【技术实现步骤摘要】
本申请涉及表面处理领域，尤其涉及一种制备涂层的方法、涂层、以及器件。
技术介绍
1、当环境中饱和的水蒸气遇到温度低于露点的器件的时候，易于在器件表面形成粘附的雾，这通常引发生活中随处可见的起雾现象。例如浴室玻璃、眼镜、泳镜、摄像机镜头、汽车玻璃等器件起雾的时候，往往直接影响观察视野的清晰度。若高速行驶的汽车前挡玻璃在短时间内起雾直接影响视野清晰度，存在很大的驾驶危险性。而一些精密设备，如红外显微镜和手术内窥镜的应用也深受起雾现象的不良影响。此外，近些年，清洁能源发展迅速，其中太阳能电池板的光照透过率和发电效率密切相关，太阳能电池板的玻璃表面的起雾将直接影响透过率、进而影响发电效率。
2、为解决各种器件的起雾问题，人们进行了广泛的研究，其中一个方向是对基材进行表面处理，以得到在部分或者全部表面具有涂层的器件。但是现有的制备涂层的方法往往不甚理想，比如需要较多种类的材料、成本较高、工艺较为复杂，等等，因此需要改进。
技术实现思路
1、本申请的一个目的在于，提供改进的制备涂层的方法、涂层、以及器件。
2、针对以上目的，本申请实施例的一方面涉及一种制备涂层的方法，其包括以下步骤：将基材放置于等离子体反应腔体内；以及向所述等离子体反应腔体通入含有异氰酸酯键的第一原料和含有羟基、氨基的第二原料，等离子体放电，以在所述基材的表面形成涂层。
3、一些实施例中，所述第一原料具有结构式i：
4、
5、其中r1，r2分别独立地为氢原子、氟原子、
6、一些实施例中，所述第一原料具有结构式ii：si(or3)x(r4)y(r5)z，其中，r3为c1-c3的烷基，r4为氢或烷基，r5为末端连接异氰酸酯键的烷基，x+y+z＝4，1≤x≤3，0≤y≤2，1≤z。
7、一些实施例中，所述第一原料包括3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、间甲基苯异氰酸酯、甲基-(3-异氰酸丙基)二甲基硅烷、3-异氰酸丙酯基甲基二乙氧基硅烷、10-异氰酰癸基三甲氧基硅烷、对甲氧基苯异氰酸酯、3-甲氧基苯异氰酸酯、3-(三氟甲基)异氰酸苯酯、2,4-二氟苯基异氰酸酯、异氰酸间甲基苯酯、3,5-二甲基苯异氰酸酯、3,5-双(三氟甲基)苯基异氰酸酯、异氰酸对氟苯基酯、异氰酸苯酯中至少之一。
8、一些实施例中，所述第一原料包括3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、间甲基苯异氰酸酯中至少之一。
9、一些实施例中，所述第二原料为亲水材料。
10、一些实施例中，所述第二原料具有结构式iii：r6-x，其中，x为羟基或氨基，r6为连接有至少一个-oh或-nh2的烃基。
11、一些实施例中，r6为部分碳原子被仲胺、叔胺或氧原子替换的烷基。
12、一些实施例中，所述第二原料包括聚乙二醇、吐温20、二乙醇胺、1,4-丁烯二醇、1,3-丁二醇、丙三醇、1,2,4-丁三醇、2,3-丁二醇、戊烷-1,3-二醇、1,2,6-己三醇、三乙二醇、n-丁基二乙醇胺、n-(3-氨基丙基)二乙醇胺、n-乙基二乙醇胺中至少之一。
13、一些实施例中，所述第二原料包括聚乙二醇、吐温20、二乙醇胺、1,4-丁烯二醇、1,3-丁二醇中至少之一。
14、一些实施例中，所述第一原料和所述第二原料的摩尔比在1：0.5至1：5的范围。
15、一些实施例中，向所述等离子体反应腔体通入含有异氰酸酯键的第一原料和含有羟基、氨基的第二原料包括，混合、加热所述第一原料和所述第二原料后，气化所述第一原料和所述第二原料的混合物。
16、一些实施例中，所述基材包括玻璃、塑料中至少之一。
17、一些实施例中，所述塑料包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯中至少之一。
18、本申请实施例的另一方面涉及一种涂层，其由本申请所述的方法制备而得。
19、一些实施例中，所述涂层的水接触角小于、等于12°。
20、一些实施例中，所述涂层在以10牛顿的载荷用蘸酒精的棉布摩擦100次后，测得的水接触角小于、等于14°。
21、一些实施例中，所述涂层的可见光透过率大于、等于90％。
22、一些实施例中，所述涂层为防雾涂层。
23、本申请实施例的又一方面涉及一种器件，其至少部分表面包括如本申请所述的涂层。
24、一些实施例中，所述器件包括浴室玻璃、眼镜、泳镜、摄像机镜头、汽车玻璃、红外显微镜、手术内窥镜、太阳能电池板中至少之一。
25、在技术条件允许的情况下，本申请中各实施例的技术特征可以任意组合、形成在本申请保护范围内的新的技术方案。
26、下文将结合实施例和附图对本申请进行进一步的描述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种制备涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一原料具有结构式I：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一原料具有结构式II：Si(OR3)x(R4)y(R5)z，其中，R3为C1-C3的烷基，R4为氢或烷基，R5为末端连接异氰酸酯键的烷基，x+y+z＝4，1≤x≤3，0≤y≤2，1≤z。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一原料包括3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、间甲基苯异氰酸酯、甲基-(3-异氰酸丙基)二甲基硅烷、3-异氰酸丙酯基甲基二乙氧基硅烷、10-异氰酰癸基三甲氧基硅烷、对甲氧基苯异氰酸酯、3-甲氧基苯异氰酸酯、3-(三氟甲基)异氰酸苯酯、2,4-二氟苯基异氰酸酯、异氰酸间甲基苯酯、3,5-二甲基苯异氰酸酯、3,5-双(三氟甲基)苯基异氰酸酯、异氰酸对氟苯基酯、异氰酸苯酯中至少之一。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一原料包括3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、间甲基苯异氰酸酯中至少之
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二原料为亲水材料。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二原料具有结构式III：R6-X，其中，X为羟基或氨基，R6为连接有至少一个-OH或-NH2的烃基。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，R6为部分碳原子被仲胺、叔胺或氧原子替换的烷基。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二原料包括聚乙二醇、吐温20、二乙醇胺、1,4-丁烯二醇、1,3-丁二醇、丙三醇、1,2,4-丁三醇、2,3-丁二醇、戊烷-1,3-二醇、1,2,6-己三醇、三乙二醇、N-丁基二乙醇胺、N-(3-氨基丙基)二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺中至少之一。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二原料包括聚乙二醇、吐温20、二乙醇胺、1,4-丁烯二醇、1,3-丁二醇中至少之一。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一原料和所述第二原料的摩尔比在1：0.5至1：5的范围。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述等离子体反应腔体通入含有异氰酸酯键的第一原料和含有羟基、氨基的第二原料包括，混合、加热所述第一原料和所述第二原料后，气化所述第一原料和所述第二原料的混合物。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材包括玻璃、塑料中至少之一。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述塑料包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯中至少之一。
15.一种涂层，其特征在于，由权利要求1-14中任一项所述的方法制备而得。
16.如权利要求15所述的涂层，其特征在于，所述涂层的水接触角小于、等于12°。
17.如权利要求15所述的涂层，其特征在于，所述涂层在以10牛顿的载荷用蘸酒精的棉布摩擦100次后，测得的水接触角小于、等于14°。
18.如权利要求15所述的涂层，其特征在于，所述涂层的可见光透过率大于、等于90％。
19.如权利要求15所述的涂层，其特征在于，所述涂层为防雾涂层。
20.一种器件，其特征在于，所述器件的至少部分表面包括如权利要求15-19中任一项所述的涂层。
21.如权利要求20所述的器件，其特征在于，包括浴室玻璃、眼镜、泳镜、摄像机镜头、汽车玻璃、红外显微镜、手术内窥镜、太阳能电池板中至少之一。
...【技术特征摘要】
1.一种制备涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一原料具有结构式i：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一原料具有结构式ii：si(or3)x(r4)y(r5)z，其中，r3为c1-c3的烷基，r4为氢或烷基，r5为末端连接异氰酸酯键的烷基，x+y+z＝4，1≤x≤3，0≤y≤2，1≤z。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一原料包括3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、间甲基苯异氰酸酯、甲基-(3-异氰酸丙基)二甲基硅烷、3-异氰酸丙酯基甲基二乙氧基硅烷、10-异氰酰癸基三甲氧基硅烷、对甲氧基苯异氰酸酯、3-甲氧基苯异氰酸酯、3-(三氟甲基)异氰酸苯酯、2,4-二氟苯基异氰酸酯、异氰酸间甲基苯酯、3,5-二甲基苯异氰酸酯、3,5-双(三氟甲基)苯基异氰酸酯、异氰酸对氟苯基酯、异氰酸苯酯中至少之一。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一原料包括3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、间甲基苯异氰酸酯中至少之一。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二原料为亲水材料。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二原料具有结构式iii：r6-x，其中，x为羟基或氨基，r6为连接有至少一个-oh或-nh2的烃基。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，r6为部分碳原子被仲胺、叔胺或氧原子替换的烷基。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二原料包括聚乙二醇、吐温20、二乙醇胺、1,4-丁烯二醇、1,3-丁二醇、丙三醇、1,2,4-丁三醇、2,3-丁二醇、戊烷-1,3-二醇、1,2,6-己三醇、三乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：宗坚，齐美美，
申请(专利权)人：江苏菲沃泰纳米科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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