CN110803871A - 一种用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于玻璃制造领域,具体公开了一种用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,包括A组分和B组分,A组分为piranha溶液,B组分包括三甲氧基(3‑(3,4,5‑三氟甲基苯基)丙基)硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、全氟己基乙基醇、分散剂、润湿剂和溶剂。本发明所述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,能够在不影响玻璃的透光性能的前提下显著提升玻璃与水的接触角,显著提升玻璃的抗沾污能力,并且使用非常方便。
Description
技术领域
本发明属于玻璃制造领域,更具体地说,涉及一种用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂。
背景技术
玻璃是一种应用非常广泛的材料,在容器、建筑、装饰、汽车、电子等许多领域都有广泛的应用。普通的玻璃材质,表面亲水性较强,遇水很容易浸润。由于玻璃表面并不光滑,水滴黏附后逐渐挥发,水中的杂质自然地黏附于玻璃表面,长此以往形成难以去除的污垢。因此,解决玻璃沾水形成污垢的问题在实际生产生活中具有非常重要的意义和广泛的应用。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供一种用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂。该用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,能够在不影响玻璃的透光性能的前提下显著提升玻璃与水的接触角,并且使用非常方便。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现:一种用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,包括A组分和B组分, A组分为piranha溶液, B组分按重量计包括以下组分:
三甲氧基(3-(3,4,5-三氟甲基苯基)丙基)硅烷2-8份
十七氟癸基三甲氧基硅烷1-9份
全氟己基乙基醇1-2份
分散剂1-5份
润湿剂1-3份
溶剂100份。
优选地,上述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,B组分按重量计包括以下组分:
三甲氧基(3-(3,4,5-三氟甲基苯基)丙基)硅烷4份
十七氟癸基三甲氧基硅烷6份
全氟己基乙基醇2份
分散剂3份
润湿剂2份
溶剂100份
优选地,上述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,溶剂为甲苯和乙腈按重量2:1的混合物。
优选地,上述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,分散剂为KS-82型分散剂。
优选地,上述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,润湿剂为FB-111型润湿剂。
进一步地,上述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,B组分还包括壬基酚聚氧乙烯醚2份。
进一步地,上述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,piranha溶液中,质量分数30%的过氧化氢与浓硫酸的体积比为1:4-7。
优选地,上述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,piranha溶液中,质量分数30%的过氧化氢与浓硫酸的体积比为3:7。
本发明所述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,包括A组分和B组分。其中,A组分为piranha溶液,用于对玻璃表面进行预处理,去除玻璃表面粘附的各种杂质,并形成大量的羟基基团。B组分按比例将各原料简单混合,其用于在玻璃表面形成疏水保护层,将疏水功能基团通过硅烷偶联的方式与预处理后在玻璃表面形成的羟基进行连接,显著提升了玻璃与水的接触角。因此,水珠无法黏附于玻璃,在重力作用下水珠会延玻璃表面滚动滑落,从而解决了玻璃沾水形成污垢的问题。另外,本发明不同于一般的疏水处理,一般情况下,疏水表面往往更加亲油,导致更容易黏附油污,而本发明使用特殊设计的三甲氧基(3-(3,4,5-三氟甲基苯基)丙基)硅烷偶联剂,使玻璃表面对油污的亲和性也显著降低。而且,本发明所述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,浓度较低,使用时涂覆于玻璃表面,对玻璃透光性的影响非常小。
有益效果:与现有技术相比,本发明所述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,能够在不影响玻璃的透光性能的前提下显著提升玻璃与水的接触角,显著提升玻璃的抗沾污能力,并且使用非常方便。
具体实施方式
结合具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
一种用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,包括A组分和B组分,所述A组分为piranha溶液,所述B组分按重量计包括以下组分:
三甲氧基(3-(3,4,5-三氟甲基苯基)丙基)硅烷4份
十七氟癸基三甲氧基硅烷6份
全氟己基乙基醇2份
壬基酚聚氧乙烯醚2份
分散剂3份
润湿剂2份
溶剂100份
本实施例中,溶剂为甲苯和乙腈按重量2:1的混合物;分散剂为KS-82型分散剂;润湿剂为FB-111型润湿剂。
本实施例中,所述的piranha溶液中,质量分数30%的过氧化氢与浓硫酸的体积比为3:7。
使用时,首先取普通玻璃片,记为样品X1,在乙醇中超声清洗10min,再用水冲洗干净并烘干。将洗净后的普通玻璃片水平放置,在表面涂覆piranha溶液,75秒后用水洗净并烘干,记为样品X2。
接着,在玻璃表面涂覆B溶液,在氮气保护下80℃烘干3h;重复该步骤三遍。冷却后,将玻璃片置于乙醇中超声清洗20min,再用水冲洗干净并烘干,记为样品X3。
通过测试接触角对抗沾污性能进行表征,X1、X2和 X3与水的接触角分别为6°、28°和129°。通过紫外可见光分光光度计分别测试X1和 X3的透光率,并计算两者的比值得到玻璃表面的改性剂层的透光度为98.7%。
实施例2
一种用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,包括A组分和B组分,所述A组分为piranha溶液,所述B组分按重量计包括以下组分:
三甲氧基(3-(3,4,5-三氟甲基苯基)丙基)硅烷2份
十七氟癸基三甲氧基硅烷1份
全氟己基乙基醇1份
壬基酚聚氧乙烯醚2份
分散剂1份
润湿剂1份
溶剂100份。
本实施例中,溶剂为甲苯和乙腈按重量2:1的混合物;分散剂为KS-82型分散剂;润湿剂为FB-111型润湿剂。
本实施例中,所述的piranha溶液中,质量分数30%的过氧化氢与浓硫酸的体积比为1:7。
使用时,首先取普通玻璃片,记为样品Y1,在乙醇中超声清洗10min,再用水冲洗干净并烘干。将洗净后的普通玻璃片水平放置,在表面涂覆piranha溶液,75秒后用水洗净并烘干,记为样品Y2。
接着,在玻璃表面涂覆B溶液,在氮气保护下80℃烘干3h;重复该步骤三遍。冷却后,将玻璃片置于乙醇中超声清洗20min,再用水冲洗干净并烘干,记为样品Y3。
通过测试接触角对抗沾污性能进行表征,Y1、Y2和 Y3与水的接触角分别为6°、32°和125°。通过紫外可见光分光光度计分别测试Y1和 Y3的透光率,并计算两者的比值得到玻璃表面的改性剂层的透光度为99.2%。
实施例3
一种用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,包括A组分和B组分,所述A组分为piranha溶液,所述B组分按重量计包括以下组分:
三甲氧基(3-(3,4,5-三氟甲基苯基)丙基)硅烷8份
十七氟癸基三甲氧基硅烷9份
全氟己基乙基醇2份
分散剂5份
润湿剂3份
溶剂100份。
本实施例中,溶剂为甲苯和乙腈按重量2:1的混合物;分散剂为KS-82型分散剂;润湿剂为FB-111型润湿剂。
本实施例中,所述的piranha溶液中,质量分数30%的过氧化氢与浓硫酸的体积比为1:4。
使用时,首先取普通玻璃片,记为样品Z1,在乙醇中超声清洗10min,再用水冲洗干净并烘干。将洗净后的普通玻璃片水平放置,在表面涂覆piranha溶液,75秒后用水洗净并烘干,记为样品Z2。
接着,在玻璃表面涂覆B溶液,在氮气保护下80℃烘干3h;重复该步骤三遍。冷却后,将玻璃片置于乙醇中超声清洗20min,再用水冲洗干净并烘干,记为样品Z3。
通过测试接触角对抗沾污性能进行表征,Z1、Z2和 Z3与水的接触角分别为6°、24°和121°。通过紫外可见光分光光度计分别测试Z1和 Z3的透光率,并计算两者的比值得到玻璃表面的改性剂层的透光度为98.5%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,其特征在于:包括A组分和B组分,所述A组分为piranha溶液,所述B组分按重量计包括以下组分:
三甲氧基(3-(3,4,5-三氟甲基苯基)丙基)硅烷2-8份
十七氟癸基三甲氧基硅烷1-9份
全氟己基乙基醇1-2份
分散剂1-5份
润湿剂1-3份
溶剂100份。
2. 根据权利要求1所述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,其特征在于:所述B组分按重量计包括以下组分:
三甲氧基(3-(3,4,5-三氟甲基苯基)丙基)硅烷4份
十七氟癸基三甲氧基硅烷6份
全氟己基乙基醇2份
分散剂3份
润湿剂2份
溶剂100份。
3.根据权利要求1所述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,其特征在于:所述溶剂为甲苯和乙腈按重量2:1的混合物。
4.根据权利要求1所述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,其特征在于:所述分散剂为KS-82型分散剂。
5.根据权利要求1所述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,其特征在于:所述润湿剂为FB-111型润湿剂。
6.根据权利要求1所述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,其特征在于:所述B组分还包括壬基酚聚氧乙烯醚2份。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,其特征在于:所述piranha溶液中,质量分数30%的过氧化氢与浓硫酸的体积比为1:4-7。
8.根据权利要求7所述的用于制造抗沾污玻璃器皿的改性剂,其特征在于:所述piranha溶液中,质量分数30%的过氧化氢与浓硫酸的体积比为3:7。
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