CN110982318A - 一种可实现玻璃疏水的湿巾及制备方法和应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可实现玻璃疏水的湿巾及制备方法和应用方法,包括A湿巾和/或B湿巾,A湿巾上吸附有底涂溶液,B湿巾上吸附有纳米疏水溶液。本发明提供的可实现玻璃疏水的湿巾及制备方法和应用方法,采用A湿巾擦拭玻璃表面数次后,静置5‑30min至玻璃表面的溶液完全挥发,再采用B湿巾擦拭玻璃表面数次后,静置5‑30min至玻璃表面的溶液完全挥发后即可实现玻璃表面的疏水,步骤(1)可省略,直接进行步骤(2),通过2遍擦拭即可快速实现汽车玻璃的疏水自清洁,减少雨刮器的使用,便于携带和使用,擦拭步骤简单,效率高,可批量生产。
Description
技术领域
本发明属于汽车玻璃疏水技术领域,具体涉及一种可实现玻璃疏水的湿巾及制备方法 和应用方法。
背景技术
随着国民经济的快速发展,人们的生活水平也在稳步飞升,汽车的使用量呈指数型逐 年增长,更加方便人们出行。为消除水珠或水滴对视线的影响,避免出现交通事故,每辆 汽车在出厂时均会配套相应的雨刮器,可根据实际需求调节雨刮器的档位,去除雨天前挡 风玻璃上的水珠。但是需要注意的是,汽车的侧挡镜和后视镜上的水珠并不能通过雨刮器 去除,直接影响开车人员的视线,容易造成交通事故。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种可实现玻璃疏水的湿巾及制备方法 和应用方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种可实现玻璃疏水的湿巾,包括A湿巾和/或B湿巾,所述A湿巾上吸附有底涂溶液,所述B湿巾上吸附有纳米疏水溶液。
进一步的,所述底涂溶液为水解硅烷溶液,所述纳米疏水溶液为改性聚硅氧烷溶液, 聚硅氧烷的分子量为5000~15000。
进一步的,所述A湿巾和B湿巾分别选自无纺布、棉布、棉纤维、超细纤维布中的一种。
进一步的,包括以下步骤:
步骤一、制备底涂溶液
按重量分数计,将3~7份的硅烷1加入100份的混合试剂中,制备质量分数为1~5% 的硅烷溶液,随后依次加入0.01~10份质量分数为10%的低分子量有机酸和弱碱溶液,调 节pH至4~5,40℃下水解4~12h,制得所述底涂溶液;
步骤二、制备纳米疏水溶液
按重量分数计,将5~10份的聚硅氧烷溶解到100份的混合试剂中,加入0.001~0.1份 路易斯酸催化剂,加入1~5份硅烷2,在室温下搅拌4~24h,得到所需纳米疏水溶液;
步骤三、将步骤一制备的底涂溶液吸附至A湿巾上,将步骤二制备的纳米疏水溶液吸 附至B湿巾上;
步骤一和步骤二不分先后。
进一步的,所述硅烷1为烯丙基三甲基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、 3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种的组合; 所述硅烷2为四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、六甲基二硅烷、三甲基溴硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷中的一种或几种的组合。
进一步的,所述低分子量有机酸为苹果酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、乙酸、丙烯酸、丁烯酸、磺酸中的一种或几种的组合。
进一步的,所述弱碱为氨水、二甲胺、三乙胺中的一种或几种的组合。
进一步的,所述混合试剂为水和有机溶剂按1:1~1:50重量比组成的混合液,所述有机 溶剂为乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、醋酸丁酯中的一种或几种的组合。
进一步的,所述路易斯酸催化剂为氯化铝、氯化铁、三氟化硼、氯化锌、五氟化锑中的一种。
进一步的,包括以下步骤:
步骤(1)、采用A湿巾擦拭汽车玻璃表面后,静置5~30min至玻璃表面的溶液完全挥 发;
步骤(2)、采用B湿巾擦拭汽车玻璃表面后,静置5~30min至玻璃表面的溶液完全挥 发后即可实现汽车玻璃表面的疏水自清洁;
步骤(1)可省略,直接进行步骤(2)。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供了一种可实现玻璃疏水的湿巾及制备方法和应用方法,包括A湿巾和/或B 湿巾,A湿巾上吸附有底涂溶液,B湿巾上吸附有纳米疏水溶液,采用A湿巾擦拭玻璃表面数次后,静置5~30min至玻璃表面的溶液完全挥发,再采用B湿巾擦拭玻璃表面数次后,静置5~30min至玻璃表面的溶液完全挥发后即可实现玻璃表面的疏水,步骤(1)可省略,直接进行步骤(2),通过2遍擦拭即可快速实现汽车玻璃的疏水自清洁,减少雨刮器的使用,便于携带和使用,擦拭步骤简单,效率高,可批量生产。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明,应理解,这些实施例只是为 了举例说明本发明,而非以任何方式限制本发明的范围。在本发明中所使用的术语,除非 另有说明,一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。
在以下实施例中,未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。
一种可实现玻璃疏水的湿巾,包括A湿巾和/或B湿巾,A湿巾上吸附有底涂溶液,B湿巾上吸附有纳米疏水溶液,底涂溶液为水解硅烷溶液,纳米疏水溶液为改性聚硅氧烷溶液,聚硅氧烷的分子量为5000~15000。
A湿巾和B湿巾分别选自无纺布、棉布、棉纤维、超细纤维布中的一种。
一种可实现玻璃疏水的湿巾的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、制备底涂溶液
按重量分数计,将3~7份的硅烷1加入100份的混合试剂中,制备质量分数为1~5% 的硅烷溶液,随后依次加入0.01~10份质量分数为10%的低分子量有机酸和弱碱溶液,调 节pH至4~5,40℃下水解4~12h,制得所述底涂溶液;
步骤二、制备纳米疏水溶液
按重量分数计,将5~10份的聚硅氧烷溶解到100份的混合试剂中,加入0.001~0.1份 路易斯酸催化剂,加入1~5份硅烷2,在室温下搅拌4~24h,得到所需纳米疏水溶液;
步骤三、将步骤一制备的底涂溶液吸附至A湿巾上,将步骤二制备的纳米疏水溶液吸 附至B湿巾上;
步骤一和步骤二不分先后。
硅烷1为烯丙基三甲基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种的组合;所述硅烷2为 四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、六甲基二硅烷、三甲基溴硅烷、全氟十二烷基三氯硅 烷中的一种或几种的组合。
低分子量有机酸为苹果酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、乙酸、丙烯酸、丁烯酸、磺酸中的一种或几种的组合。
弱碱为氨水、二甲胺、三乙胺中的一种或几种的组合。
混合试剂为水和有机溶剂按1:1~1:50重量比组成的混合液,有机溶剂为乙醇、异丙醇、 乙酸乙酯、醋酸丁酯中的一种或几种的组合。
路易斯酸催化剂为氯化铝、氯化铁、三氟化硼、氯化锌、五氟化锑中的一种。
一种可实现玻璃疏水的湿巾的应用方法,包括以下步骤:
步骤(1)、采用A湿巾擦拭玻璃表面后,静置5~30min至玻璃表面的溶液完全挥发;
步骤(2)、采用B湿巾擦拭玻璃表面后,静置5~30min至玻璃表面的溶液完全挥发后 即可实现玻璃表面的疏水;
步骤(1)可省略,直接进行步骤(2)。
实施例1
步骤1、制备混合试剂
将水和乙醇按照1:50的重量比进行混合,得到混合试剂;
步骤2、制备A湿巾
将3g烯丙基三甲基硅烷加入100g步骤1制备的混合溶剂中,加入0.01g质量分数10% 的低分子量有机酸乙酸作催化剂,加入低浓度氨水,调节pH=4,40℃下水解4h,得到底 涂溶液,将其吸附至无纺布上,得到A湿巾;
步骤3、制备B湿巾
将5g聚硅氧烷溶解到100g步骤1制备的混合溶剂中,加入0.001g氯化锌,加入5g四乙氧基硅烷,在室温下搅拌24h,得到纳米疏水溶液,将其吸附至无纺布上,得到B湿 巾。
实施例2
步骤1、制备混合试剂
将水和异丙醇按1:1的重量比进行混合,得到混合试剂;
步骤2、制备A湿巾
将7g烯丙基三甲基硅烷加入100g的步骤1制备的混合溶剂中,加入10g质量分数10% 的低分子量有机酸乙酸作催化剂,加入低浓度氨水调节pH=4,40℃下水解4h,得到底涂 溶液,将其吸附至无纺布上,得到A湿巾;
步骤3、制备B湿巾
将10g的聚硅氧烷溶解到100g的步骤1制备的混合溶剂中,加入0.1g路易斯酸催化剂氯化锌,加入1g的四乙氧基硅烷,在室温下搅拌24h,得到所需纳米疏水溶液,将其吸 附至无纺布上,得到B湿巾。
余同实施例1。
实施例3
步骤1、制备混合试剂
将水和异丙醇按照1:20的重量比进行混合,得到混合试剂;
步骤2、制备A湿巾
将5g的3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入100g的步骤1制备的混合溶剂中, 加入1g质量分数10%的低分子量有机酸乙酸作催化剂,加入低浓度氨水调节pH=4,40℃ 下水解4h,得到底涂溶液,将其吸附至无纺布上,得到A湿巾;
步骤3、制备B湿巾
将6g的聚硅氧烷溶解到100g的步骤1制备的混合溶剂中,加入0.05g路易斯酸催化剂氯化锌,加入2g的四乙氧基硅烷,在室温下搅拌24h,得到所需纳米疏水溶液,将其吸 附至无纺布上,得到B湿巾。
取五块完全相同的玻璃作为待处理基材,将干净且未采用A湿巾和/或B湿巾擦拭的 玻璃作为对照组,其余三块玻璃分别采用实施例1-3制备得到的A湿巾和B湿巾依次进行擦拭相同时间和次数:A湿巾擦拭后,静置5min至玻璃表面溶剂完全挥发,然后采用B 湿巾继续擦拭玻璃表面,静置10min至玻璃表面溶剂完全挥发,A湿巾和B湿巾之间的间 隔时间完全相同,分别标记为应用例1、应用例2、应用例3;剩余的最后一块玻璃直接采 用实施例3的B湿巾直接擦拭玻璃表面,静置10min至玻璃表面溶剂完全挥发,标记为应 用例3-1。随后对五块玻璃进行透光率测试、水接触角测试和离去角测试,透光率测试设 备选用北京普析TU-1801分光光度计测试透光率,波长范围400-700nm,水接触角和离去 角测试设备选用晟鼎SDC-350,如表1的测试结果所示。
表1
透光率(%) | 水接触角(°) | 离去角(°) | |
对照组 | 90.61 | 83 | 57 |
应用例1 | 90.41 | 110 | 24 |
应用例2 | 90.36 | 117 | 23 |
应用例3 | 90.01 | 120 | 19 |
应用例3-1 | 90.49 | 121 | 19 |
分析测试数据可知,应用例1-3的玻璃在400-700nm的透光率与对照组相比,未见明 显降低,均高于90%,通过湿巾处理的玻璃表面的透光率不受影响,而且其水接触角与对 照组相比,均有明显增加,滚动角、离去角则明显降低,应用于汽车玻璃上时,玻璃倾角一般大于30°,雨水可以自由滚落,达到疏水、防雨的目的。
实施例3通过A湿巾+B湿巾的组合擦拭以及单独进行B湿巾擦拭,均可实现玻璃表面的疏水。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说 明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均 同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种可实现玻璃疏水的湿巾,其特征在于,包括A湿巾和/或B湿巾,所述A湿巾上吸附有底涂溶液,所述B湿巾上吸附有纳米疏水溶液。
2.根据权利要求1所述的一种可实现玻璃疏水的湿巾,其特征在于,所述底涂溶液为水解硅烷溶液,所述纳米疏水溶液为改性聚硅氧烷溶液,聚硅氧烷的分子量为5000~15000。
3.根据权利要求1所述的一种可实现玻璃疏水的湿巾,其特征在于,所述A湿巾和B湿巾分别选自无纺布、棉布、棉纤维、超细纤维布中的一种。
4.一种可实现玻璃疏水的湿巾的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、制备底涂溶液
按重量分数计,将3~7份的硅烷1加入100份的混合试剂中,制备质量分数为1~5%的硅烷溶液,随后依次加入0.01~10份质量分数为10%的低分子量有机酸和弱碱溶液,调节pH至4~5,40℃下水解4~12h,制得所述底涂溶液;
步骤二、制备纳米疏水溶液
按重量分数计,将5~10份的聚硅氧烷溶解到100份的混合试剂中,加入0.001~0.1份路易斯酸催化剂,加入1~5份硅烷2,在室温下搅拌4~24h,得到所需纳米疏水溶液;
步骤三、将步骤一制备的底涂溶液吸附至A湿巾上,将步骤二制备的纳米疏水溶液吸附至B湿巾上;
步骤一和步骤二不分先后。
5.根据权利要求4所述的一种可实现玻璃疏水的湿巾的制备方法,其特征在于,所述硅烷1为烯丙基三甲基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种的组合;所述硅烷2为四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、六甲基二硅烷、三甲基溴硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求4所述的一种可实现玻璃疏水的湿巾的制备方法,其特征在于,所述低分子量有机酸为苹果酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、乙酸、丙烯酸、丁烯酸、磺酸中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求4所述的一种可实现玻璃疏水的湿巾的制备方法,其特征在于,所述弱碱为氨水、二甲胺、三乙胺中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求4所述的一种可实现玻璃疏水的湿巾的制备方法,其特征在于,所述混合试剂为水和有机溶剂按1:1~1:50重量比组成的混合液,所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、醋酸丁酯中的一种或几种的组合。
9.根据权利要求4所述的一种可实现玻璃疏水的湿巾的制备方法,其特征在于,所述路易斯酸催化剂为氯化铝、氯化铁、三氟化硼、氯化锌、五氟化锑中的一种。
10.根据权利要求1-3任一所述的一种可实现玻璃疏水的湿巾的应用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1)、采用A湿巾擦拭汽车玻璃表面后,静置5~30min至玻璃表面的溶液完全挥发;
步骤(2)、采用B湿巾擦拭汽车玻璃表面后,静置5~30min至玻璃表面的溶液完全挥发后即可实现玻璃表面的疏水;
步骤(1)可省略,直接进行步骤(2)。
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