一种疏水玻璃的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种疏水玻璃的制备方法，属于汽车制造领域。所述方法包括使用分散液清洗待镀膜玻璃，得到清洗后的待镀膜玻璃，制备二氧化硅溶胶，在所述二氧化硅溶胶中加入容积在预设第一数值范围内且分子量在预设第二数值范围内的聚乙二醇和容积在预设第三数值范围内的低表面能物质，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶，将所述清洗后的待镀膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中，采用提拉法对所述待镀膜玻璃进行镀膜，得到镀膜玻璃。采用本发明可以提高镀膜玻璃的透光度。
【专利说明】一种疏水玻璃的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车制造领域，特别涉及一种疏水玻璃的制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的发展以及人民生活水平的提高，汽车已经逐步走进了人们的生活，提 高了人们的生活品质。尤其在雨天时，驾车出行使人们免去了淋雨的苦恼。但是，下雨时水 滴粘附在汽车玻璃上不易流动，会影响驾驶员的视线，容易发生交通事故。
[0003] 为了解决水滴粘附在玻璃上的问题，汽车厂商通过在汽车玻璃上进行镀膜的方 法，使得镀膜后的汽车玻璃上带有疏水薄膜，水滴落在汽车玻璃上后，由于疏水薄膜减小了 水滴与汽车玻璃间的粘附力，能够使水滴在自身重力的作用下，从汽车玻璃上迅速滑落。相 关的镀膜技术有：氧化铝模板法、化学气相沉积法等。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
[0005] 现有的镀膜工艺制备出的镀膜玻璃透光度较低，从而提高交通事故的发生概率。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种疏水玻璃的制备方法，所述 方法包括：
[0007] 使用分散液清洗待镀膜玻璃，得到清洗后的待镀膜玻璃；
[0008] 制备二氧化硅溶胶，在所述二氧化硅溶胶中加入容积在预设第一数值范围内且分 子量在预设第二数值范围内的聚乙二醇和容积在预设第三数值范围内的低表面能物质，生 成二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶；
[0009] 将所述清洗后的待镀膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中，采用提拉 法对所述待镀膜玻璃进行镀膜，得到镀膜玻璃。
[0010] 可选的，所述使用分散液清洗待镀膜的玻璃，包括：
[0011] 使用氧化铈抛光粉和蒸馏水混合搅拌均匀，得到所述分散液；
[0012]用擦拭布蘸取所述分散液擦拭所述待镀膜玻璃表面，将所述待镀膜玻璃表面的所 述分散液冲洗干净；
[0013] 将冲洗干净的所述待镀膜玻璃置于浸泡液中浸泡，一定时间后，将所述待镀膜玻 璃冲干净，其中所述浸泡液由质量比为3比1的浓硫酸和过氧化氢混合制成。
[0014] 可选的，所述一定时间为30至60分钟。
[0015] 可选的，所述制备二氧化硅溶胶，在所述溶胶中加入第一容积的预设分子量的聚 乙二醇和第二容积的低表面能物质，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶，包括：
[0016] 将氨水和有机溶剂混合，加入含硅物质搅拌反应，得到所述二氧化硅溶胶；
[0017] 在所述二氧化硅溶胶中加入所述第一容积的预设分子量的聚乙二醇，搅拌反应后 加入第二容积的表面能物质，得到所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶，其中所述第一容积 为15至25份，所述第二容积的低表面能物质为5至8份的十八烷基三甲氧基硅烷。
[0018] 可选的，所述有机溶剂为：甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃中的一种。
[0019] 可选的，所述含硅物质为：正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯中的一种。
[0020] 可选的，所述预设分子量为200至400。
[0021] 可选的，所述将所述清洗后的待镀膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶 中，采用提拉法对所述待镀膜玻璃进行镀膜，得到镀膜玻璃，包括：
[0022] 将所述清洗后的待镀膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中，将所述待 镀膜玻璃从所述混合溶胶中提出，重复所述浸入、提出过程2至3次，得到所述镀膜玻璃。
[0023] 可选的，所述方法还包括：
[0024] 将所述镀膜玻璃置于真空中固化。
[0025] 可选的，在所述距离测量设备中：
[0026] 采用销轴的方式进行铰接。
[0027] 可选的，所述将所述镀膜玻璃置于真空中固化，包括：
[0028] 将所述镀膜玻璃置于80至100摄氏度的真空干燥箱中固化60至120分钟，保持 负压为0. 06至0. 08个标准大气压。
[0029] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0030] 本发明实施例中的一种疏水玻璃的制备方法，所述方法包括：使用分散液清洗待 镀膜玻璃，得到清洗后的待镀膜玻璃，制备二氧化硅溶胶，在所述二氧化硅溶胶中加入容积 在预设第一数值范围内且分子量在预设第二数值范围内的聚乙二醇和容积在预设第三数 值范围内的低表面能物质，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶，将所述清洗后的待镀膜玻 璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中，采用提拉法对所述待镀膜玻璃进行镀膜，得 到镀膜玻璃。通过上述方法提高了镀膜玻璃的透光度。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0032] 图1是本发明实施例一提供的一种疏水玻璃的制备方法的流程示意图。
[0033] 图2是本发明实施例二提供的亲水情况下的接触角的示意图。
[0034] 图3是本发明实施例二提供的疏水情况下的接触角的示意图。
【具体实施方式】
[0035] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0036] 实施例一
[0037] 本发明实施例提供了一种疏水玻璃的制备方法，如图1所示，该方法包括：
[0038] 在步骤101中，使用分散液清洗待镀膜玻璃，得到清洗后的待镀膜玻璃。
[0039] 在步骤102中，制备二氧化硅溶胶，在所述二氧化硅溶胶中加入容积在预设第一 数值范围内且分子量在预设第二数值范围内的聚乙二醇和容积在预设第三数值范围内的 低表面能物质，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶。
[0040] 在步骤103中，将所述清洗后的待镀膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶 胶中，采用提拉法对所述待镀膜玻璃进行镀膜，得到镀膜玻璃。
[0041] 本发明实施例中的疏水玻璃的制备方法，所述方法包括：使用分散液清洗待镀膜 玻璃，得到清洗后的待镀膜玻璃，制备二氧化硅溶胶，在所述二氧化硅溶胶中加入容积在预 设第一数值范围内且分子量在预设第二数值范围内的聚乙二醇和容积在预设第三数值范 围内的低表面能物质，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶，将所述清洗后的待镀膜玻璃浸 入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中，采用提拉法对所述待镀膜玻璃进行镀膜，得到镀 膜玻璃。通过上述方法提高了镀膜玻璃的透光度。
[0042] 实施例二
[0043] 本发明实施例提供了一种疏水玻璃的制备方法，该方法流程包括：
[0044] 在步骤201中，使用分散液清洗待镀膜玻璃，得到清洗后的待镀膜玻璃。
[0045] 其中，上述分散液是由抛光粉和蒸馏水混合搅拌后形成的溶液。
[0046] 在实施中，将待镀膜玻璃浸入分散液中，使得该待镀膜玻璃的所有表面均附有分 散液，当该分散液浸润待镀膜玻璃一段时间后，使用擦拭布将待镀膜玻璃上的分散液擦出， 并用蒸馏水将待镀膜玻璃冲洗干净，得到清洗后的待镀膜玻璃。
[0047] 可选的，由于调配分散液使用的物质成分、以及清洗待镀膜玻璃的方法多种多样， 下边提供其中一种具体的实现方式：
[0048] 在步骤一中，使用氧化铈抛光粉和蒸馏水混合搅拌均匀，得到分散液。
[0049] 在实施中，氧化铈的容积可以为1至5份，对应的蒸馏水的容积可以为20至50份。
[0050] 在步骤二中，用擦拭布蘸取分散液擦拭待镀膜玻璃表面，将待镀膜玻璃表面的分 散液冲洗干净。
[0051] 在步骤三中，将冲洗干净的待镀膜玻璃置于浸泡液中浸泡，一定时间后，将待镀膜 玻璃冲干净，其中浸泡液由质量比为3比1的浓硫酸和过氧化氢混合制成。
[0052] 在实施中，该时间为30至60分钟。
[0053] 在步骤202中，制备二氧化硅溶胶，在二氧化硅溶胶中加入容积在预设第一数值 范围内且分子量在预设第二数值范围内的聚乙二醇和容积在预设第三数值范围内的低表 面能物质，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶。
[0054] 可选的，由于制备溶胶使用的物质成分多种多样，下边提供其中一种具体的实现 方式：
[0055] 在步骤一中，将氨水和有机溶剂混合，加入含硅物质搅拌反应，得到二氧化硅溶 胶。
[0056] 在实施中，氨水的容积可以为1至2. 5份，对应的有机溶剂的容积为15至25份， 含硅物质的容积则为1. 25至2. 5份。其中的有机溶剂为：甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃中的 一种，而含娃物质为：正娃酸乙酯、正娃酸丙酯、正娃酸丁酯中的一种。
[0057] 在步骤二中，在二氧化硅溶胶中加入第一容积的预设分子量的聚乙二醇，搅拌反 应后加入第二容积的表面能物质，得到二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶，其中第一容积为15 至25份，第二容积的低表面能物质为5至8份的十八烷基三甲氧基硅烷。
[0058] 在实施中，表面能是创造物质表面时，对分子间化学键破坏的量度，或称为材料表 面相对于材料内部多出的能量。基于上述定义，这里的低表面能则意味着破坏分子间化学 键需要的能量较低，或材料表面相对于材料内部多出的能量较少，结合本实施例的具体情 况，则是指降低的待镀膜玻璃表面附着力，表面能低，待镀膜玻璃表面的附着力也降低，使 得水滴无法在待镀膜玻璃表面附着，从而迅速滑落。上述步骤2混合溶胶中的十八烷基三 甲氧基硅烷，则是起到降低待镀膜玻璃表面能的物质。
[0059] 在步骤203中，将清洗后的待镀膜玻璃浸入二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中，采用 提拉法对待镀膜玻璃进行镀膜，得到镀膜玻璃。
[0060] 可选的，将清洗后的待镀膜玻璃浸入二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中，将待镀膜 玻璃从混合溶胶中提出，重复浸入、提出过程2至3次，得到镀膜玻璃。
[0061] 本实施例中，还提供了将镀膜玻璃进行固化的方法，可以为：
[0062] 将镀膜玻璃置于真空中固化。
[0063] 可选的，将镀膜玻璃置于80至100摄氏度的真空干燥箱中固化60至120分钟，保 持负压为〇. 06至0. 08个标准大气压。
[0064] 由于上文中的所有数据均为范围性的描述，在实际的制备过程中使用的数据组合 类型多种多样，下面将结合两组特定的数据，介绍该疏水玻璃的具体制备方法。
[0065]方式一
[0066] 在步骤一中，将1份氧化铈抛光粉与20份蒸馏水混合搅拌均匀，得到分散液，用擦 拭布蘸取分散液擦拭待镀膜玻璃表面，使用蒸馏水将待镀膜玻璃冲洗干净；再将冲洗干净 的待镀膜玻璃置于质量比为3比1的浓硫酸与过氧化氢组成的混合溶液中浸泡30分钟，再 次使用蒸馏水将待镀膜玻璃冲洗干净。
[0067] 在步骤二中，将1份氨水、15份乙醇、1. 25份正硅酸乙酯在室温下混合搅拌30分 钟，得到二氧化硅溶胶，接着将2. 5份分子量为200的聚乙二醇加入到上述二氧化硅溶胶 中，继续在室温下搅拌反应2小时，得到混合液，再将5份十八烷基三甲氧基硅烷加入到上 述混合液中，在40摄氏度的温度下搅拌反应24小时，得到二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶。 [0068] 在步骤三中，将清洗后的待镀膜玻璃浸入上述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中， 采用提拉法的方式镀膜1次，再将镀膜玻璃置于80摄氏度的真空干燥箱中固化60分钟，期 间保持真空干燥箱中的大气压为0. 06个标准大气压。
[0069] 经过上述步骤得到的冷却后的镀膜玻璃，经过实际测量，其表面接触角为 112.6。。
[0070] 同样的，下边结合另一组具体的数值，对疏水玻璃的制备方式进行描述。
[0071] 方式二
[0072] 在步骤一中，将3份氧化铈抛光粉与50份蒸馏水混合搅拌均匀，得到分散液，用擦 拭布蘸取分散额擦拭待镀膜玻璃表面，使用蒸馏水将待镀膜玻璃冲洗干净；在将冲洗干净 的待镀膜玻璃置于质量比为3比1的浓硫酸与过氧化氢组成的混合溶液中浸泡50分钟，再 次使用蒸馏水将带镀膜玻璃冲洗干净。
[0073] 在步骤二中，将2份氨水、22份丙酮、2. 25份正硅酸丁酯在室温下混合搅拌60分 钟，得到二氧化硅溶胶，接着将3. 5份分子量为400的聚乙二醇加入到上述二氧化硅溶胶 中，继续在室温下搅拌反应3小时，得到混合液，在将8份十八烷基三甲氧基硅烷加入到上 述混合液中，在45摄氏度的温度下搅拌反应40小时，得到二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶。
[0074] 在步骤三中，将清洗后的待镀膜玻璃浸入上述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中， 采用提拉法的方式镀膜3次，再将镀膜玻璃置于100摄氏度的真空干燥箱中固化80分钟， 期间保持真空干燥箱中的大气压为〇. 08个标准大气压。
[0075] 经过上述步骤得到的冷却后的镀膜玻璃，经过实际测量，其表面接触角为 110.4。。
[0076] 上述两种具体的实现方式中的接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液 界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角Θ，该定义是衡量润湿程度的量度。若 Θ〈90°，则固体表面是亲水性的，即液体容易润湿固体，不容易在固体表面移动，该角度越 小，表示润湿性越好，该情况下的接触角的示意图如图2所示；若Θ >90°，则固体表面是疏 水性的，即液体不容易润湿固体，容易在固体表面移动，该角度越大，表示润湿性越差，该情 况下的接触角的示意图如图3所示。
[0077] 由于上述两种实现方式中最后得到的镀膜玻璃的接触角分别为112.6°和 110.4°，均远大于90°，由此可以看出，通过该实施例中方法得到的镀膜玻璃具有明显的 疏水性，从而能够令水滴可以从镀膜玻璃上迅速滑落，减小了水滴在镀膜玻璃上的粘附力， 增加了该镀膜玻璃的透光度。
[0078] 在本实施例中，所有的份数均为各液体容积相对于单位容积的比值，上文为了清 楚的表现出各类液体之间容积的比例关系，特使用份数的表达方式，在实际制备中，需要将 其转化为毫升mL、或升L等标准单位。
[0079] 本发明实施例中的疏水玻璃的制备方法，所述方法包括：使用分散液清洗待镀膜 玻璃，得到清洗后的待镀膜玻璃，制备二氧化硅溶胶，在所述二氧化硅溶胶中加入容积在预 设第一数值范围内且分子量在预设第二数值范围内的聚乙二醇和容积在预设第三数值范 围内的低表面能物质，生成二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶，将所述清洗后的待镀膜玻璃浸 入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中，采用提拉法对所述待镀膜玻璃进行镀膜，得到镀 膜玻璃。通过上述方法提高了镀膜玻璃的透光度。
[0080] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其 它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或 者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本【技术领域】中的公知常识 或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的 权利要求指出。
[0081] 应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并 且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
【权利要求】
1. 一种疏水玻璃的制备方法，其特征在于，所述方法包括： 使用分散液清洗待镀膜玻璃，得到清洗后的待镀膜玻璃； 制备二氧化硅溶胶，在所述二氧化硅溶胶中加入容积在预设第一数值范围内且分子量 在预设第二数值范围内的聚乙二醇和容积在预设第三数值范围内的低表面能物质，生成二 氧化硅/聚乙二醇混合溶胶； 将所述清洗后的待镀膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中，采用提拉法对 所述待镀膜玻璃进行镀膜，得到镀膜玻璃。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用分散液清洗待镀膜的玻璃，包 括： 使用氧化铈抛光粉和蒸馏水混合搅拌均匀，得到所述分散液； 用擦拭布蘸取所述分散液擦拭所述待镀膜玻璃表面，将所述待镀膜玻璃表面的所述分 散液冲洗干净； 将冲洗干净的所述待镀膜玻璃置于浸泡液中浸泡，一定时间后，将所述待镀膜玻璃冲 干净，其中所述浸泡液由质量比为3比1的浓硫酸和过氧化氢混合制成。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一定时间为30至60分钟。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备二氧化硅溶胶，在所述溶胶中加 入第一容积的预设分子量的聚乙二醇和第二容积的低表面能物质，生成二氧化硅/聚乙二 醇混合溶胶，包括： 将氨水和有机溶剂混合，加入含硅物质搅拌反应，得到所述二氧化硅溶胶； 在所述二氧化硅溶胶中加入所述第一容积的预设分子量的聚乙二醇，搅拌反应后加入 第二容积的表面能物质，得到所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶，其中所述第一容积为15 至25份，所述第二容积的低表面能物质为5至8份的十八烷基三甲氧基硅烷。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为：甲醇、乙醇、丙酮、四氢 呋喃中的一种。
6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述含硅物质为：正硅酸乙酯、正硅酸丙 酯、正硅酸丁酯中的一种。
7. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设分子量为200至400。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述清洗后的待镀膜玻璃浸入所 述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中，采用提拉法对所述待镀膜玻璃进行镀膜，得到镀膜玻 璃，包括： 将所述清洗后的待镀膜玻璃浸入所述二氧化硅/聚乙二醇混合溶胶中，将所述待镀膜 玻璃从所述混合溶胶中提出，重复所述浸入、提出过程2至3次，得到所述镀膜玻璃。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 将所述镀膜玻璃置于真空中固化。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述镀膜玻璃置于真空中固化， 包括： 将所述镀膜玻璃置于80至100摄氏度的真空干燥箱中固化60至120分钟，保持负压 为0. 06至0. 08个标准大气压。
【文档编号】C03C17/32GK104150785SQ201410366771
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】徐蕤, 熊建民, 洪丽, 秦玉林, 陈大华 申请人:奇瑞汽车股份有限公司