親水性自潔鍍膜液及鍍膜方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及玻璃、石材、金屬、汽車等表面自潔防護技術，特別是一種玻璃、石材、 金屬、瓷磚、汽車漆面等基材表面的親水性自潔鍍膜液及鍍膜方法。 技術背景
[0002] 建筑物和光伏組件上的玻璃，裝飾石材、墻面、裝飾金屬表面、汽車漆面、眼鏡片 等，由于大氣中顆粒物、雨水、霧等污染，這些基材表面都會受到影響而變臟，清洗極為麻 煩，據有關部門不完全統計，每年全國在"蜘蛛人"清洗樓宇的過程中，造成人員傷亡事故達 到了上千例。目前有很多自潔鍍膜液，大部分都是斥水性(疏水性)的，雖然有一定的自潔功 能，但滑水效果不明顯，滯留小水珠，這些小水珠消失后就留下模糊的水印或水漬，小水珠 也影響玻璃鏡面的視野(如汽車外后視鏡）或者裝飾基材的美觀，而親水性鍍膜液是指在基 材表面形成主要為硅氧結構的薄膜，這層薄膜對水接觸角極小，能使水不形成水滴而形成 大面積水膜自動向下滑落，自動清潔基材，目前的親水性的有二氧化鈦鍍膜液，主要的改進 還是在光伏組件玻璃的減少反射和增加透光率，而且存在以下缺陷：1、其親水性需要紫外 光照射激發，在夜晚和陰雨天無法發揮作用；2、鍍膜需要高溫退火(一般在400°C ~500°C)， 有些基材不能耐溫，且退火需要消耗能源，在使用上條件受到限制；3、機械強度不高，耐刮 擦和抗剝離性能不強。
【發明內容】
[0003] 本發明針對現有技術中的斥水性和親水性鍍膜液的缺陷或不足，提供一種能使水 不形成水滴而形成大面積水膜自動向下滑落，自動清潔基材、不需要紫外線照射、常溫下也 可固化成膜，且鍍膜機械強度高的親水性自潔鍍膜液及鍍膜方法。
[0004] 本發明的技術方案如下： 所述親水性自潔鍍膜液，它由以下組分及重量百分比含量配制而成：正硅酸酯1~5%， 鈦酸酯〇. 1~5%，聚醚硅氧烷0. 1~5%，催化劑0. 01~0. 5%，余下為有機溶劑，在基材上涂抹后 能在常溫成膜，所述正硅酸酯為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述鈦酸酯為鈦酸四丁酯或鈦 酸四乙酯，所述聚醚硅氧烷為聚醚三甲氧基硅烷。
[0005] 進一步地，所述催化劑為脂肪族胺類或芳香族胺類。
[0006] 進一步地，所述有機溶劑為醇類。
[0007] 本發明還提供了一種所述親水性自潔鍍膜液的鍍膜方法，它包括以下步驟：將固 體基材表面清洗干凈，以分塊式逐塊均勻涂抹親水性自潔鍍膜液，涂抹后涂抹液層裸露于 空氣中，吸收空氣水分發生反應一定時間后固化成膜。
[0008] 進一步地，所述涂抹采用噴槍噴涂。
[0009] 進一步地，所述涂抹用海綿或軟布擦涂。
[0010] 進一步地，親水性自潔鍍膜液鍍膜固化成膜在常溫下進行，也可以烘烤固化成膜。
[0011] 本發明的有益效果：本發明提供的親水性自潔鍍膜液可以在基材上形成一層透 明薄膜，水在薄膜上不形成水滴，而是形成大面積滑水群，其對水的接觸角為0°到20°， 可以實現基材表面有水沖刷時自動向下滑水，帶走表面塵埃等贓物，實現自潔，由于鍍膜液 組分的不同，使得鍍膜液表面形成的物理親水層，不需要紫外線照射也有超強親水性，在自 然界雨水作用就可以達到清洗目的或用少量水沖刷就可以清洗表面，而且常溫也能自然固 化，不需要較高的溫度等成膜條件，節約能源，而且鍍膜后的膜層耐刮擦和抗剝離等機械強 度大大提高。本發明適用于工程玻璃、光伏玻璃、石材、金屬表面、汽車外后視鏡和眼鏡片 等。
【具體實施方式】
[0012] 為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面通過具體實施例來進 一步詳細描述本發明。
[0013] 所述親水性自潔鍍膜液，由以下組分及重量百分比含量配制而成：正硅酸酯 1~5%，鈦酸酯0. 1~5%，聚醚硅氧烷0. 1~5%，催化劑0. 01~0. 5%，余下為有機溶劑，所述正硅酸 酯指水解縮合為二氧化硅的正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述鈦酸酯指水解縮合后能生成二 氧化鈦的鈦酸四丁酯或鈦酸四乙酯，所述聚醚硅氧烷指含有超親水聚醚基團的三官硅氧烷 (如聚醚三甲氧基硅烷)。
[0014] 優選地，所述催化劑為能促進體系水解含羥基組份和烴氧基發生交聯反應的催化 劑，優選脂肪族胺類或芳香族胺類，如乙二胺、三乙胺、三乙烯四胺、苯胺、哌嗪(二乙烯二 胺)。
[0015] 優選地，所述有機溶劑為在儲存過程不與體系發生化學反應的有機溶劑，優選環 境友好的醇類，例如：無水乙二醇。
[0016] 親水性自潔鍍膜液鍍膜方法，它包括以下步驟：將固體基材表面清洗干凈，以分塊 式逐塊均勻涂抹所述親水性自潔鍍膜液，涂抹后涂抹液層裸露于空氣中，吸收空氣水分發 生反應一定時間后成膜。
[0017] 優選地，所述涂抹采用噴槍噴涂。
[0018] 優選地，所述涂抹用海綿或軟布擦涂，。
[0019] 優選地，所述親水性自潔鍍膜液鍍膜固化成膜在常溫下進行，也可以高溫烘烤加 快成膜。
[0020] 實施例1-6 實施例實驗中正硅酸酯采用正硅酸乙酯，鈦酸酯采用鈦酸四丁酯，聚醚硅氧烷采用聚 醚三甲氧基硅烷，催化劑用乙二胺，有機溶劑采用無水乙二醇，接觸角的測試采用日本協和 界面科學公司CA-Z150型接觸角測量儀來測量的，實施例實驗中，分別將原料依配比置于 配料桶中，攪拌1小時，制得鍍膜液。鍍膜液涂抹方法采用噴槍和軟布涂抹。試驗基材采用 24 X 40mm載玻片，載玻片經過濃硫酸-鉻酸鉀洗液浸泡，用清水沖洗干凈晾干，再用鍍膜液 鍍膜，常溫自然成膜12小時，測定接觸角列表一。成膜后載玻片外表透明。
[0021] 實施例1至實施例6的催化劑采用乙二胺，試驗添加總質量的0. 1%為最佳方案。
[0022] 實施例1至實施例6其中組分占比及對應對水接觸角為列表一所述， 列表一如下：
括號中內容表示，也可用正硅酸甲酯代替正硅酸乙酯，用鈦酸四乙酯代替鈦酸四丁酯， 用三乙胺代替乙二胺，用代替物再與聚醚三甲氧基硅烷、無水乙醇混合制取鍍膜液，其制取 的這種鍍膜液的鍍膜機械強度和親水性與表一中所具有的效果相同。
[0023] 注：親水性：對水接觸角> 20°為差、對水接觸角<20°為中、對水接觸角5~15° 為良、對水接觸角< 5 °為優、對水接觸角< Γ為特優。
[0024] 另外實驗表明，正硅酸乙酯小于1%時，薄膜太薄，大于5%時，團聚嚴重。添加鈦酸 正丁酯，鍍膜親水性增強，當鈦酸正丁酯超過5%時，團聚嚴重，保存困難。添加聚醚三甲氧 基硅烷可以改善親水性和鍍膜平整性，小于0. 1%效果不明顯，大于5%影響鍍膜機械強度。 催化劑少于〇. 01%時，反應速度提高不明顯，大于〇. 5%時，對鍍膜機械強度有影響。
[0025] 在實際應用中，鍍膜液在汽車后視鏡上鍍膜后，在雨天，后視鏡視線清晰，無影響 視線的水滴形成。人為給鍍膜后的后視鏡弄些灰塵，經過雨水沖刷后外后視鏡清潔如新，將 薄膜用新鮮膠帶重復粘合60-80次后，薄膜表面無損傷。
[0026] 在此指明，以上敘述有助于本領域技術人員理解本發明創造，但并非限制本發明 創造的保護范圍。任何沒有脫離本發明創造實質內容的對以上敘述的同等替換、修飾改進 或刪繁從簡而進行的實施，均落入本發明創造的保護范圍。
【主權項】
1. 親水性自潔鍍膜液，其特征在于：它由以下組分及重量百分比含量配制而成：正硅 酸酯1~5%，鈦酸酯0. 1~5%，聚醚硅氧烷0. 1~5%，催化劑0. 01~0. 5%，余下為有機溶劑，所述正 硅酸酯為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述鈦酸酯為鈦酸四丁酯或鈦酸四乙酯，所述聚醚硅 氧烷為聚醚三甲氧基硅烷。2. 根據權利要求1所述的親水性自潔鍍膜液，其特征在于：所述催化劑為乙二胺、三乙 胺、三乙烯四胺、苯胺或哌嗪。3. 親水性自潔鍍膜液鍍膜方法，其特征在于：它包括以下步驟：將固體基材表面清洗 干凈，以分塊式逐塊均勻涂抹所述親水性自潔鍍膜液，涂抹后涂抹液層裸露于空氣中，吸收 空氣水分發生反應后固化成膜。4. 根據權利要求3所述的親水性自潔鍍膜液鍍膜方法，其特征在于：所述涂抹采用噴 槍噴涂。5. 根據權利要求3所述的親水性自潔鍍膜液鍍膜方法，其特征在于：所述涂抹采用海 綿或軟布擦涂。6. 根據權利要求3所述的親水性自潔鍍膜液鍍膜方法，其特征在于：所述固化成膜為 常溫下自然固化12個小時。7. 根據權利要求3所述的親水性自潔鍍膜液鍍膜方法，其特征在于：所述固化成膜為 100°C烘干 5-10min。
【專利摘要】本發明公開了親水性自潔鍍膜液，它由以下組分及重量百分比含量配制而成：正硅酸酯1~5%，鈦酸酯0.1~5%，聚醚硅氧烷0.1~5%，催化劑0.01~0.5%，余下為有機溶劑，所述正硅酸酯為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述鈦酸酯為鈦酸四丁酯或鈦酸四乙酯，所述聚醚硅氧烷為聚醚三甲氧基硅烷，本發明可以實現基材表面有水沖刷時自動向下滑水不需要紫外線照射也有超強親水性，在自然界雨水作用就可以達到清洗目的或用少量水沖刷就可以清洗表面，而且常溫也能自然固化，不需要較高的溫度等成膜條件，節約能源，而且鍍膜后的膜層耐刮擦和抗剝離等機械強度大大提高。本發明適用工程玻璃、光伏玻璃、石材、金屬表面、汽車外后視鏡和眼鏡片。
【IPC分類】C09D1/00, C03C17/00
【公開號】CN105016624
【申請號】CN201510439135
【發明人】徐雄文, 徐煜
【申請人】徐雄文
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月24日