅氧烷、二甲基二氯硅烷、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的至少一种。
上述的玻璃易洁液的制备方法,包括以下步骤:
将所述有机硅单体与所述有机锡催化剂混合后进行加热处理至温度为55℃~80℃;及
在55℃~80℃温度下,继续加入其余组分反应2h~6h。
一种易洁玻璃的制备方法,包括以下步骤:
在玻璃表面涂覆上述的玻璃易洁液;及
对涂覆在所述玻璃表面的所述玻璃易洁液进行烘烤处理使所述玻璃易洁液固化得到所述易洁玻璃。
在其中一个实施方式中,所述烘烤处理的温度为260℃~280℃,所述烘烤处理的时间为25min~35min。
一种易洁玻璃,通过上述的易洁玻璃的制备方法制备得到。
上述的易洁玻璃在建筑幕墙玻璃、太阳能光伏玻璃、淋浴房玻璃、阳光房玻璃、住宅门窗及汽车后视镜中的应用。
上述玻璃易洁液采用有机硅单体、第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂作为主要组分并配以一定的配比,在高温和有机锡催化剂的作用下,能够与玻璃表面的活性羟基官能团进行反应形成化学共价键,从而使得形成的疏水涂层在玻璃表面实现强附着、较好的耐紫外照射性能和耐热稳定性,且有机硅材料的表面能低,具有较好的疏水和自清洁效果,从而不仅赋予了易洁玻璃出色的耐候性,满足户外长期使用要求,还赋予了玻璃显著的疏水易洁效果。
附图说明
图1为一实施方式的易洁玻璃的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
一实施方式的玻璃易洁液,制备玻璃易洁液的原料按质量百分含量计包括:
在其中一个实施方式中,有机硅单体选自甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、甲基丙基二乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷中的至少一种。
在其中一个实施方式中,第一硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)中的至少一种。
在其中一个实施方式中,第二硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)。
在其中一个实施方式中,述第三硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)。
在其中一个实施方式中,有机锡催化剂选自二醋酸二丁基锡、二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡和二(十二烷基硫)二丁基锡中的至少一种。
在其中一个实施方式中,所述交联剂选自六甲基二硅氧烷、二甲基二氯硅烷、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的至少一种。
在其中一个实施方式中,一实施方式的玻璃易洁液,制备玻璃易洁液的原料按质量百分含量计包括:
上述玻璃易洁液采用有机硅单体、第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂作为主要组分并配以一定的配比,在高温和有机锡催化剂的作用下,能够与玻璃表面的活性羟基官能团进行反应形成化学共价键,从而使得形成的疏水涂层在玻璃表面实现强附着、较好的耐紫外照射性能和耐热稳定性,且有机硅材料的表面能低,具有较好的疏水和自清洁效果,从而不仅赋予了易洁玻璃出色的耐候性,满足户外长期使用要求,还赋予了玻璃显著的疏水易洁效果。
另外,上述玻璃易洁液用于制备易洁玻璃不需要依赖紫外光的光诱导作用玻璃即可实现自清洁作用;且上述玻璃易洁液在玻璃表面固化后形成无色透明涂层,不会对玻璃外观造成影响,表现出优异的透光性;上述玻璃易洁液用于制备易洁玻璃时制备工艺简单,疏水效果持久。
上述玻璃易洁液的制备方法包括以下步骤:
步骤S110、将有机硅单体与有机锡催化剂混合后进行加热处理至温度为55℃~80℃。
在其中一个实施方式中,分批将有机硅单体和有机锡催化剂加入反应釜中,搅拌下逐渐升温至55℃~80℃。进一步的,搅拌下逐渐升温的时间为30min~60min。进一步的,将有机硅单体和有机锡催化剂同时加入反应釜并进行搅拌。
步骤S120、在55℃~80℃温度下,继续加入其余组分反应2h~6h。
在其中一个实施方式中,在55℃~80℃温度下,继续加入其余组分反应2h~6h后冷却得到玻璃易洁液。
上述玻璃易洁液的制备方法简单,得到的玻璃易洁液能够形成均匀的疏水涂层。
一实施方式的易洁玻璃的制备方法,包括以下步骤:
步骤S210、在玻璃表面涂覆上述玻璃易洁液。
在其中一个实施方式中,玻璃为钠钙玻璃或高铝玻璃。
在其中一个实施方式中,玻璃为钢化玻璃或半钢化玻璃。
在其中一个实施方式中,玻璃为玻璃板。进一步的,玻璃的厚度为3mm~10mm。
在其中一个实施方式中,涂覆的方式为喷涂或辊涂,当然在一些实施方式中,还可以采用刮涂等其他常用的手段,只要能在玻璃表面形成涂层即可。
在其中一个实施方式中,在玻璃表面涂覆玻璃易洁液形成疏水涂层,疏水涂层的厚度为0.15μm~100μm,进一步的,疏水涂层的厚度还可以是25μm~75μm。进一步的,涂覆玻璃易洁液形成疏水涂层时,不能出现橘皮纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题,并且最终产品不能出现彩虹斑的问题。
步骤S220、对涂覆在玻璃表面的玻璃易洁液进行烘烤处理使玻璃易洁液固化得到易洁玻璃。
在其中一个实施方式中,烘烤处理的温度为250℃~280℃,烘烤处理的时间为25min~35min。当然,烘烤处理的温度和时间不限于上述时间和温度,只要能使玻璃易洁液反应固化即可。
该步骤中,高温催化下玻璃易洁液与玻璃表面的活泼羟基官能团进行化学反应,形成化学共价键,使得有机硅聚合物牢固地附着在玻璃表面,且第一偶联剂与第二偶联剂的配合使用进一步促进了有机硅聚合物在玻璃表面的附着,使得制备得到的易洁玻璃具有较长的使用寿命、较好的耐候性。
上述易洁玻璃的制备方法,工艺简单,制备得到的易洁玻璃的疏水涂层与玻璃基材的附着力强,且具有较好的热稳定性和耐候性。
一实施方式的易洁玻璃,通过上述易洁玻璃的制备方法制备得到。
请参阅图1,一实施方式的易洁玻璃200,包括玻璃基体210及疏水涂层230。
在其中一个实施例中,玻璃基体210为钠钙玻璃或高铝玻璃。
在其中一个实施例中,玻璃基体210为钢化玻璃或半钢化玻璃。
在其中一个实施例中,玻璃基体210为玻璃板。优选的,玻璃基体210的厚度为3mm~10mm。当然,需要说明的是,玻璃基体210不限于为板状,也可以为其他形状比如曲面玻璃,只要能在玻璃基体210表面形成疏水涂层230即可。
在图示的实施方式中,疏水涂层230形成于玻璃基体210的一个表面。当然,需要说明的是,在其他实施方式中,玻璃基体210的另外的表面均可以形成疏水涂层230。
疏水涂层230由上述的玻璃易洁液形成。通过将上述玻璃易洁液涂覆在玻璃基体210表面固化即可。
在其中一个实施例中,疏水涂层230的厚度为0.15μm~100μm。
上述易洁玻璃的疏水涂层能够与玻璃表面的活性羟基官能团进行反应形成化学共价键,从而在玻璃表面实现强附着,且上述易洁玻璃具有较好的耐紫外照射性能和耐热稳定性,较好的疏水和自清洁效果,满足户外长期使用要求。
上述易洁玻璃能够在建筑幕墙玻璃、太阳能光伏玻璃、淋浴房玻璃、阳光房玻璃、住宅门窗及汽车后视镜中应用。
下面为具体实施例的说明,以下实施例如无特殊说明,则不含有除不可避免的杂质以外的其他未明确指出的组分。
实施例1
制备本实施例的玻璃易洁液的原料按质量百分含量包括:
按上述各组分比例计量制得玻璃易洁液,制备步骤如下:按各组分比例计量称取异丁基三乙氧基硅烷和二醋酸二丁基锡,分3次加入反应釜中,搅拌下逐渐升温至55℃,搅拌0.5h后,再将余下组分加入反应釜中,并保持反应温度为55℃,反应时间为6h,冷却后得到玻璃易洁液。
将制得的玻璃易洁液通过喷涂设备均匀涂覆在洁净干燥的玻璃基体表面上,其中,所用玻璃基体为厚度为3mm钠钙全钢化玻璃。对喷涂的疏水易洁涂层的均匀性有如下要求:不能出现桔皮纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题,并且最终产品外观不能出现彩虹斑的问题。对涂层厚度的控制要求如下:均匀的膜层厚度约为5um。
将所得的玻璃迅速放置在高温环境下进行烘烤固化,烘烤温度范围为280℃,烘烤时间为35min,烘烤完成并冷却后即制得易洁玻璃。
实施例2
制备本实施例的玻璃易洁液的原料按质量百分含量包括:
按上述各组分比例计量制得玻璃易洁液,制备步骤如下:按各组分比例计量称取甲基三乙氧基硅烷和辛酸亚锡,分3次加入反应釜中,搅拌下逐渐升温至80℃,搅拌0.5h后,再将余下组分加入反应釜中,并保持反应温度为80℃,反应时间为2h,冷却后得到玻璃易洁液。
将制得的玻璃易洁液通过喷涂设备均匀涂覆在洁净干燥的玻璃基体表面上,其中,所用玻璃基体为厚度为6mm钠钙全钢化玻璃。对喷涂的疏水易洁涂层的均匀性有如下要求:不能出现桔皮纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题,并且最终产品外观不能出现彩虹斑的问题。对涂层厚度的控制要求如下:均匀的膜层厚度约为7um。
将所得的玻璃迅速放置在高温环境下进行烘烤固化,烘烤温度范围为280℃,烘烤时间为25min,烘烤完成并冷却后即制得易洁玻璃。
实施例3
制备本实施例的玻璃易洁液的原料按质量百分含量包括:
按上述各组分比例计量制得玻璃易洁液,制备步骤如下:按各组分比例计量称取异丁基三乙氧基硅烷和辛酸亚锡,分3次加入反应釜中,搅拌下逐渐升温至65℃,搅拌0.5h后,再将余下组分加入反应釜中,并保持反应温度为65℃,反应时间为5h,冷却后得到玻璃易洁液。
将制得的玻璃易洁液通过喷涂设备均匀涂覆在洁净干燥的玻璃基体表面上,其中,所用玻璃基体为厚度为6mm高铝全钢化玻璃。对喷涂的疏水易洁涂层的均匀性有如下要求:不能出现桔皮纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题,并且最终产品外观不能出现彩虹斑的问题。对涂层厚度的控制要求如下:均匀的膜层厚度约为4um。
将所得的玻璃迅速放置在高温环境下进行烘烤固化,烘烤温度范围为280℃,烘烤时间为30min,烘烤完成并冷却后即制得易洁玻璃。
实施例4
制备本实施例的玻璃易洁液的原料按质量百分含量包括:
按上述各组分比例计量制得玻璃易洁液,制备步骤如下:按各组分比例计量称取甲基三乙氧基硅烷和辛酸亚锡,分3次加入反应釜中,搅拌下逐渐升温至75℃,搅拌0.5h后,再将余下组分加入反应釜中,并保持反应温度为75℃,反应时间为3h,冷却后得到玻璃易洁液。
将制得的玻璃易洁液通过喷涂设备均匀涂覆在洁净干燥的玻璃基体表面上,其中,所用玻璃基体为厚度为3mm高铝的半钢化玻璃。对喷涂的疏水易洁涂层的均匀性有如下要求:不能出现桔皮纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题,并且最终产品外观不能出现彩虹斑的问题。对涂层厚度的控制要求如下:均匀的膜层厚度约为5um。
将所得的玻璃迅速放置在高温环境下进行烘烤固化,烘烤温度范围为280℃,烘烤时间为32min,烘烤完成并冷却后即制得易洁玻璃。
实施例5
制备本实施例的玻璃易洁液的原料按质量百分含量包括:
按上述各组分比例计量制得玻璃易洁液,制备步骤如下:按各组分比例计量称取异丁基三乙氧基硅烷和二丁基锡二月桂酸酯,分3次加入反应釜中,搅拌下逐渐升温至70℃,搅拌0.5h后,再将余下组分加入反应釜中,并保持反应温度为70℃,反应时间为4h,冷却后得到玻璃易洁液。
将制得的玻璃易洁液通过喷涂设备均匀涂覆在洁净干燥的玻璃基体表面上,其中,所用玻璃基体为厚度为5mm钠钙半钢化玻璃。对喷涂的疏水易洁涂层的均匀性有如下要求:不能出现桔皮纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题,并且最终产品外观不能出现彩虹斑的问题。对涂层厚度的控制要求如下:均匀的膜层厚度约为6um。
将所得的玻璃迅速放置在高温环境下进行烘烤固化,烘烤温度范围为280℃,烘烤时间为30min,烘烤完成并冷却后即制得易洁玻璃。
实施例6
制备本实施例的玻璃易洁液的原料按质量百分含量包括:
按上述各组分比例计量制得玻璃易洁液,制备步骤如下:按各组分比例计量称取甲基三乙氧基硅烷和辛酸亚锡,分3次加入反应釜中,搅拌下逐渐升温至80℃,搅拌0.5h后,再将余下组分加入反应釜中,并保持反应温度为80℃,反应时间为2h,冷却后得到玻璃易洁液。
将制得的玻璃易洁液通过喷涂设备均匀涂覆在洁净干燥的玻璃基体表面上,其中,所用玻璃基体为厚度为6mm钠钙全钢化玻璃。对喷涂的疏水易洁涂层的均匀性有如下要求:不能出现桔皮纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题,并且最终产品外观不能出现彩虹斑的问题。对涂层厚度的控制要求如下:均匀的膜层厚度约为5um。
将所得的玻璃迅速放置在高温环境下进行烘烤固化,烘烤温度范围为280℃,烘烤时间为25min,烘烤完成并冷却后即制得易洁玻璃。
对实施例1~6制备得到的易洁玻璃样片进行易洁性能测试,主要测试易洁玻璃样片的水滴接触角和可见光透过率,其中水滴接触角是通过SDC-200接触角测量仪测试,可见光透过率是用符合GB/T 2680的分光光度计测定,结果如表1所示。
表1
水滴接触角(°) | 可见光透过率(%) | |
实施例1 | 104 | 89.01 |
实施例2 | 105 | 89.09 |
实施例3 | 106 | 89.17 |
实施例4 | 105 | 89.02 |
实施例5 | 106 | 89.10 |
实施例6 | 98 | 89.13 |
导致以上性能差异的主要原因是由于有机硅支链上疏水基团的差异及其预聚物聚合度的差异所致。
对实施例1~6制备得到的易洁玻璃进行耐候性能测试,结果如表2所示。其中,耐候性测试包括以下7项测试:
(1)耐磨性的测试:按照EN 1096-2:2012规定的方法进行。即:以与制品相同工艺制造的疏水型易洁玻璃片为试样,然后将试样固定于测试平台上,使用满足EN 1096-2:2012要求的设备,按规定方法进行耐磨测试。测试完毕,先用去离子水和无水乙醇冲洗干净,并放置于(110±10)℃的烘箱中15-20min,冷却至室温再进行水滴接触角和可见光透过率的测量。
(2)耐酸性的测定:按照JC/T 2170-2013规定的方法进行,即:以与制品相同工艺制造的疏水型易洁玻璃样片为试样,将试样浸没在(23±2)℃、1mol/L的盐酸溶液中,浸渍时间24h。浸渍完毕,先用去离子水和无水乙醇冲洗干净,并放置于(110±10)℃的烘箱中15-20min,冷却至室温再进行水滴接触角和可见光透过率的测量。
(3)耐热性能的测定:按照GB 15763.3-2009规定的方法进行,即:以与制品相同工艺制造的疏水型易洁玻璃样片为试样,将试样浸没在沸腾的去离子水中,煮沸2h。煮沸完毕,先用去离子水和无水乙醇冲洗干净,并放置于(110±10)℃的烘箱中15-20min,冷却至室温再进行水滴接触角和可见光透过率的测量。
(4)耐盐雾测定:按照JC/T 2170-2013规定的方法进行,即:以与制品相同工艺制造的疏水型易洁玻璃样片为试样,将试样浸没在质量浓度为(50±5)g/L氯化钠溶液中,浸渍96h。浸渍完毕,先用去离子水和无水乙醇冲洗干净,并放置于(110±10)℃的烘箱中15-20min,冷却至室温再进行水滴接触角和可见光透过率的测量。
(5)耐湿热性的测定:按照JC/T 2170-2013规定的方法进行,即:以与制品相同工艺制造的疏水型易洁玻璃样片为试样,然后将试样垂直放置在恒温恒湿箱中,恒温恒湿箱内相对湿度不小于85%,温度控制在85℃,试验时间1000h。试验完毕,先用去离子水和无水乙醇冲洗干净,并放置于(110±10)℃的烘箱中15-20min,冷却至室温再进行水滴接触角和可见光透过率的测量。
(6)耐湿冻性的测定:按照JC/T 2170-2013规定的方法进行,即:以与制品相同工艺制造的疏水型易洁玻璃样片为试样,将温度传感器置于试样中部的前或后表面,然后在室温下将试样装入气候室,并将温度传感器接到温度监测仪,再关闭气候室,使试样完成温度85℃和-40℃、湿度85%、10次循环的湿冷冻试验。试验完毕,先用去离子水和无水乙醇冲洗干净,并放置于(110±10)℃的烘箱中15-20min,冷却至室温再进行水滴接触角和可见光透过率的测量。
(7)耐紫外线性能的测定:按照JC/T 2170-2013规定的方法进行,即:以与制品相同工艺制造的疏水型易洁玻璃样片为试样,紫外照射时间为720h,累计总辐射能不小于15kWh/m2。照射完毕,先用去离子水和无水乙醇冲洗干净,并放置于(110±10)℃的烘箱中15-20min,冷却至室温再进行水滴接触角和可见光透过率的测量。
表2
对实施例1~6制备得到的易洁玻璃的使用寿命进行测试,结果如表3所示。其中使用寿命是通过高加速老化实验及以下公式进行推算所得:
AF=exp{(Ea/k)×[(1/Tu)-(1/Ts)]+(RHsn-RHun)}
式中:
①活化能Ea的取值(Ea=0.8eV),GR-1221中的推荐值;其中,k为玻尔兹曼常数,k的取值为8.6×10-5;Tu为常态温度,Tu的取值为85(绝对温度);Ts为加速状态温度,Ts的取值为110(绝对温度);RHun为常态相对湿度的n次方(n一般取2),取值为0.85;RHsn为加速状态相对湿度的n次方(n一般取2),取值为0.85。
②这种换算的前提是产品在两种老化模式中的失效机理相同;
③这种换算基本假设是产品在高应力条件下与常温时表现的特性是一致的;
表3
导致使用寿命差异的主要原因是预聚物的功能性基团与玻璃表面活泼羟基进行化学反应的深度不同而导致结合力不同所致。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的玻璃易洁液,其特征在于,所述有机硅单体为甲基三乙氧基硅烷或异丁基三乙氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述的玻璃易洁液,其特征在于,所述有机锡催化剂选自二醋酸二丁基锡、二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡和二(十二烷基硫)二丁基锡中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的玻璃易洁液,其特征在于,所述交联剂选自六甲基二硅氧烷、二甲基二氯硅烷、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的至少一种。
6.如权利要求1~5任一项所述的玻璃易洁液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将所述有机硅单体与所述有机锡催化剂混合后进行加热处理至温度为55℃~80℃;及
在55℃~80℃温度下,继续加入其余组分反应2h~6h。
7.一种易洁玻璃的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
在玻璃表面涂覆权利要求1~5任一项所述的玻璃易洁液;及
对涂覆在所述玻璃表面的所述玻璃易洁液进行烘烤处理使所述玻璃易洁液固化得到所述易洁玻璃。
8.根据权利要求7所述的易洁玻璃的制备方法,其特征在于,所述烘烤处理的温度为300℃~320℃,所述烘烤处理的时间为25min~35min。
9.一种易洁玻璃,其特征在于,根据权利要求7或8所述的易洁玻璃的制备方法制备得到。
10.如权利要求9所述的易洁玻璃在建筑幕墙玻璃、太阳能光伏玻璃、淋浴房玻璃、阳光房玻璃、住宅门窗及汽车后视镜中的应用。
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