一種疏水玻璃的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種疏水玻璃的制備方法，屬于汽車制造領域。所述方法包括使用分散液清洗待鍍膜玻璃，得到清洗后的待鍍膜玻璃，制備二氧化硅溶膠，在所述二氧化硅溶膠中加入容積在預設第一數值范圍內且分子量在預設第二數值范圍內的聚乙二醇和容積在預設第三數值范圍內的低表面能物質，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠，將所述清洗后的待鍍膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中，采用提拉法對所述待鍍膜玻璃進行鍍膜，得到鍍膜玻璃。采用本發明可以提高鍍膜玻璃的透光度。
【專利說明】一種疏水玻璃的制備方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及汽車制造領域，特別涉及一種疏水玻璃的制備方法。

【背景技術】
[0002] 隨著經濟的發展以及人民生活水平的提高，汽車已經逐步走進了人們的生活，提 高了人們的生活品質。尤其在雨天時，駕車出行使人們免去了淋雨的苦惱。但是，下雨時水 滴粘附在汽車玻璃上不易流動，會影響駕駛員的視線，容易發生交通事故。
[0003] 為了解決水滴粘附在玻璃上的問題，汽車廠商通過在汽車玻璃上進行鍍膜的方 法，使得鍍膜后的汽車玻璃上帶有疏水薄膜，水滴落在汽車玻璃上后，由于疏水薄膜減小了 水滴與汽車玻璃間的粘附力，能夠使水滴在自身重力的作用下，從汽車玻璃上迅速滑落。相 關的鍍膜技術有：氧化鋁模板法、化學氣相沉積法等。
[0004] 在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：
[0005] 現有的鍍膜工藝制備出的鍍膜玻璃透光度較低，從而提高交通事故的發生概率。


【發明內容】

[0006] 為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種疏水玻璃的制備方法，所述 方法包括：
[0007] 使用分散液清洗待鍍膜玻璃，得到清洗后的待鍍膜玻璃；
[0008] 制備二氧化硅溶膠，在所述二氧化硅溶膠中加入容積在預設第一數值范圍內且分 子量在預設第二數值范圍內的聚乙二醇和容積在預設第三數值范圍內的低表面能物質，生 成二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠；
[0009] 將所述清洗后的待鍍膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中，采用提拉 法對所述待鍍膜玻璃進行鍍膜，得到鍍膜玻璃。
[0010] 可選的，所述使用分散液清洗待鍍膜的玻璃，包括：
[0011] 使用氧化鈰拋光粉和蒸餾水混合攪拌均勻，得到所述分散液；
[0012]用擦拭布蘸取所述分散液擦拭所述待鍍膜玻璃表面，將所述待鍍膜玻璃表面的所 述分散液沖洗干凈；
[0013] 將沖洗干凈的所述待鍍膜玻璃置于浸泡液中浸泡，一定時間后，將所述待鍍膜玻 璃沖干凈，其中所述浸泡液由質量比為3比1的濃硫酸和過氧化氫混合制成。
[0014] 可選的，所述一定時間為30至60分鐘。
[0015] 可選的，所述制備二氧化硅溶膠，在所述溶膠中加入第一容積的預設分子量的聚 乙二醇和第二容積的低表面能物質，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠，包括：
[0016] 將氨水和有機溶劑混合，加入含硅物質攪拌反應，得到所述二氧化硅溶膠；
[0017] 在所述二氧化硅溶膠中加入所述第一容積的預設分子量的聚乙二醇，攪拌反應后 加入第二容積的表面能物質，得到所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠，其中所述第一容積 為15至25份，所述第二容積的低表面能物質為5至8份的十八烷基三甲氧基硅烷。
[0018] 可選的，所述有機溶劑為：甲醇、乙醇、丙酮、四氫呋喃中的一種。
[0019] 可選的，所述含硅物質為：正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯中的一種。
[0020] 可選的，所述預設分子量為200至400。
[0021] 可選的，所述將所述清洗后的待鍍膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠 中，采用提拉法對所述待鍍膜玻璃進行鍍膜，得到鍍膜玻璃，包括：
[0022] 將所述清洗后的待鍍膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中，將所述待 鍍膜玻璃從所述混合溶膠中提出，重復所述浸入、提出過程2至3次，得到所述鍍膜玻璃。
[0023] 可選的，所述方法還包括：
[0024] 將所述鍍膜玻璃置于真空中固化。
[0025] 可選的，在所述距離測量設備中：
[0026] 采用銷軸的方式進行鉸接。
[0027] 可選的，所述將所述鍍膜玻璃置于真空中固化，包括：
[0028] 將所述鍍膜玻璃置于80至100攝氏度的真空干燥箱中固化60至120分鐘，保持 負壓為0. 06至0. 08個標準大氣壓。
[0029] 本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：
[0030] 本發明實施例中的一種疏水玻璃的制備方法，所述方法包括：使用分散液清洗待 鍍膜玻璃，得到清洗后的待鍍膜玻璃，制備二氧化硅溶膠，在所述二氧化硅溶膠中加入容積 在預設第一數值范圍內且分子量在預設第二數值范圍內的聚乙二醇和容積在預設第三數 值范圍內的低表面能物質，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠，將所述清洗后的待鍍膜玻 璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中，采用提拉法對所述待鍍膜玻璃進行鍍膜，得 到鍍膜玻璃。通過上述方法提高了鍍膜玻璃的透光度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于 本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他 的附圖。
[0032] 圖1是本發明實施例一提供的一種疏水玻璃的制備方法的流程示意圖。
[0033] 圖2是本發明實施例二提供的親水情況下的接觸角的示意圖。
[0034] 圖3是本發明實施例二提供的疏水情況下的接觸角的示意圖。

【具體實施方式】
[0035] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方 式作進一步地詳細描述。
[0036] 實施例一
[0037] 本發明實施例提供了一種疏水玻璃的制備方法，如圖1所示，該方法包括：
[0038] 在步驟101中，使用分散液清洗待鍍膜玻璃，得到清洗后的待鍍膜玻璃。
[0039] 在步驟102中，制備二氧化硅溶膠，在所述二氧化硅溶膠中加入容積在預設第一 數值范圍內且分子量在預設第二數值范圍內的聚乙二醇和容積在預設第三數值范圍內的 低表面能物質，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠。
[0040] 在步驟103中，將所述清洗后的待鍍膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶 膠中，采用提拉法對所述待鍍膜玻璃進行鍍膜，得到鍍膜玻璃。
[0041] 本發明實施例中的疏水玻璃的制備方法，所述方法包括：使用分散液清洗待鍍膜 玻璃，得到清洗后的待鍍膜玻璃，制備二氧化硅溶膠，在所述二氧化硅溶膠中加入容積在預 設第一數值范圍內且分子量在預設第二數值范圍內的聚乙二醇和容積在預設第三數值范 圍內的低表面能物質，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠，將所述清洗后的待鍍膜玻璃浸 入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中，采用提拉法對所述待鍍膜玻璃進行鍍膜，得到鍍 膜玻璃。通過上述方法提高了鍍膜玻璃的透光度。
[0042] 實施例二
[0043] 本發明實施例提供了一種疏水玻璃的制備方法，該方法流程包括：
[0044] 在步驟201中，使用分散液清洗待鍍膜玻璃，得到清洗后的待鍍膜玻璃。
[0045] 其中，上述分散液是由拋光粉和蒸餾水混合攪拌后形成的溶液。
[0046] 在實施中，將待鍍膜玻璃浸入分散液中，使得該待鍍膜玻璃的所有表面均附有分 散液，當該分散液浸潤待鍍膜玻璃一段時間后，使用擦拭布將待鍍膜玻璃上的分散液擦出， 并用蒸餾水將待鍍膜玻璃沖洗干凈，得到清洗后的待鍍膜玻璃。
[0047] 可選的，由于調配分散液使用的物質成分、以及清洗待鍍膜玻璃的方法多種多樣， 下邊提供其中一種具體的實現方式：
[0048] 在步驟一中，使用氧化鈰拋光粉和蒸餾水混合攪拌均勻，得到分散液。
[0049] 在實施中，氧化鈰的容積可以為1至5份，對應的蒸餾水的容積可以為20至50份。
[0050] 在步驟二中，用擦拭布蘸取分散液擦拭待鍍膜玻璃表面，將待鍍膜玻璃表面的分 散液沖洗干凈。
[0051] 在步驟三中，將沖洗干凈的待鍍膜玻璃置于浸泡液中浸泡，一定時間后，將待鍍膜 玻璃沖干凈，其中浸泡液由質量比為3比1的濃硫酸和過氧化氫混合制成。
[0052] 在實施中，該時間為30至60分鐘。
[0053] 在步驟202中，制備二氧化硅溶膠，在二氧化硅溶膠中加入容積在預設第一數值 范圍內且分子量在預設第二數值范圍內的聚乙二醇和容積在預設第三數值范圍內的低表 面能物質，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠。
[0054] 可選的，由于制備溶膠使用的物質成分多種多樣，下邊提供其中一種具體的實現 方式：
[0055] 在步驟一中，將氨水和有機溶劑混合，加入含硅物質攪拌反應，得到二氧化硅溶 膠。
[0056] 在實施中，氨水的容積可以為1至2. 5份，對應的有機溶劑的容積為15至25份， 含硅物質的容積則為1. 25至2. 5份。其中的有機溶劑為：甲醇、乙醇、丙酮、四氫呋喃中的 一種，而含娃物質為：正娃酸乙酯、正娃酸丙酯、正娃酸丁酯中的一種。
[0057] 在步驟二中，在二氧化硅溶膠中加入第一容積的預設分子量的聚乙二醇，攪拌反 應后加入第二容積的表面能物質，得到二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠，其中第一容積為15 至25份，第二容積的低表面能物質為5至8份的十八烷基三甲氧基硅烷。
[0058] 在實施中，表面能是創造物質表面時，對分子間化學鍵破壞的量度，或稱為材料表 面相對于材料內部多出的能量?；谏鲜龆x，這里的低表面能則意味著破壞分子間化學 鍵需要的能量較低，或材料表面相對于材料內部多出的能量較少，結合本實施例的具體情 況，則是指降低的待鍍膜玻璃表面附著力，表面能低，待鍍膜玻璃表面的附著力也降低，使 得水滴無法在待鍍膜玻璃表面附著，從而迅速滑落。上述步驟2混合溶膠中的十八烷基三 甲氧基硅烷，則是起到降低待鍍膜玻璃表面能的物質。
[0059] 在步驟203中，將清洗后的待鍍膜玻璃浸入二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中，采用 提拉法對待鍍膜玻璃進行鍍膜，得到鍍膜玻璃。
[0060] 可選的，將清洗后的待鍍膜玻璃浸入二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中，將待鍍膜 玻璃從混合溶膠中提出，重復浸入、提出過程2至3次，得到鍍膜玻璃。
[0061] 本實施例中，還提供了將鍍膜玻璃進行固化的方法，可以為：
[0062] 將鍍膜玻璃置于真空中固化。
[0063] 可選的，將鍍膜玻璃置于80至100攝氏度的真空干燥箱中固化60至120分鐘，保 持負壓為〇. 06至0. 08個標準大氣壓。
[0064] 由于上文中的所有數據均為范圍性的描述，在實際的制備過程中使用的數據組合 類型多種多樣，下面將結合兩組特定的數據，介紹該疏水玻璃的具體制備方法。
[0065]方式一
[0066] 在步驟一中，將1份氧化鈰拋光粉與20份蒸餾水混合攪拌均勻，得到分散液，用擦 拭布蘸取分散液擦拭待鍍膜玻璃表面，使用蒸餾水將待鍍膜玻璃沖洗干凈；再將沖洗干凈 的待鍍膜玻璃置于質量比為3比1的濃硫酸與過氧化氫組成的混合溶液中浸泡30分鐘，再 次使用蒸餾水將待鍍膜玻璃沖洗干凈。
[0067] 在步驟二中，將1份氨水、15份乙醇、1. 25份正硅酸乙酯在室溫下混合攪拌30分 鐘，得到二氧化硅溶膠，接著將2. 5份分子量為200的聚乙二醇加入到上述二氧化硅溶膠 中，繼續在室溫下攪拌反應2小時，得到混合液，再將5份十八烷基三甲氧基硅烷加入到上 述混合液中，在40攝氏度的溫度下攪拌反應24小時，得到二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠。 [0068] 在步驟三中，將清洗后的待鍍膜玻璃浸入上述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中， 采用提拉法的方式鍍膜1次，再將鍍膜玻璃置于80攝氏度的真空干燥箱中固化60分鐘，期 間保持真空干燥箱中的大氣壓為0. 06個標準大氣壓。
[0069] 經過上述步驟得到的冷卻后的鍍膜玻璃，經過實際測量，其表面接觸角為 112.6。。
[0070] 同樣的，下邊結合另一組具體的數值，對疏水玻璃的制備方式進行描述。
[0071] 方式二
[0072] 在步驟一中，將3份氧化鈰拋光粉與50份蒸餾水混合攪拌均勻，得到分散液，用擦 拭布蘸取分散額擦拭待鍍膜玻璃表面，使用蒸餾水將待鍍膜玻璃沖洗干凈；在將沖洗干凈 的待鍍膜玻璃置于質量比為3比1的濃硫酸與過氧化氫組成的混合溶液中浸泡50分鐘，再 次使用蒸餾水將帶鍍膜玻璃沖洗干凈。
[0073] 在步驟二中，將2份氨水、22份丙酮、2. 25份正硅酸丁酯在室溫下混合攪拌60分 鐘，得到二氧化硅溶膠，接著將3. 5份分子量為400的聚乙二醇加入到上述二氧化硅溶膠 中，繼續在室溫下攪拌反應3小時，得到混合液，在將8份十八烷基三甲氧基硅烷加入到上 述混合液中，在45攝氏度的溫度下攪拌反應40小時，得到二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠。
[0074] 在步驟三中，將清洗后的待鍍膜玻璃浸入上述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中， 采用提拉法的方式鍍膜3次，再將鍍膜玻璃置于100攝氏度的真空干燥箱中固化80分鐘， 期間保持真空干燥箱中的大氣壓為〇. 08個標準大氣壓。
[0075] 經過上述步驟得到的冷卻后的鍍膜玻璃，經過實際測量，其表面接觸角為 110.4。。
[0076] 上述兩種具體的實現方式中的接觸角是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液 界面的切線穿過液體與固-液交界線之間的夾角Θ，該定義是衡量潤濕程度的量度。若 Θ〈90°，則固體表面是親水性的，即液體容易潤濕固體，不容易在固體表面移動，該角度越 小，表示潤濕性越好，該情況下的接觸角的示意圖如圖2所示；若Θ >90°，則固體表面是疏 水性的，即液體不容易潤濕固體，容易在固體表面移動，該角度越大，表示潤濕性越差，該情 況下的接觸角的示意圖如圖3所示。
[0077] 由于上述兩種實現方式中最后得到的鍍膜玻璃的接觸角分別為112.6°和 110.4°，均遠大于90°，由此可以看出，通過該實施例中方法得到的鍍膜玻璃具有明顯的 疏水性，從而能夠令水滴可以從鍍膜玻璃上迅速滑落，減小了水滴在鍍膜玻璃上的粘附力， 增加了該鍍膜玻璃的透光度。
[0078] 在本實施例中，所有的份數均為各液體容積相對于單位容積的比值，上文為了清 楚的表現出各類液體之間容積的比例關系，特使用份數的表達方式，在實際制備中，需要將 其轉化為毫升mL、或升L等標準單位。
[0079] 本發明實施例中的疏水玻璃的制備方法，所述方法包括：使用分散液清洗待鍍膜 玻璃，得到清洗后的待鍍膜玻璃，制備二氧化硅溶膠，在所述二氧化硅溶膠中加入容積在預 設第一數值范圍內且分子量在預設第二數值范圍內的聚乙二醇和容積在預設第三數值范 圍內的低表面能物質，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠，將所述清洗后的待鍍膜玻璃浸 入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中，采用提拉法對所述待鍍膜玻璃進行鍍膜，得到鍍 膜玻璃。通過上述方法提高了鍍膜玻璃的透光度。
[0080] 本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的發明后，將容易想到本發明的其 它實施方案。本申請旨在涵蓋本發明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或 者適應性變化遵循本發明的一般性原理并包括本公開未公開的本【技術領域】中的公知常識 或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發明的真正范圍和精神由下面的 權利要求指出。
[0081] 應當理解的是，本發明并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的精確結構，并 且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發明的范圍僅由所附的權利要求來限制。
【權利要求】
1. 一種疏水玻璃的制備方法，其特征在于，所述方法包括： 使用分散液清洗待鍍膜玻璃，得到清洗后的待鍍膜玻璃； 制備二氧化硅溶膠，在所述二氧化硅溶膠中加入容積在預設第一數值范圍內且分子量 在預設第二數值范圍內的聚乙二醇和容積在預設第三數值范圍內的低表面能物質，生成二 氧化硅/聚乙二醇混合溶膠； 將所述清洗后的待鍍膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中，采用提拉法對 所述待鍍膜玻璃進行鍍膜，得到鍍膜玻璃。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用分散液清洗待鍍膜的玻璃，包 括： 使用氧化鈰拋光粉和蒸餾水混合攪拌均勻，得到所述分散液； 用擦拭布蘸取所述分散液擦拭所述待鍍膜玻璃表面，將所述待鍍膜玻璃表面的所述分 散液沖洗干凈； 將沖洗干凈的所述待鍍膜玻璃置于浸泡液中浸泡，一定時間后，將所述待鍍膜玻璃沖 干凈，其中所述浸泡液由質量比為3比1的濃硫酸和過氧化氫混合制成。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述一定時間為30至60分鐘。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述制備二氧化硅溶膠，在所述溶膠中加 入第一容積的預設分子量的聚乙二醇和第二容積的低表面能物質，生成二氧化硅/聚乙二 醇混合溶膠，包括： 將氨水和有機溶劑混合，加入含硅物質攪拌反應，得到所述二氧化硅溶膠； 在所述二氧化硅溶膠中加入所述第一容積的預設分子量的聚乙二醇，攪拌反應后加入 第二容積的表面能物質，得到所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠，其中所述第一容積為15 至25份，所述第二容積的低表面能物質為5至8份的十八烷基三甲氧基硅烷。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述有機溶劑為：甲醇、乙醇、丙酮、四氫 呋喃中的一種。
6. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述含硅物質為：正硅酸乙酯、正硅酸丙 酯、正硅酸丁酯中的一種。
7. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述預設分子量為200至400。
8. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述清洗后的待鍍膜玻璃浸入所 述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中，采用提拉法對所述待鍍膜玻璃進行鍍膜，得到鍍膜玻 璃，包括： 將所述清洗后的待鍍膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶膠中，將所述待鍍膜 玻璃從所述混合溶膠中提出，重復所述浸入、提出過程2至3次，得到所述鍍膜玻璃。
9. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 將所述鍍膜玻璃置于真空中固化。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述將所述鍍膜玻璃置于真空中固化， 包括： 將所述鍍膜玻璃置于80至100攝氏度的真空干燥箱中固化60至120分鐘，保持負壓 為0. 06至0. 08個標準大氣壓。
【文檔編號】C03C17/32GK104150785SQ201410366771
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】徐蕤, 熊建民, 洪麗, 秦玉林, 陳大華 申請人:奇瑞汽車股份有限公司