一种疏水耐老化玻璃膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种疏水耐老化玻璃膜及其制备方法，属于特种膜层制备技术领域。本发明专利技术首先以异丙醇钛为原料，将其和酸反应水解，制得纳米钛溶胶，再用三甲基氯硅烷对其进行改性，得到改性钛溶胶，将改性钛溶胶经浸提热处理后形成预处理玻璃膜，接着本发明专利技术用硅酸钠和磷酸反应生成原硅酸反应液，向原硅酸反应液中加入纳米蒙脱土并加热水解制得针刺状复合微球，将针刺状复合微球和热固性丙烯酸树脂以及其他原料共混制得自制防水耐老化涂料，将涂料涂布在预处理玻璃膜表面后热固化，最终制得疏水耐老化玻璃膜，具有广阔的应用前景。

A hydrophobic aging resistant glass film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种疏水耐老化玻璃膜及其制备方法
本专利技术涉及一种疏水耐老化玻璃膜及其制备方法，属于特种膜层制备

技术介绍
目前，市场上的很多玻璃产品需要长期暴露在恶劣的环境中，容易老化受损，而为了满足一些特殊场合的使用要求，还需要玻璃具备一定疏水性，而现有的玻璃大都不具备这些功能。有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种疏水耐老化玻璃膜及其制备方法，使其使用后能够赋予玻璃表面同时具备耐老化和疏水的效果。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种疏水耐老化玻璃膜及其制备方法。本专利技术的一种疏水耐老化玻璃膜，是由自制防水耐老化涂料涂布在预处理玻璃膜表面后热固化制成，所述预处理玻璃膜是由改性钛溶胶浸渍提拉后，热处理后制得；所述改性钛溶胶是由异丙醇钛、丁醇、硝酸溶液、去离子水和三甲基氯硅烷反应制得；所述自制防水耐老化涂料是由热固性丙烯酸树脂、针刺状复合微球、异丙醇、丙二醇单月桂酸酯和乙醇溶液反应制得；所述针刺状复合微球是由反应液和纳米蒙脱土反应制得；所述反应液是由硅酸钠溶液和磷酸溶液反应制得。一种疏水耐老化玻璃膜的制备方法，具体制备步骤为：（1）改性钛溶胶的制备：将异丙醇钛和丁醇混合，超声分散，再加入硝酸溶液和去离子水，水解后得到钛溶胶，再将钛溶胶和三甲基氯硅烷混合后得到改性钛溶胶；（2）预处理玻璃膜的制备：将待处理的玻璃浸入改性钛溶胶中，静置，提拉．每浸渍提拉一层膜后热处理，反复5次，得到预处理玻璃膜；（3）反应液的制备：将硅酸钠溶液和磷酸溶液混合，超声振荡反应得到反应液；（4）针刺状复合微球的制备：将反应液和纳米蒙脱土混合，加热搅拌反应，即得针刺状复合微球；（5）自制防水耐老化涂料的制备：称取热固性丙烯酸树脂、针刺状复合微球、异丙醇、丙二醇单月桂酸酯和乙醇溶液，研磨混合后出料，得到自制防水耐老化涂料；（6）疏水耐老化玻璃膜的制备：将自制防水耐老化涂料涂布在预处理玻璃膜表面，热固化，即可得到疏水耐老化玻璃膜。进一步的，具体制备步骤为：（1）改性钛溶胶的制备：将异丙醇钛和丁醇混合后，放入超声分散仪中超声分散得前驱液，再向前驱液中加入硝酸溶液和去离子水，移入水浴锅中搅拌水解后得到钛溶胶，将得到的钛溶胶和三甲基氯硅烷混合后得到改性钛溶胶；（2）预处理玻璃膜的制备：将待处理的玻璃浸入改性钛溶胶中，静置后，垂直向上提拉玻璃．每浸渍提拉一层膜后立即放入马弗炉中，热处理，反复5次，得到预处理玻璃膜；（3）反应液的制备：将硅酸钠溶液和磷酸溶液混合得到混合液，将混合液装入超声振荡仪中，超声振荡反应得到反应液；（4）针刺状复合微球的制备：将上述得到反应液和纳米蒙脱土混合后移入反应釜中，加热升温，搅拌反应后过滤分离得到滤渣，即得针刺状复合微球；（5）自制防水耐老化涂料的制备：称取热固性丙烯酸树脂、针刺状复合微球、异丙醇、丙二醇单月桂酸酯和乙醇溶液加入到胶体磨中，研磨混合后出料，得到自制防水耐老化涂料；（6）疏水耐老化玻璃膜的制备：将上述得到自制防水耐老化涂料用涂布机涂布在预处理玻璃膜表面，涂布完成后移入烘箱，热固化后出料，即可得到疏水耐老化玻璃膜。进一步的，具体制备步骤为：（1）改性钛溶胶的制备：按质量比为1:10将异丙醇钛和丁醇混合后，放入超声分散仪中以25～35kHz的频率超声分散30～40min得前驱液，再向前驱液中加入前驱液质量2倍的浓度为0.1mol/L硝酸溶液和前驱液质量10倍的去离子水，移入60～80℃水浴锅中搅拌水解1～3h后得到钛溶胶，将上述得到的钛溶胶和三甲基氯硅烷按质量比为30:1混合后得到改性钛溶胶；（2）预处理玻璃膜的制备：将待处理的玻璃浸入改性钛溶胶中，静置3～5min后，以0.5cm/s的速度垂直向上提拉玻璃．每浸渍提拉一层膜后立即放入马弗炉中，以400～500℃的温度热处理10～15min，反复5次，得到预处理玻璃膜；（3）反应液的制备：按质量比为6:1将质量分数为25%的硅酸钠溶液和浓度为0.5mol/L的磷酸溶液混合得到混合液，将混合液装入超声振荡仪中，以25～35kHz的频率超声振荡反应30～40min得到反应液；（4）针刺状复合微球的制备：将上述得到反应液和纳米蒙脱土按质量比为30:1混合后移入反应釜中，加热升温至200～300℃，并以200～300r/min的转速搅拌反应1～2h后过滤分离得到滤渣，即得针刺状复合微球；（5）自制防水耐老化涂料的制备：按重量份数计，称取35～45份热固性丙烯酸树脂、15～20份上述针刺状复合微球、15～20份异丙醇、3～5份丙二醇单月桂酸酯和30～40份质量分数为75%乙醇溶液加入到胶体磨中，研磨混合20～30min后出料，得到自制防水耐老化涂料；（6）疏水耐老化玻璃膜的制备：将上述得到自制防水耐老化涂料用涂布机以3～5g/cm2的涂布量涂布在预处理玻璃膜表面，涂布完成后移入烘箱，在120～150℃下热固化20～30min后出料，即可得到疏水耐老化玻璃膜。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：（1）本专利技术首先以异丙醇钛为原料，将其和酸反应水解，制得纳米钛溶胶，再用三甲基氯硅烷对其进行改性，得到改性钛溶胶，将改性钛溶胶经浸提热处理后形成预处理玻璃膜，接着本专利技术用硅酸钠和磷酸反应生成原硅酸反应液，向原硅酸反应液中加入纳米蒙脱土并加热水解制得针刺状复合微球，将针刺状复合微球和热固性丙烯酸树脂以及其他原料共混制得自制防水耐老化涂料，将涂料涂布在预处理玻璃膜表面后热固化，最终制得疏水耐老化玻璃膜，本专利技术的预处理玻璃膜通过三甲基氯硅烷对纳米二氧化钛胶粒表面进行修饰，二氧化硅胶粒表面的-OH中的H被-Si(CH3)3基团取代后，憎水角由40°增加到120°，预处理玻璃膜的表面比较疏松，具有明显的孔洞结构，孔洞的大小在几个到十几个纳米，这种孔洞结构，无疑增加了微表面粗糙度，使玻璃膜的憎水性得以提高，疏水性增强，同时这层预处理玻璃膜的主要成分为纳米二氧化钛，而纳米二氧化钛本身具有极强的紫外线吸收性，抗氧化性极佳，因此它的存在有效提高了玻璃膜的耐老化性；（2）此外，本专利技术以纳米蒙脱土作为核体，将其放入原硅酸反应液中，在加热水解的过程中，原硅酸水解产生纳米二氧化硅粒子，产生的纳米二氧化硅粒子被纳米蒙脱土表面的羟基吸附固着，最终沉积在纳米蒙脱土表面，形成针刺状的蒙脱土/二氧化硅复合微球，将此复合微球和热固性丙烯酸树脂以及其他原料混合涂布在预处理玻璃膜表面，在热固化后，针刺状复合微球析出均匀分布在玻璃表面，形成陨石坑状结构的SiO2超憎水膜，因为针状结构和陨石坑状结构都储存了较多空气，可以形成粗糙的微观表面，增加了玻璃膜表面和水珠的接触角，因此疏水性再一次得到显著提高，具有广阔的应用前景。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疏水耐老化玻璃膜，是由自制防水耐老化涂料涂布在预处理玻璃膜表面后热固化制成，其特征在于：/n所述预处理玻璃膜是由改性钛溶胶浸渍提拉后，热处理后制得；/n所述改性钛溶胶是由异丙醇钛、丁醇、硝酸溶液、去离子水和三甲基氯硅烷反应制得；/n所述自制防水耐老化涂料是由热固性丙烯酸树脂、针刺状复合微球、异丙醇、丙二醇单月桂酸酯和乙醇溶液反应制得；/n所述针刺状复合微球是由反应液和纳米蒙脱土反应制得；/n所述反应液是由硅酸钠溶液和磷酸溶液反应制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种疏水耐老化玻璃膜，是由自制防水耐老化涂料涂布在预处理玻璃膜表面后热固化制成，其特征在于：
所述预处理玻璃膜是由改性钛溶胶浸渍提拉后，热处理后制得；
所述改性钛溶胶是由异丙醇钛、丁醇、硝酸溶液、去离子水和三甲基氯硅烷反应制得；
所述自制防水耐老化涂料是由热固性丙烯酸树脂、针刺状复合微球、异丙醇、丙二醇单月桂酸酯和乙醇溶液反应制得；
所述针刺状复合微球是由反应液和纳米蒙脱土反应制得；
所述反应液是由硅酸钠溶液和磷酸溶液反应制得。


2.一种疏水耐老化玻璃膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）改性钛溶胶的制备：将异丙醇钛和丁醇混合，超声分散，再加入硝酸溶液和去离子水，水解后得到钛溶胶，再将钛溶胶和三甲基氯硅烷混合后得到改性钛溶胶；
（2）预处理玻璃膜的制备：将待处理的玻璃浸入改性钛溶胶中，静置，提拉．每浸渍提拉一层膜后热处理，反复5次，得到预处理玻璃膜；
（3）反应液的制备：将硅酸钠溶液和磷酸溶液混合，超声振荡反应得到反应液；
（4）针刺状复合微球的制备：将反应液和纳米蒙脱土混合，加热搅拌反应，即得针刺状复合微球；
（5）自制防水耐老化涂料的制备：称取热固性丙烯酸树脂、针刺状复合微球、异丙醇、丙二醇单月桂酸酯和乙醇溶液，研磨混合后出料，得到自制防水耐老化涂料；
（6）疏水耐老化玻璃膜的制备：将自制防水耐老化涂料涂布在预处理玻璃膜表面，热固化，即可得到疏水耐老化玻璃膜。


3.根据权利要求2所述的一种疏水耐老化玻璃膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）改性钛溶胶的制备：将异丙醇钛和丁醇混合后，放入超声分散仪中超声分散得前驱液，再向前驱液中加入硝酸溶液和去离子水，移入水浴锅中搅拌水解后得到钛溶胶，将得到的钛溶胶和三甲基氯硅烷混合后得到改性钛溶胶；
（2）预处理玻璃膜的制备：将待处理的玻璃浸入改性钛溶胶中，静置后，垂直向上提拉玻璃．每浸渍提拉一层膜后立即放入马弗炉中，热处理，反复5次，得到预处理玻璃膜；
（3）反应液的制备：将硅酸钠溶液和磷酸溶液混合得到混合液，将混合液装入超声振荡仪中，超声振荡反应得到反应液；
（4）针刺状复合微球的制备：将上述得到反应液和纳米蒙脱土混合后移入反应釜中，加热升温，搅拌反应后过滤分离得...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋益平，
申请(专利权)人：蒋益平，
类型：发明
国别省市：江苏;32