本發(fā)明涉及玻璃，具體為一種憎水透光硬質(zhì)玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在日常生活和技術(shù)應(yīng)用中，憎水玻璃因其獨特的性能而受到廣泛關(guān)注，尤其在汽車工業(yè)中具有重要地位；憎水玻璃通過在表面涂覆特殊材料實現(xiàn)了對水滴的驅(qū)逐作用，使得雨水能夠迅速滑落，保持玻璃干凈，尤其是在汽車行駛過程中，可顯著提高行車安全性。

2、但在行駛過程中，紫外線會直接穿過玻璃進入車內(nèi)，降低車內(nèi)部分元器件的使用壽命，并對駕駛員眼睛和皮膚造成較大危害，且憎水涂層表面的粗糙對玻璃的透光性會產(chǎn)生一定的影響，降低可見度，因此，制備出一種具有防紫外、憎水、透光硬質(zhì)的玻璃尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種憎水透光硬質(zhì)玻璃及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種憎水透光硬質(zhì)玻璃，所述憎水透光硬質(zhì)玻璃包括超疏水性涂層和復(fù)合納米膜。

3、進一步的，所述超疏水性涂層是由γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、納米二氧化硅、環(huán)氧樹脂膠黏劑、全氟癸基三乙氧基硅烷制得。

4、進一步的，所述復(fù)合納米膜是由二氧化硅溶膠、十二烷基硫酸鈉、二氧化鈦、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚乙烯醇縮丁醛酯制得。

5、進一步的，一種憎水透光硬質(zhì)玻璃的制備方法，包括以下制備步驟：

6、（1）將γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷、無水乙醇、質(zhì)量濃度為25%的氨水溶液按體積比1：1：90~100：5混合，在50~80rpm下攪拌30min，加入γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷質(zhì)量5~6倍的納米二氧化硅，在50~80rpm下攪拌24h，80~90℃干燥至固含量為30~45％，再加入總質(zhì)量1~2倍的環(huán)氧樹脂膠黏劑，在100~150rpm下攪拌30min，得改性液，使用噴槍將配置好的改性液均勻地噴涂在刻蝕玻璃上，再放入烘箱升溫至80~90℃固化1h，制得含厚度為0.5~1.5mm的超疏水性涂層玻璃；

7、（2）將固含量30~40%的二氧化硅溶膠、無水乙醇、十二烷基硫酸鈉按質(zhì)量比1：4~6：0.005混合，在60~80rpm下攪拌1h得混合液，加入1mol/l鹽酸調(diào)節(jié)ph為3.6~4，加入混合液體積1~1.5倍的二氧化鈦分散液，在室溫、100~120rpm下攪拌6h，加入混合液體積2~3倍的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解液，在室溫、40~80rpm下攪拌24h，超聲20min，升溫至70℃反應(yīng)3~4h，在10000rpm下離心30~50min，用無水乙醇洗滌下層固體，重復(fù)上述離心過程5次，將固體升溫至70~80℃干燥24h，制得改性二氧化鈦/二氧化硅；將聚乙烯醇縮丁醛酯、改性二氧化鈦/二氧化硅和無水乙醇按質(zhì)量比1.5~2：1：7混合，升溫至70℃、400~600rpm下攪拌12h，冷卻至室溫后靜置40~60min，用涂膜器制成復(fù)合納米膜；

8、（3）按照需要的尺寸和形狀，將超疏水性玻璃切割成合適大?。粚杉Ａеg夾一層復(fù)合納米膜，四周用夾子夾緊，然后送進高壓釜進行高溫高壓處理，得憎水透光硬質(zhì)玻璃。

9、進一步的，上述步驟（1）中刻蝕玻璃的制備方法為：將氟化鈉、硫酸銨、草酸和去離子水按質(zhì)量比10：3：9：95混合均勻，在50~80rpm下攪拌1~2h，在室溫下反應(yīng)12h得刻蝕液，將玻璃放入刻蝕液中加熱至70~75℃刻蝕50min。

10、進一步的，上述步驟（1）中噴涂的具體過程為：玻璃呈45°放置在噴涂工作臺上，噴槍壓力為0.4mpa，噴槍距離玻璃10~15cm，噴槍進行橫向和縱向的s形移動，保持涂層的均勻。

11、進一步的，上述步驟（2）中二氧化鈦分散液的制備方法為：將二氧化鈦升溫至70℃干燥2h，將二氧化鈦和無水乙醇按質(zhì)量比1：3.7~4.5混合，超聲1h，超聲功率1200w。

12、進一步的，上述步驟（2）中γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解液的制備方法為：將γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按質(zhì)量比0.5~1：7：1混合，用1mol/l的鹽酸調(diào)節(jié)ph為3~4，在室溫下水解1h。

13、進一步的，上述步驟（2）中制膜的具體過程為：清洗塑料板表面，將溶液倒在塑料板上，用涂膜器制成約0.38mm厚的復(fù)合納米膜。

14、進一步的，上述步驟（3）中高溫高壓處理的具體條件為：加熱溫度為132℃，排氣為55℃，保溫30~60min，氣壓為1mpa。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的有益效果是：

16、本發(fā)明制備的憎水透光硬質(zhì)玻璃，包括超疏水性涂層和復(fù)合納米膜以實現(xiàn)疏水、高透光、防紫外的效果。

17、首先，本發(fā)明利用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷和納米二氧化硅、環(huán)氧樹脂膠黏劑組成的改性液，噴涂于玻璃表面，膠黏劑及硅烷的存在，帶動納米二氧化硅附著在玻璃表面，且硅烷水解產(chǎn)生的硅羥基與玻璃表面以及納米二氧化硅發(fā)生接枝，進而在玻璃表面形成有機與無機結(jié)合的硅烷保護層，同時，全氟癸基三乙氧基硅烷的存在，能在保護層表面形成一層極薄的高疏水性分子膜，提高玻璃表面的疏水效果，此外，利用氟化鈉、草酸、硫酸銨對玻璃進行刻蝕，在玻璃表面形成微小的凹凸結(jié)構(gòu)，光線能發(fā)生多次反射和轉(zhuǎn)折，提高了玻璃的透光性；

18、其次，本發(fā)明將二氧化硅溶膠、十二烷基硫酸鈉和二氧化鈦分散液混合攪拌，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，硅氧烷鍵經(jīng)水解生成硅醇，與二氧化硅表面硅羥基縮合生成硅氧硅鍵，呈現(xiàn)親油性，提升聚合物的相容性，增強了對紫外光的阻隔能力；加入聚乙烯醇縮丁醛酯混合攪拌，得復(fù)合納米膜，二氧化硅表面還有大量羥基，增強了與聚合物之間的相互作用力，提高了復(fù)合材料的力學性能。

技術(shù)特征：

1.一種憎水透光硬質(zhì)玻璃，其特征在于，所述憎水透光硬質(zhì)玻璃包括超疏水性涂層和復(fù)合納米膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水透光硬質(zhì)玻璃，其特征在于，所述超疏水性涂層是由γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、納米二氧化硅、環(huán)氧樹脂膠黏劑、全氟癸基三乙氧基硅烷制得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水透光硬質(zhì)玻璃，其特征在于，所述復(fù)合納米膜是由二氧化硅溶膠、十二烷基硫酸鈉、二氧化鈦、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚乙烯醇縮丁醛酯制得。

4.一種憎水透光硬質(zhì)玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種憎水透光硬質(zhì)玻璃的制備方法，其特征在于，上述步驟（1）中刻蝕玻璃的制備方法為：將氟化鈉、硫酸銨、草酸和去離子水按質(zhì)量比10：3：9：95混合均勻，在50~80rpm下攪拌1~2h，在室溫下反應(yīng)12h得刻蝕液，將玻璃放入刻蝕液中加熱至70~75℃刻蝕50min。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種憎水透光硬質(zhì)玻璃的制備方法，其特征在于，上述步驟（1）中噴涂的具體過程為：玻璃呈45°放置在噴涂工作臺上，噴槍壓力為0.4mpa，噴槍距離玻璃10~15cm，噴槍進行橫向和縱向的s形移動，保持涂層的均勻。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種憎水透光硬質(zhì)玻璃的制備方法，其特征在于，上述步驟（2）中二氧化鈦分散液的制備方法為：將二氧化鈦升溫至70℃干燥2h，將二氧化鈦和無水乙醇按質(zhì)量比1：3.7~4.5混合，超聲1h，超聲功率1200w。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種憎水透光硬質(zhì)玻璃的制備方法，其特征在于，上述步驟（2）中γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解液的制備方法為：將γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按質(zhì)量比0.5~1：7：1混合，用1mol/l的鹽酸調(diào)節(jié)ph為3~4，在室溫下水解1h。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種憎水透光硬質(zhì)玻璃的制備方法，其特征在于，上述步驟（2）中制膜的具體過程為：清洗塑料板表面，將溶液倒在塑料板上，用涂膜器制成約0.38mm厚的復(fù)合納米膜。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種憎水透光硬質(zhì)玻璃的制備方法，其特征在于，上述步驟（3）中高溫高壓處理的具體條件為：加熱溫度為132℃，排氣為55℃，保溫30~60min，氣壓為1mpa。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種憎水透光硬質(zhì)玻璃及其制備方法，涉及玻璃技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明制備的憎水透光硬質(zhì)玻璃，包括超疏水性涂層和復(fù)合納米膜；γ?縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷產(chǎn)生的硅羥基與玻璃表面以及納米二氧化硅發(fā)生接枝，在玻璃表面形成硅烷保護層，全氟癸基三乙氧基硅烷在保護層表面形成極薄的高疏水性分子膜，提高疏水效果，刻蝕玻璃表面形成凹凸結(jié)構(gòu)，光線發(fā)生多次反射和轉(zhuǎn)折，提高玻璃透光性；將二氧化硅溶膠、十二烷基硫酸鈉和二氧化鈦分散液混合攪拌，加入γ?甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，硅氧烷鍵水解成硅醇，與硅羥基縮合成硅氧硅鍵，呈現(xiàn)親油性，提升聚合物的相容性，提高復(fù)合材料的力學性能。

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技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17