本发明涉及一种用于具有清洁、防雾功能的液体及其制备方法，具体涉及一种含有纳米二氧化钛的具有自洁功能的防雾剂及制备方法。
背景技术：
汽车玻璃的污染与雾化，给人们带来很多不便，去除污染、防止雾化的方法有多种，而防雾剂是一种较为经济实惠的方法，而且能耗低，应用前景很广。
防雾剂的基本原理是以表面活性剂为主要成分，在基体材料表面形成一层亲水膜以防止雾珠产生，保持光线的透过率。
目前防雾剂的制作方法有的是直接将表面活性剂涂到基体上，而更多的是在基体上涂覆高分子膜，其包括丙烯酸酯类防雾涂料、有机聚硅氧烷防雾剂、聚氧乙烯多元醇类防雾剂等，如美国专利US3212909公开了一种以月桂磺基酸钠为主要成分的防雾剂；美国专利US5244935公开了一种经紫外固化后可以防雾的胺聚合物制备方法；欧洲专利EP5244935公开了一种用包含羟基聚合物活性剂来实现防雾的方法；但是，上述方法中的防雾成分与基体材料缺乏有效的相互作用，致使防雾效果持续时间短。中国专利CN03117059.5在防雾剂中引入纳米二氧化钛（TiO2）粒子，二氧化钛中的光催化活性会降解防雾剂中的表面活性成分，因而也不利于改善防雾剂的稳定性和持久性。中国专利200810099062.7公开了一种以酸性纳米二氧化硅和四烷氧基硅烷Si（OR）4为组分的用于提高亲水性的二氧化硅涂层制备方法，该涂料系统在酸性下才显示防雾特性，同时由于稍强一点的酸促使硅氧烷键的水解聚合反应加快，纳米二氧化硅粒子在所形成的有凝胶倾向的网状结构中易于团聚，从而导致稳定性降低，特别是四个烷氧基硅烷在酸催化下水解，形成链状分支的硅氧聚合物，链状硅氧聚合物与基体材料的相互作用有限，而且表面基团在链上的缺失导致聚合物缺乏韧性而变脆，使得涂层防雾效果持续时间短。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种在汽车玻璃表面能自我清洁、同时具有防雾功能的含有纳米二氧化钛粒子的防雾剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种汽车玻璃自洁防雾剂及其制备方法，按质量百分比包括以下组分：
纳米二氧化钛水溶胶 50～99%
木质素偶联剂 0.02～40%
表面活性剂 0.001～30%
引发剂 0.01～5%
分散剂 0.001～2%
相溶剂 0～10%
PH调节剂 0～10%。
进一步地，一种汽车玻璃自洁防雾剂及其制备方法，按质量百分比计优选包括以下组分：
纳米二氧化钛水溶胶 70~99%
木质素偶联剂 0.5~25%
表面活性剂 0.005~10%
引发剂 0.02~1%
分散剂 0.01~１%
相溶剂 0～5%
PH调节剂 0～5%。
再进一步地，所述纳米二氧化钛水溶胶pH为9～10.5，所含二氧化钛粒子大小为15～30纳米。
所述表面活性剂为高级脂肪醇硫酸酯类、脂肪族磺酸类、氨基酸类、多元醇类、脂肪醇酯类、脂肪酸甘油酯类、卵磷脂类中的一种或几种的组合。
所述引发剂为苄基二甲胺、三乙醇胺、四丁基溴化铵中的一种或几种的组合。
所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、三乙基己基磷酸中的一种或几种的组合。
所述相溶剂为异丙醇、乙二醇中的一种或两种的组合。
所述PH调节剂为稀盐酸、稀醋酸、稀硝酸等稀酸或氨基酸中的一种或几种组合。
本发明还包括一种汽车玻璃自洁防雾剂的制备方法，是将纳米二氧化钛水溶胶、木质素偶联剂、引发剂和分散剂搅拌混合1~24小时，反应充分后加入表面活性剂与相溶剂的混合物搅拌0.5~4小时，以PH调节剂调节pH即制得pH 8～10的纳米防雾剂。
采用上述技术方案后，本发明达到的有益效果是：
（1）纳米二氧化钛TiO2在光照下具有超亲水性和超永久性，即使空气中的水分或者水蒸气凝结，冷凝水也不会形成单个水滴，而是形成水膜均匀地铺展在表面，所以表面不会发生光散射的雾，当有雨水冲过，在表面附着的雨水也会迅速扩散成为均匀的水膜，这样就不会形成分散视线的水滴，使得后视镜表面保持原有的光亮，提高行车的安全性，同时利用氧化钛的光催化反应就可以把吸附在氧化钛表面的有机污染物分解为CO2和O2，同剩余的无机物一起可被雨水冲刷干净，从而实现自清洁功能。
（2）采用木质素偶联剂，并与相溶剂共同使用，加强了纳米颗粒和基体材料的连接，在基体材料表面形成多孔的骨架结构，增加表面能，提高涂层的强度和稳定性，同时对二氧化钛粒子产生改性，最大程度降低了纳米二氧化钛粒子间的相互作用，使纳米二氧化钛粒子更容易更均匀地分散、粘附于玻璃等基体体表面；
（3）本发明采用高级脂肪醇硫酸酯类、脂肪族磺酸类等表面活性剂，能更好地促进纳米二氧化钛粒子的分散，同时通过添加量的控制，使粒子稳定性能增强，更主要的是活性剂的亲水基团与空气中的水分子相互作用，使其在基体材料表面铺展成水膜，从而防止雾珠产生，防雾效果更持久；
（4）采用苄基二甲胺、三乙醇胺、四丁基溴化铵等作为引发剂，能加快涂层聚合速度，提高涂层的交联度，缩短固化时间，从而提高涂层的耐久性，并显著提高涂刷防雾剂的基体的抗划伤性能；
（5）本发明采用三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、三乙基己基磷酸作为分散剂，提高了双电层厚度，使纳米颗粒在溶液中的稳定性受表面双电层厚度影响减弱，从而大大提高防雾剂的保持寿命。
综上，本发明所制备的汽车玻璃自洁防雾剂自洁功能强，防雾效果优良，木质素偶联剂和引发剂的加入加强了防雾剂对基体材料表面的粘附作用，实现随时自我清洁，防雾效果在30天以上，同时制备工艺简单，成本低，使用方便。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
（1）按比例称取下列原材料：
纳米二氧化钛水溶胶，所含纳米二氧化钛质量百分比浓度为30%，pH值为9.5，
二氧化钛粒子大小为15～30纳米： 5㎏；
木质素偶联剂： 0.5㎏；
十二烷基硫酸钠： 0.1㎏；
苄基二甲胺： 0.2㎏；
三聚磷酸钠： 0.001㎏；
异丙醇： 0.209㎏；
0.1N氨基酸： 0.050kg；
（2）将木质素偶联剂、苄基二甲胺、纳米二氧化钛水溶胶及三聚磷酸钠搅拌18小时后，加入十二烷基硫酸钠与异丙醇的混合液搅拌混合2小时，并加入0.1N氨基酸调节pH值得到pH为9的防雾剂；
（3）检测试验：取少量该防雾剂涂于汽车玻璃片上，于100℃烘干后，放于盛有开水的玻璃杯上方约10cm处并将涂有防雾剂的一面朝向玻璃杯内侧，5 秒后观察水蒸气下的防雾效果：涂膜过的玻璃片清楚透明，无雾珠产生，具有良好的防雾效果；该玻璃片在湿度为80%、温度为25℃的恒温恒湿箱内放置30天后，以水蒸气试验仍透明无雾珠产生，表面清洁，防雾效果良好。
实施例2
（1）按比例称取下列原材料：
纳米二氧化钛水溶胶，所含纳米二氧化钛质量百分比浓度为35%，pH值为10，
二氧化钛粒子大小为15～30纳米： 9.9㎏；
木质素偶联剂： 0.002㎏；
二辛基琥珀酸磺酸钠： 0.0001㎏；
三乙醇胺： 0.001㎏；
六偏磷酸钠： 0.0001㎏；
乙二醇： 0.03㎏；
0.01N稀盐酸 0.0668㎏；
（2）将木质素偶联剂、三乙醇胺、纳米二氧化钛水溶胶及六偏磷酸钠搅拌24小时后，加入用乙二醇稀释的二辛基琥珀酸磺酸钠，搅拌混合30分钟，所得反应液以稀盐酸调节pH值，制得pH为9.5的防雾剂；
（3）检测试验：取少量该防雾剂涂于汽车玻璃片上，于110℃烘干后，在湿度为75%、温度为24℃的恒温恒湿箱内放置35天后，以水蒸气试验仍透明无雾珠产生，表面洁净光亮，无污染物，防雾效果良好，其防雾效果持久性超过30天。
实施例3
（1）按比例称取下列原材料：
纳米二氧化钛水溶胶，所含纳米二氧化钛质量百分比浓度为35%，pH值为10.5，
二氧化钛粒子大小为5～30纳米： 5㎏；
木质素偶联剂： 4㎏；
脂肪醇酯： 0.0001㎏；
四丁基溴化铵： 0.001㎏；
三乙基己基磷酸： 0.0001㎏；
乙二醇： 0.548㎏；
0.1N稀醋酸： 0.45kg；
（2）将木质素偶联剂、四丁基溴化铵、纳米二氧化钛水溶胶及三乙基己基磷酸搅拌18小时后，加入脂肪醇酯与乙二醇的混合液搅拌混合2小时，并加入0.1N稀醋酸调节pH值得到pH为8的防雾剂；
（3）检测试验：取少量该防雾剂涂于玻璃片上，于90℃烘干后，放于盛有开水的玻璃杯上方约10cm处并将涂有防雾剂的一面朝向玻璃杯内侧，5 秒后，观察水蒸气下的防雾效果：涂膜过的玻璃片清楚透明，无雾珠产生，具有良好的防雾效果；该玻璃片在湿度为70%、温度为24℃的恒温恒湿箱内放置28天后，以水蒸气试验仍透明无雾珠产生，防雾效果良好。