一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料及其制备方法与流程

本发明属于汽车涂料，具体为一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料及其制备方法。

背景技术：

1、我们生活中常见的雾是由无数小水珠组成，热的空气碰到冷的物体并在其表面冷凝成小水珠，光线打到微小水珠表面发生漫反射，从而降低了材料的透光率，给人的感觉就是起雾。例如：在寒冷的冬天，室内外的温差较大，一出门眼镜会起雾，汽车玻璃会起雾，室外监控摄像头镜面会起雾，浴室的镜子会起雾等等。硅酸盐玻璃类等透明材料是人们日常生活、工作和生产必不可少的材料，这些材料在一定的环境中的雾化给人们带来诸多不便，在有些情况下会给人们带来严重危害，造成严重后果。眼镜的雾化使人的视界模糊；汽车、机车、飞机等交通工具的挡风玻璃的雾化会增加意外事故发生的机率；农用薄膜的雾化，使阳光发生漫反射而难以透过，妨碍作物的生长；餐馆和商店的橱窗的玻璃的雾化影响美观；科研中用的光学仪表仪器光学透镜雾化造成试验的误差：防毒面具的镜片雾化影响视线；高级数码相机、摄像机的光学透镜的雾化会影响拍摄的质量等。雾化与人们的生活密切相关，随着物资文化生活水平的不断提高，为了减少雾化给人们的工作和生活带来的不便和提高透明材料装饰性能，人们对雾化技术的要求也越来越高了，防雾技术也渐渐被重视起来。雾化现象还造成了资源的大量浪费，如钢材的生锈腐蚀等。所以防雾化是一个与生产、生活密切相关的课题。少量的涂料就可达到使基材表面改性，保护、修饰基材的目的。因此如果能用防雾涂料来解决雾化问题，将带来巨大的经济效益。

技术实现思路

1、本发明提出了一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料的制备方法，其目的是针对普通硅酸盐玻璃特别是汽车玻璃表面，对水不润湿，接触玻璃的水汽会在表面凝结成细小的雾珠，雾珠对透过的光线进行折射和散射，造成玻璃的不透明现象，我们努力开发出一种成本低、生产工艺简单和防雾寿命长、还具有一定自清洁功能的涂料，在此基础上又进一步把这种技术向无毒性、无污染方向发展，即用水性防雾自清洁涂料来代替溶剂型涂料。这种防雾自清洁涂料可使接触玻璃表面的细小雾珠展开平铺，拉平成透明的水膜状态，避免水汽雾珠化，从而使玻璃清亮透彻。本发明的主要特点是通过以亲水防雾丙烯酸树脂为主体树脂，适当搭配氨基树脂树脂、水性硅溶胶、防雾助剂、防污助剂等原料，制成了一种具有超亲水防雾自清洁性能的水性汽车玻璃涂料，其同时还具有良好的耐刮性、干燥性、耐候性、低voc等性能。

2、本发明的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，按重量百分比计，其组成为：亲水防雾丙烯酸树脂20～60份、水性氨基树脂10～20份、防雾助剂5～15份、水性改性纳米硅溶胶5～20份、流平剂0.1～0.6份、硅烷偶联剂0.1～2份、亲水防污助剂1～5份、增稠剂0.2～5份、消泡剂0.1～0.5份、润湿剂0.2～0.6份、杀菌剂0.1～0.5份、ph调节剂1～6份、去离子水10～35份。

3、优选地，所述的水性氨基树脂为全甲醚化氨基树脂、部分甲醚化氨基树脂、丁醚化氨基树脂、甲基丁基混合醚化氨基树脂中的至少一种。

4、优选地，所述的水性改性纳米硅溶胶为硅氧烷改性硅溶胶、丙烯酸酯改性硅溶胶、乙烯基改性硅溶胶、羟基改性硅溶胶、氨基改性硅溶胶、环氧基改性硅溶胶中的至少一种。

5、优选地，所述的防雾助剂为木糖醇酯、山梨醇单棕榈酸酯、月桂酸、硬树脂酸甘油单酯中的一种或者多种。

6、优选地，所述的消泡剂为：高碳醇类、新型自乳化类、聚醚硅氧烷、矿物油类、聚醚改性二甲基硅氧烷、聚酯改性聚硅氧烷中的任意一种或多种混合。

7、优选地，所述的ph调节剂为：一乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、氨水、amp95中的一种或多种。

8、优选地，所述的润湿剂为有机硅类、阴离子类、非离子类中的一种或多种。

9、优选地，其特征在于，所述的杀菌剂为双胍、醇类、酚类、有机胺类、吡啶类、异噻唑啉酮类中的一种或多种。

10、为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

11、(1)水性亲水丙烯酸树脂的合成：先通入一定量的氮气进行保护，之后将一定量的丙二醇甲醚和水投入反应釜中，边搅拌边升温至85℃；量取一定量的新戊二醇、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、n-羟甲基丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乳化剂、偶氮二异丁腈，将其混合均匀，在85℃条件下进行滴加，3h滴完毕；之后升温90℃保温1h；之后将反应釜降温至50℃,出料，用400目滤布进行过滤，并测试固含、粘度及ph值等参数，就得到一种亲水防雾丙烯酸树脂；

12、(2)将亲水防雾丙烯酸树脂、水性氨基树脂依次加入到搅拌釜中，在800～1200r/min转速条件下，搅拌30～40min；

13、(3)依次加入消泡剂、防雾助剂、水性改性纳米硅溶胶、亲水防污助剂、润湿剂在1200～1500r/min转速条件下，搅拌分散30～50min；

14、(4)加入硅烷偶联剂、杀菌剂、增稠剂在1000～1200r/min转速条件下，搅拌分散10～30min；

15、(5)加入剩余的去离子水、ph调节剂调节粘度，在1000～1200r/min转速条件下，搅拌20～30min即可，就制成了一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料。

16、一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，其施工工艺在于，以喷涂的方式涂布于汽车挡风玻璃及后视镜表面。

17、本发明所产生的良好成果为：

18、(1)本发明中的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，以合成的亲水防雾丙烯酸树脂为主体树脂，搭配水性氨基树脂作为交联剂，在一定条件下固化交联，固化后的涂层具有优良的透明性、机械性能、耐磨、附着力、稳定性良好，耐水性和耐候性优异。

19、(2)本发明中的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，选用的主体树脂为超亲水性能的树脂，水可以在上面良好的润湿成膜，可以避免雾气的形成，同时还具有一定的自清洁功能。

20、(3)本发明中的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，通过添加防雾助剂、水性改性纳米硅溶胶、亲水防污助剂、润湿剂等助剂，进一步提高了涂层的亲水性能，使水更好的在玻璃表面铺展成膜，进一步加强了防雾及防污效果。

21、(4)本发明中的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，制备工艺简单易行，成本低，绿色环保无污染，非常适合大范围的推广。

技术特征：

1.一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，其特征在于：按重量百分比计，其组成为：亲水防雾丙烯酸树脂20～60份、水性氨基树脂10～20份、防雾助剂5～15份、水性改性纳米硅溶胶5～20份、流平剂0.1～0.6份、硅烷偶联剂0.1～2份、亲水防污助剂1～5份、增稠剂0.2～5份、消泡剂0.1～0.5份、润湿剂0.2～0.6份、杀菌剂0.1～0.5份、ph调节剂1～6份、去离子水10～35份。

2.根据权利要求1所述的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，其特征在于，所述的亲水防雾丙烯酸树脂按如下步骤制备：(1)先通入一定量的氮气进行保护，之后将一定量的丙二醇甲醚和水投入反应釜中，边搅拌边升温至85℃；(2)量取一定量的新戊二醇、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、n-羟甲基丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乳化剂、偶氮二异丁腈，将其混合均匀，在85℃条件下进行滴加，3h滴完毕；之后升温90℃保温1h；(3)之后将反应釜降温至50℃，出料，用400目滤布进行过滤，并测试固含、粘度及ph值参数，就得到一种亲水防雾丙烯酸树脂。

3.根据权利要求1所述的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，其特征在于，所述的水性氨基树脂为全甲醚化氨基树脂、部分甲醚化氨基树脂、丁醚化氨基树脂、甲基丁基混合醚化氨基树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，其特征在于，所述的水性改性纳米硅溶胶为硅氧烷改性硅溶胶、丙烯酸酯改性硅溶胶、乙烯基改性硅溶胶、羟基改性硅溶胶、氨基改性硅溶胶、环氧基改性硅溶胶中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，其特征在于，所述的防雾助剂为木糖醇酯、山梨醇单棕榈酸酯、月桂酸、硬树脂酸甘油单酯中的一种或者多种。

6.根据权利要求1所述的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，其特征在于，所述的消泡剂为：高碳醇类、新型自乳化类、聚醚硅氧烷、矿物油类、聚醚改性二甲基硅氧烷、聚酯改性聚硅氧烷中的任意一种或多种混合。

7.根据权利要求1所述的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，其特征在于，所述的ph调节剂为：一乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、氨水、amp95中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，其特征在于，所述的润湿剂为有机硅类、阴离子类、非离子类中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料，其特征在于，所述的杀菌剂为双胍、醇类、酚类、有机胺类、吡啶类、异噻唑啉酮类中的一种或多种。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种水性防雾自清洁汽车玻璃涂料及其制备方法，属于汽车涂料技术领域，包括如下质量比例成份：亲水防雾丙烯酸树脂20～60份、水性氨基树脂10～20份、防雾助剂5～15份、水性改性纳米硅溶胶5～20份、流平剂0.1～0.6份、硅烷偶联剂0.1～2份、亲水防污助剂1～5份、增稠剂0.2～5份、消泡剂0.1～0.5份、润湿剂0.2～0.6份、杀菌剂0.1～0.5份、pH调节剂1～6份、去离子水10～35份。通过本发明制备的亲水防雾自清洁涂料，可使水滴快速铺展成水膜，具有良好的防雾及自清洁功能，可以长时间保持汽车玻璃表面清洁，同时还具有高透明、高耐候、高耐磨等特点，其制备方法简单，易操作，绿色环保无污染，非常适用于汽车玻璃的涂装使用。

技术研发人员：刘家军,陈峰
受保护的技术使用者：深圳市深赛尔股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11