CN111849352A - 一种汽车玻璃抗磨剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车玻璃抗磨剂，包括氟硅树脂、硅微粉、纳米钛白粉、硅烷偶联剂、气相纳米二氧化硅、润滑剂、消泡剂、改性纳米氮化钛、乙醇和去离子水，其中，所述改性纳米氮化钛由十二烷基磺酸钠改性纳米氮化钛得到，所述氟硅树脂的固含量大于50％。相比于现有技术，本发明的抗磨剂添加了改性纳米氮化钛和气相纳米二氧化硅，与硅树脂、硅烷偶联剂等结合具有很好的分散性，提高了抗磨剂的机械强度；还添加了硅微粉和纳米钛白粉等物质，增加了抗磨剂的渗透性能，延长了抗磨剂的耐磨性能，解决了目前汽车玻璃不耐磨的问题。

Description

一种汽车玻璃抗磨剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车玻璃抗磨技术领域，具体涉及一种汽车玻璃抗磨剂及其制备方法。

背景技术

汽车在高速行驶过程中，不可避免地会遇到暴雨、大风、沙尘暴、冰雹等恶劣天气，视线模糊存在很大的安全隐患。暴雨、沙尘天气下，即使雨刷高速运转，还是无法及时刮净玻璃上的雨水、灰尘颗粒，这时在玻璃上容易形成水幕折射，形成刮痕和凹坑，影响挡风玻璃前方视野，给行车带来极大的安全隐患。此外，长时间使用雨刮刮玻璃也会对玻璃造成不同程度的磨损，不耐磨的玻璃被多次刮刷之后极易出现斑驳，加大了后续玻璃的清洗难度，也增加了玻璃的清洗频率，导致玻璃的斑驳越来越严重，驾驶员的视线越来越受限，增加了行车隐患及用车成本。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的一目的在于：通过提供一种汽车玻璃抗磨剂及其制备方法，解决目前汽车玻璃不耐磨的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽车玻璃抗磨剂，按重量份计，包括：

氟硅树脂 6～15份

硅微粉 4～7份

纳米钛白粉 2～5份

硅烷偶联剂 2～6份

气相纳米二氧化硅 3～5份

润滑剂 1～2份

消泡剂 1～2份

改性纳米氮化钛 3～6份

乙醇 30～45份

去离子水 30～45份；

其中，所述改性纳米氮化钛由十二烷基磺酸钠改性纳米氮化钛得到，所述氟硅树脂的固含量大于50％。

优选的，该汽车玻璃抗磨剂，按重量份计，包括：

氟硅树脂 8～12份

硅微粉 5～7份

纳米钛白粉 3～5份

硅烷偶联剂 2～5份

气相纳米二氧化硅 3～5份

润滑剂 1～2份

消泡剂 1～2份

改性纳米氮化钛 3～5份

乙醇 30～45份

去离子水 30～45份。

优选的，该汽车玻璃抗磨剂，按重量份计，包括：

氟硅树脂 10份

硅微粉 6份

纳米钛白粉 4份

硅烷偶联剂 3份

气相纳米二氧化硅 4份

润滑剂 1份

消泡剂 1份

改性纳米氮化钛 5份

乙醇 38份

去离子水 38份。

优选的，所述消泡剂由氯化钾、氯化钠和硫酸铵组成，所述氯化钾、所述氯化钠和所述硫酸铵的重量比为(2.8～3.2)：(3.6～4.4)：(2.8～3.2)。

优选的，所述改性纳米氮化钛的制备工艺为：将十二烷基硫酸钠溶解在70～80℃热水中进行搅拌分散，然后再加入纳米氮化钛进行搅拌分散，超声处理0.5～1.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米氮化钛。

优选的，所述润滑剂包括芥酸酰胺、聚丙烯蜡和聚四氟乙烯，所述芥酸酰胺、所述聚丙烯蜡和所述聚四氟乙烯的重量比为(5.8～6.2)：(1.9～2.1)：(1.9～2.1)。

本发明的另一目的在于，提供一种上述任一项所述的汽车玻璃抗磨剂的制备方法，包括以下步骤：

S1，按重量份将氟硅树脂、乙醇、硅烷偶联剂、改性纳米氮化钛、气相纳米二氧化硅、消泡剂加入到搅拌罐中，在转速为200r/min下搅拌10～15min，得到混合物A；

S2，在混合物A中加入润滑剂、硅微粉、纳米钛白粉和去离子水，在转速800r/min下搅拌15～25min，得到混合物B；

S3，将混合物B加入加热罐中，在50～60℃下加热20～30min，冷却至室温后静置3～5h，得到汽车玻璃抗磨剂。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的汽车玻璃抗磨剂添加了改性纳米氮化钛和气相纳米二氧化硅，由于纳米颗粒之间存在着范德华力的作用，纳米颗粒的混合是一个分散与絮凝平衡的过程，一旦作用力停止，颗粒就会发生重新团聚，通过对纳米氮化钛的表面进行改性，增强了纳米浆料的稳定性，阻止了抗磨剂整体团聚体的形成，与氟硅树脂、硅烷偶联剂等结合具有很好的分散性，提高了抗磨剂的机械强度；此外，由于纳米氮化钛本身就具有很好的耐磨性能，与氟硅树脂等物质共同作用，大大增加了抗磨剂的抗磨性能。而本发明所添加的硅微粉和纳米钛白粉还具有渗透性好和流平性好的优点，与本发明抗磨剂的其他物质混合，使得本发明抗磨剂更容易附着在玻璃上，此外，本发明所添加的纳米钛白粉还具有抗紫外线的优点，在行车过程中，可以有效阻挡一部分的紫外线，降低紫外线对人体的伤害。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式，对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种汽车玻璃抗磨剂，按重量份计，包括：

氟硅树脂 6份

硅微粉 4份

纳米钛白粉 2份

硅烷偶联剂 2份

气相纳米二氧化硅 份

润滑剂 1份

消泡剂 1份

改性纳米氮化钛 3份

乙醇 30份

去离子水 45份；

其中，改性纳米氮化钛由十二烷基磺酸钠改性纳米氮化钛得到，改性纳米氮化钛的制备工艺为：将十二烷基硫酸钠溶解在70～80℃热水中进行搅拌分散，然后再加入纳米氮化钛进行搅拌分散，超声处理0.5～1.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米氮化钛。

此外，该抗磨剂的氟硅树脂的固含量大于50％，氟含量为20％，20％氟含量的氟硅树脂平均分子量较为适中，该氟硅树脂的表面能较低，使得该抗磨剂可以很好的将外界物质与汽车玻璃分离开，避免其附着在玻璃表面，当汽车玻璃遭受外界冲击时，该抗磨剂也能具有良好的耐磨性能。

消泡剂由氯化钾、氯化钠和硫酸铵组成，氯化钾、氯化钠和硫酸铵的重量比为3：4：3；润滑剂包括芥酸酰胺、聚丙烯蜡和聚四氟乙烯，芥酸酰胺、聚丙烯蜡和聚四氟乙烯的重量比为6：2：2，润滑剂的制备方法为：将芥酸酰胺、聚丙烯蜡和聚四氟乙烯依次投入反应釜中，搅拌1～2小时后得到均匀分散的润滑剂。

该汽车玻璃抗磨剂的制备方法，包括以下步骤：

S1，按重量份将氟硅树脂、乙醇、硅烷偶联剂、改性纳米氮化钛、气相纳米二氧化硅、消泡剂加入到搅拌罐中，在转速为200r/min下搅拌10～15min，得到混合物A；

S2，在混合物A中加入润滑剂、硅微粉、纳米钛白粉和去离子水，在转速800r/min下搅拌15～25min，得到混合物B；硅微粉和纳米钛白粉可以增加抗磨剂的渗透性，使得抗磨剂可以持久覆盖在汽车玻璃表面，保证玻璃的耐磨性能；当该抗磨剂应用于汽车挡风玻璃时，纳米钛白粉还具有防紫外线的功能，减少紫外线对车内人员的伤害；

S3，将混合物B加入加热罐中，在50～60℃下加热20～30min，冷却至室温后静置3～5h，得到汽车玻璃抗磨剂。

实施例2

与实施例1不同的是，本抗磨剂各物质含量的配比。按重量份计，本实施例抗磨剂包括氟硅树脂8份；硅微粉6份；纳米钛白粉3份；硅烷偶联剂3份；气相纳米二氧化硅3份；润滑剂1份；消泡剂1份；改性纳米氮化钛4份；乙醇34份；去离子水42份。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例3

与实施例1不同的是，本抗磨剂各物质含量的配比。按重量份计，本实施例抗磨剂包括氟硅树脂10份；硅微粉6份；纳米钛白粉4份；硅烷偶联剂3份；气相纳米二氧化硅4份；润滑剂1份；消泡剂1份；改性纳米氮化钛5份；乙醇38份；去离子水38份。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例4

与实施例1不同的是，本抗磨剂各物质含量的配比。按重量份计，本实施例抗磨剂包括氟硅树脂12份；硅微粉7份；纳米钛白粉4份；硅烷偶联剂4份；气相纳米二氧化硅4份；润滑剂1份；消泡剂1份；改性纳米氮化钛4份；乙醇42份；去离子水33份。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例5

与实施例1不同的是，本抗磨剂各物质含量的配比。按重量份计，本实施例抗磨剂包括氟硅树脂15份；硅微粉7份；纳米钛白粉5份；硅烷偶联剂5份；气相纳米二氧化硅5份；润滑剂1份；消泡剂1份；改性纳米氮化钛5份；乙醇45份；去离子水30份。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例6

与实施例3不同的是，本实施例的气相纳米二氧化硅和改性纳米氮化钛的含量不同。按重量份计，本实施例的气相纳米二氧化硅为3份，改性纳米氮化钛为3份。

其余同实施例3，这里不再赘述。

实施例7

与实施例3不同的是，本实施例的硅微粉和纳米钛白粉的含量不同。按重量份计，本实施例的硅微粉为7份，纳米钛白粉为5份。

其余同实施例3，这里不再赘述。

对比例1

与实施例1不同的是，本对比例不含改性纳米氮化钛。

其余同实施例1，这里不再赘述。

对比例2

与实施例1不同的是，本对比例不含硅微粉和纳米钛白粉。

其余同实施例1，这里不再赘述。

将上述实施例1～7和对比例1～2所得到的汽车玻璃抗磨剂喷涂在汽车玻璃表面，进行测试。

1)耐磨性测试一：采用重沙粒摩擦20000次。

2)耐磨性测试二：将样片放置在平面磨耗仪上进行平面磨耗500转，然后将该样片放置在雾度仪中，没有打磨的区域测试得Haze1,；移动样片，打磨区域测试得Haze2，前后雾度差＝|Haze2-Haze1|。

测试结果见表1。

表1

	耐磨性(一)	耐磨性(二)
			实施例1	表面光滑，无裂纹	1.1％
实施例2	表面光滑，无裂纹	0.8％
			实施例3	表面光滑，无裂纹	0.3％
实施例4	表面光滑，无裂纹	0.7％
			实施例5	表面光滑，无裂纹	1.2％
实施例6	表面光滑，无裂纹	1％
			实施例7	表面光滑，无裂纹	0.6％
对比例1	出现小程度的裂纹	3.0％
			对比例2	出现小程度的裂纹	2.8％

发现上述实施例1～7均具有良好的耐磨性能，但抗磨剂各物质添加含量的不同其抗磨性能也存在一定的差异，不过总体上来说，添加有实施例1～7抗磨剂的玻璃相比于现有的汽车玻璃，在抗磨性能上均有很大的提升，以实施例3中的抗磨性能最好。而对比例1和2中的抗磨剂虽相比现有的玻璃抗磨性上有一定的而提高，但由于缺少了改性纳米氮化钛、硅微粉、纳米钛白粉等物质，使得抗磨剂各物质之间的相互作用力减少，无法很好的附着在玻璃表面，导致其对应的玻璃的抗磨性能差于实施例1～7中的抗磨性能，由此可见，本发明提供的玻璃抗磨剂各物质之间应是存在相互的，彼此之间是相互影响，在实际制备过程中，应把控好各物质的含量，以更大程度的保证汽车玻璃的抗磨性能，延长玻璃的使用寿命。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (7)

1.一种汽车玻璃抗磨剂，其特征在于，按重量份计，包括：

氟硅树脂6～15份

硅微粉4～7份

纳米钛白粉2～5份

硅烷偶联剂2～6份

气相纳米二氧化硅3～5份

润滑剂1～2份

消泡剂1～2份

改性纳米氮化钛3～6份

乙醇30～45份

去离子水30～45份；

其中，所述改性纳米氮化钛由十二烷基磺酸钠改性纳米氮化钛得到，所述氟硅树脂的固含量大于50％。

2.根据权利要求1所述的汽车玻璃抗磨剂，其特征在于，按重量份计，包括：

氟硅树脂8～12份

硅微粉5～7份

纳米钛白粉3～5份

硅烷偶联剂2～5份

气相纳米二氧化硅3～5份

润滑剂1～2份

消泡剂1～2份

改性纳米氮化钛3～5份

乙醇30～45份

去离子水30～45份。

3.根据权利要求2所述的汽车玻璃抗磨剂，其特征在于，按重量份计，包括：

氟硅树脂10份

硅微粉6份

纳米钛白粉4份

硅烷偶联剂3份

气相纳米二氧化硅4份

润滑剂1份

消泡剂1份

改性纳米氮化钛5份

乙醇38份

去离子水38份。

4.根据权利要求1所述的汽车玻璃抗磨剂，其特征在于，所述消泡剂由氯化钾、氯化钠和硫酸铵组成，所述氯化钾、所述氯化钠和所述硫酸铵的重量比为(2.8～3.2)：(3.6～4.4)：(2.8～3.2)。

5.根据权利要求1所述的汽车玻璃抗磨剂，其特征在于，所述改性纳米氮化钛的制备工艺为：将十二烷基硫酸钠溶解在70～80℃热水中进行搅拌分散，然后再加入纳米氮化钛进行搅拌分散，超声处理0.5～1.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米氮化钛。

6.根据权利要求1所述的汽车玻璃抗磨剂，其特征在于，所述润滑剂包括芥酸酰胺、聚丙烯蜡和聚四氟乙烯，所述芥酸酰胺、所述聚丙烯蜡和所述聚四氟乙烯的重量比为(5.8～6.2)：(1.9～2.1)：(1.9～2.1)。

7.一种权利要求1～6任一项所述的汽车玻璃抗磨剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，按重量份将氟硅树脂、乙醇、硅烷偶联剂、改性纳米氮化钛、气相纳米二氧化硅、消泡剂加入到搅拌罐中，在转速为200r/min下搅拌10～15min，得到混合物A；

S2，在混合物A中加入润滑剂、硅微粉、纳米钛白粉和去离子水，在转速800r/min下搅拌15～25min，得到混合物B；

S3，将混合物B加入加热罐中，在50～60℃下加热20～30min，冷却至室温后静置3～5h，得到汽车玻璃抗磨剂。