一種汽車玻璃防霧涂層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車玻璃防霧涂層，包括從里至外依次在石墨烯玻璃基體表面形成的氧化石墨烯層、交聯(lián)層和防霧層，氧化石墨烯層由石墨烯玻璃基體表面的石墨烯結(jié)構(gòu)經(jīng)氧化而成，交聯(lián)層由與氧化石墨烯層通過發(fā)生第一化學(xué)鍵力相連接而成，防霧層由復(fù)合涂料經(jīng)噴涂固化與交聯(lián)層發(fā)生第二化學(xué)鍵力相連接而成，且石墨烯玻璃基體為石墨烯在白玻璃基底上經(jīng)熔融熱化學(xué)氣相沉積直接生長而獲得。本發(fā)明的汽車玻璃防霧涂層的氧化石墨烯層、交聯(lián)層、復(fù)合涂料層均能以化學(xué)鍵合方式穩(wěn)定持久地附著在玻璃表面，固化成膜快，涂層對水的接觸角為3°，硬度高達(dá)2H，透明率高達(dá)95％以上，具有持久的防霧效果，耐水性佳，同時機(jī)械性能優(yōu)異，成本低，適用范圍廣。
【專利說明】
_種汽車玻璃防霧涂層
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及涂層技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車玻璃防霧涂層。
【背景技術(shù)】
[0002]在寒冷的冬季或雨季，汽車車內(nèi)人員呼出的水蒸氣會在冷的車用玻璃表面上冷凝，形成微小的水滴，即平常所說的起霧。由于這些微小水滴的存在，光線在通過玻璃時會發(fā)生折射和反射，顯著降低玻璃的透光率，嚴(yán)重影響駕駛員的視線清晰度，易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。據(jù)2011年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全國共發(fā)生道路交通事故超過21萬起，造成6萬多人死亡，2萬多人受傷，直接財產(chǎn)損失超過9億元，而其中由于駕駛員視線受到影響而造成的事故占有很大比例。專業(yè)統(tǒng)計對比，駕駛員視線受影響會導(dǎo)致交通事故率提高5倍。因此，為保證乘車人安全，防止或消除玻璃表面霧化現(xiàn)象勢在必行。
[0003]現(xiàn)有的除霧方式有如:利用發(fā)動機(jī)的熱風(fēng)來消除玻璃的霧化，但是發(fā)動機(jī)熱風(fēng)除霧一般需要1min才能完全消除前檔風(fēng)玻璃表面的霧化;或采用空調(diào)除霧或加熱線或其他加熱手段對玻璃加熱除霧，都需要耗費(fèi)不少的電能，存在成本高、易損壞、加熱不均勻等問題。因此，迫切需要開發(fā)汽車玻璃防霧涂層材料、工藝等技術(shù)以減少除霧時間，增強(qiáng)涂層的機(jī)械性能，提升防霧增透性，以提高行車安全性，節(jié)省資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種汽車玻璃防霧涂層，其氧化石墨烯層、交聯(lián)層、復(fù)合涂料層均能以化學(xué)鍵合方式穩(wěn)定持久地附著在玻璃表面，固化成膜快，涂層對水的接觸角為3°，硬度高達(dá)2H，透明率高達(dá)95%以上，具有持久的防霧效果，耐水性佳，同時耐磨耐腐蝕、耐侯性和抗刮性好，機(jī)械性能優(yōu)異，成本低，適用范圍廣。
[0005]本發(fā)明為達(dá)到上述目的所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種汽車玻璃防霧涂層，包括從里至外依次在石墨烯玻璃基體表面形成的一氧化石墨烯層、一交聯(lián)層和一防霧層，所述的氧化石墨烯層由石墨烯玻璃基體表面的石墨烯結(jié)構(gòu)經(jīng)氧化而成，所述的交聯(lián)層由與氧化石墨烯層通過發(fā)生第一化學(xué)鍵力相連接而成，所述的防霧層由復(fù)合涂料經(jīng)噴涂固化與交聯(lián)層發(fā)生第二化學(xué)鍵力相連接而成。
[0007]優(yōu)選地，所述的石墨烯玻璃基體為石墨烯在白玻璃基底上經(jīng)熔融熱化學(xué)氣相沉積直接生長而獲得。
[0008]優(yōu)選地，將石墨烯玻璃基體置于電子束輻照的輻照室內(nèi)在室溫與空氣條件下進(jìn)行電子束輻照，使石墨烯產(chǎn)生碳自由基并與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，從而在石墨烯玻璃基體表面形成一所述的氧化石墨烯層。
[0009]優(yōu)選地，所述的交聯(lián)層通過如下方式獲得:
[0010]S1:在反應(yīng)器中加入60-70份HDI三聚體和1-3份二丁基二月桂酸錫，加熱至55-60°C后保持恒溫，之后在強(qiáng)力攪拌下，按異氰酸酯基與羥基的摩爾比5-7:1滴加聚乙二醇單甲醚，恒溫反應(yīng)2-3小時后，得到數(shù)均分子質(zhì)量為500的親水改性多異氰酸酯;之后將親水改性多異氰酸酯分散于質(zhì)量比1:1-2的二甲基甲酰胺與水的混合溶劑中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60-75%的多異氰酸酯分散液；
[0011 ] S2:將已形成有所述氧化石墨稀層的石墨稀玻璃基體浸入步驟SI所述60-75wt%的多異氰酸酯分散液中，加入1-2滴催化劑二月桂酸二丁基錫，在60-65°C下恒溫超聲反應(yīng)1-1.5小時，之后冷卻至室溫，烘干，得到一所述的交聯(lián)層。
[0012]優(yōu)選地，所述的復(fù)合涂料按重量份數(shù)計包括如下組分:60-85份有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、23-25份羥基丙烯酸類樹脂、15-20份甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、7-11份納米二氧化硅溶膠、18-22份改性的表面活性劑、6-9份光引發(fā)劑、5-12份助溶劑。
[0013]優(yōu)選地，所述的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物通過如下方式獲得:
[0014]將30-40份異佛爾酮二異氰酸酯IPD1、70-85份聚丙二醇PPG-2000、2_3份二月桂酸二丁基錫DBTL加入反應(yīng)器中，在60-65 °C反應(yīng)3-4小時，當(dāng)檢測到-N⑶基含量變化為0.0lwt %時，之后加入20-24份端羥基超支化聚酯，保持60-65 °C繼續(xù)反應(yīng)0.5-1小時后加入15-17份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，升溫至65-70°C繼續(xù)反應(yīng)2-4小時后，加入18-26份雙羥丙基封端的聚硅氧烷，保持65-70°C繼續(xù)反應(yīng)1-2小時，降至室溫后出料，即得有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物。
[0015]優(yōu)選地，所述的雙羥丙基封端的聚硅氧烷的數(shù)均分子量為1063;所述的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的數(shù)均分子量為2086，分子量分布為1.91。
[0016]優(yōu)選地，所述的改性的表面活性劑通過如下方式獲得:
[0017]將摩爾比為1:1的辛基酚聚氧乙烯醚與順丁烯二酸在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至90-1000C，之后加入過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑，恒溫反應(yīng)6-7小時，加入NaOH中和，用無水乙醇多次洗滌，抽濾得到含羧酸基團(tuán)的表面活性劑;之后將摩爾比為0.5-1:1的含羧酸基團(tuán)的表面活性劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯混合均勻，加入單丁基氧化錫催化劑，升溫至80?150°C恒溫接枝反應(yīng)3-3.5小時后得到改性的表面活性劑;其中過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑的用量為順丁烯二酸質(zhì)量的0.8-1%;單丁基氧化錫催化劑的用量為甲基丙烯酸縮水甘油酯的0.3-0.5%。
[0018]優(yōu)選地，所述的羥基丙烯酸類樹脂為甲基丙烯酸羥乙酯、羥乙基丙烯酰胺、丙烯酸羥丙酯的任一種。
[0019]優(yōu)選地，所述的光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮中的任一種;所述的助溶劑為乙二醇丁醚、苯甲醇中的任一種。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0021]本發(fā)明提供的汽車玻璃防霧涂層，通過在玻璃基體上直接生長出石墨烯后依次進(jìn)行氧化改性、交聯(lián)改性、及復(fù)合涂料經(jīng)光或/和熱固化改性后形成，使玻璃與石墨烯的接觸界面好，使交聯(lián)層、復(fù)合涂料層均能以化學(xué)鍵合方式穩(wěn)定持久地附著在玻璃表面，固化成膜快，涂層對水的接觸角為3°，硬度高達(dá)2H，具有持久的防霧效果，耐水性佳，在110°C水中保持4_6h，涂層不脫落也不溶脹;而且透明率高達(dá)95%以上，自清潔性好，表面光滑性和清晰性好，耐磨耐腐蝕，耐侯性和抗刮性好；同時涂層的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理易行，成本低，適用范圍廣，應(yīng)用前景佳。
[0022]上述是發(fā)明技術(shù)方案的概述，以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。【具體實(shí)施方式】:
[0023]為了使本發(fā)明的目的和技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]實(shí)施例1:本實(shí)施例提供的汽車玻璃防霧涂層:包括從里至外依次在石墨烯玻璃基體表面形成的一氧化石墨烯層、一交聯(lián)層和一防霧層，氧化石墨烯層由石墨烯玻璃基體表面的石墨烯結(jié)構(gòu)經(jīng)氧化而成，交聯(lián)層由與氧化石墨烯層通過發(fā)生第一化學(xué)鍵力相連接而成，防霧層由復(fù)合涂料經(jīng)噴涂固化與交聯(lián)層發(fā)生第二化學(xué)鍵力相連接而成。其中，石墨烯玻璃基體為石墨烯在白玻璃基底上經(jīng)熔融熱化學(xué)氣相沉積直接生長而獲得;之后將石墨烯玻璃基體置于電子束輻照的輻照室內(nèi)在室溫與空氣條件下進(jìn)行電子束輻照，使石墨烯產(chǎn)生碳自由基并與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，從而在石墨稀玻璃基體表面形成氧化石墨稀層，其中電子束輻照的加速電壓為50KeV?5MeV，束流為20μΑ?2mA，輻照劑量為I X 105Gy?6 X 106Gy。
[0025]優(yōu)選地，交聯(lián)層通過如下方式獲得:步驟S1:在反應(yīng)器中加入60份HDI三聚體和I份二丁基二月桂酸錫，加熱至55°C后保持恒溫，之后在強(qiáng)力攪拌下，按異氰酸酯基與羥基的摩爾比5:1滴加聚乙二醇單甲醚，恒溫反應(yīng)2小時后，得到數(shù)均分子質(zhì)量為500的親水改性多異氰酸酯;之后將親水改性多異氰酸酯分散于質(zhì)量比1:1的二甲基甲酰胺與水的混合溶劑中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的多異氰酸酯分散液;步驟S2:將已形成有所述氧化石墨烯層的石墨烯玻璃基體浸入步驟SI所述60^%的多異氰酸酯分散液中，加入1-2滴催化劑二月桂酸二丁基錫，在60°C下恒溫超聲反應(yīng)1.5小時，之后冷卻至室溫，烘干，得到一所述的交聯(lián)層。
[0026]防霧層采用的復(fù)合涂料按重量份數(shù)計包括如下組分:60份有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、23份甲基丙烯酸羥乙酯、20份甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、7份納米二氧化硅溶膠、18份改性的表面活性劑、6份光引發(fā)劑1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、5份助溶劑乙二醇丁醚。
[0027]進(jìn)一步地，其中有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物通過如下方式獲得:
[0028]將30份異佛爾酮二異氰酸酯IPD1、70份聚丙二醇PPG-2000、2份二月桂酸二丁基錫DBTL加入反應(yīng)器中，在60-65 °C反應(yīng)3_4小時，當(dāng)檢測到-NCO基含量變化為0.0lwt %時，之后加入20份端羥基超支化聚酯，保持60°C繼續(xù)反應(yīng)0.5小時后加入15份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，升溫至65°C繼續(xù)反應(yīng)2小時后，加入18份雙羥丙基封端的聚硅氧烷，保持65°C繼續(xù)反應(yīng)I小時，降至室溫后出料，即得有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物。其中雙羥丙基封端的聚硅氧烷的數(shù)均分子量為1063;所得到的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的數(shù)均分子量為2086，分子量分布為1.91。
[0029]進(jìn)一步地，其中改性的表面活性劑通過如下方式獲得:
[0030]將摩爾比為1:1的辛基酚聚氧乙烯醚與順丁烯二酸在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至900C，之后加入過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑，恒溫反應(yīng)6小時，加入NaOH中和，用無水乙醇多次洗滌，抽濾得到含羧酸基團(tuán)的表面活性劑;之后將摩爾比為0.5:1的含羧酸基團(tuán)的表面活性劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯混合均勻，加入單丁基氧化錫催化劑，升溫至80°C恒溫接枝反應(yīng)3小時后得到改性的表面活性劑；其中過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑的用量為順丁烯二酸質(zhì)量的0.8%;單丁基氧化錫催化劑的用量為甲基丙烯酸縮水甘油酯的0.3%。
[0031]實(shí)施例2:本實(shí)施例提供的汽車玻璃防霧涂層，與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:
[0032]該汽車玻璃防霧涂層的交聯(lián)層通過如下方式獲得:步驟S1:在反應(yīng)器中加入70份HDI三聚體和3份二丁基二月桂酸錫，加熱至60°C后保持恒溫，之后在強(qiáng)力攪拌下，按異氰酸酯基與羥基的摩爾比7:1滴加聚乙二醇單甲醚，恒溫反應(yīng)3小時后，得到數(shù)均分子質(zhì)量為500的親水改性多異氰酸酯;之后將親水改性多異氰酸酯分散于質(zhì)量比1:2的二甲基甲酰胺與水的混合溶劑中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的多異氰酸酯分散液;步驟S2:將已形成有所述氧化石墨烯層的石墨烯玻璃基體浸入步驟SI所述75^%的多異氰酸酯分散液中，加入1-2滴催化劑二月桂酸二丁基錫，在65°C下恒溫超聲反應(yīng)I小時，之后冷卻至室溫，烘干，得到一所述的交聯(lián)層。
[0033]該汽車玻璃防霧涂層的防霧層采用的復(fù)合涂料按重量份數(shù)計包括如下組分:85份有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、25份羥乙基丙烯酰胺、20份甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、11份納米二氧化硅溶膠、22份改性的表面活性劑、9份光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1 -丙基酮、12份助溶劑苯甲醇。
[0034]進(jìn)一步地，其中有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物通過如下方式獲得:
[0035]將40份異佛爾酮二異氰酸酯IPD1、85份聚丙二醇PPG-2000、3份二月桂酸二丁基錫DBTL加入反應(yīng)器中，在65°C反應(yīng)4小時，當(dāng)檢測到-N⑶基含量變化為0.01的％時，之后加入24份端羥基超支化聚酯，保持65°C繼續(xù)反應(yīng)I小時后加入17份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，升溫至70°C繼續(xù)反應(yīng)4小時后，加入26份雙羥丙基封端的聚硅氧烷，保持70°C繼續(xù)反應(yīng)2小時，降至室溫后出料，即得有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物。其中雙羥丙基封端的聚硅氧烷的數(shù)均分子量為1063;所得到的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的數(shù)均分子量為2086，分子量分布為1.91。
[0036]進(jìn)一步地，其中改性的表面活性劑通過如下方式獲得:
[0037]將摩爾比為1:1的辛基酚聚氧乙烯醚與順丁烯二酸在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至100°C，之后加入過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑，恒溫反應(yīng)7小時，加入NaOH中和，用無水乙醇多次洗滌，抽濾得到含羧酸基團(tuán)的表面活性劑;之后將摩爾比為1:1的含羧酸基團(tuán)的表面活性劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯混合均勻，加入單丁基氧化錫催化劑，升溫至150°C恒溫接枝反應(yīng)3.5小時后得到改性的表面活性劑；其中過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑的用量為順丁烯二酸質(zhì)量的1%;單丁基氧化錫催化劑的用量為甲基丙烯酸縮水甘油酯的0.5%。
[0038]其他與實(shí)施例1相同，在此不再累贅。
[0039]實(shí)施例3:本實(shí)施例提供的汽車玻璃防霧涂層，與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:
[0040]該汽車玻璃防霧涂層的交聯(lián)層通過如下方式獲得:步驟S1:在反應(yīng)器中加入65份HDI三聚體和2份二丁基二月桂酸錫，加熱至58°C后保持恒溫，之后在強(qiáng)力攪拌下，按異氰酸酯基與羥基的摩爾比6:1滴加聚乙二醇單甲醚，恒溫反應(yīng)2.5小時后，得到數(shù)均分子質(zhì)量為500的親水改性多異氰酸酯;之后將親水改性多異氰酸酯分散于質(zhì)量比1:1.5的二甲基甲酰胺與水的混合溶劑中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%的多異氰酸酯分散液;步驟S2:將已形成有所述氧化石墨稀層的石墨稀玻璃基體浸入步驟SI所述68*1:%的多異氰酸酯分散液中，加入1-2滴催化劑二月桂酸二丁基錫，在63°C下恒溫超聲反應(yīng)1.2小時，之后冷卻至室溫，烘干，得到一所述的交聯(lián)層。
[0041]該汽車玻璃防霧涂層的防霧層采用的復(fù)合涂料按重量份數(shù)計包括如下組分:78份有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、24份丙烯酸羥丙酯、17份甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、9份納米二氧化硅溶膠、20份改性的表面活性劑、8份光引發(fā)劑1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、9份助溶劑乙二醇丁醚。
[0042]進(jìn)一步地，其中有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物通過如下方式獲得:
[0043]將35份異佛爾酮二異氰酸酯IPD1、78份聚丙二醇PPG-2000、2.5份二月桂酸二丁基錫DBTL加入反應(yīng)器中，在63°C反應(yīng)3.5小時，當(dāng)檢測到-NCO基含量變化為0.0lwt %時，之后加入22份端羥基超支化聚酯，保持64°C繼續(xù)反應(yīng)0.8小時后加入16份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，升溫至68°C繼續(xù)反應(yīng)3小時后，加入22份雙羥丙基封端的聚硅氧烷，保持68°C繼續(xù)反應(yīng)1.5小時，降至室溫后出料，即得有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物。其中雙羥丙基封端的聚硅氧烷的數(shù)均分子量為1063;所得到的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的數(shù)均分子量為2086，分子量分布為1.91。
[0044]進(jìn)一步地，其中改性的表面活性劑通過如下方式獲得:
[0045]將摩爾比為1:1的辛基酚聚氧乙烯醚與順丁烯二酸在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至950C，之后加入過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑，恒溫反應(yīng)6.5小時，加入NaOH中和，用無水乙醇多次洗滌，抽濾得到含羧酸基團(tuán)的表面活性劑;之后將摩爾比為0.8:1的含羧酸基團(tuán)的表面活性劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯混合均勻，加入單丁基氧化錫催化劑，升溫至100°C恒溫接枝反應(yīng)
3.2小時后得到改性的表面活性劑;其中過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑的用量為順丁烯二酸質(zhì)量的0.9%;單丁基氧化錫催化劑的用量為甲基丙烯酸縮水甘油酯的0.4%。
[0046]其他與實(shí)施例1相同，在此不再累贅。
[0047]實(shí)施例4:本實(shí)施例提供的汽車玻璃防霧涂層，與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:
[0048]該汽車玻璃防霧涂層的交聯(lián)層通過如下方式獲得:步驟S1:在反應(yīng)器中加入62份HDI三聚體和1.3份二丁基二月桂酸錫，加熱至56°C后保持恒溫，之后在強(qiáng)力攪拌下，按異氰酸酯基與羥基的摩爾比5.5:1滴加聚乙二醇單甲醚，恒溫反應(yīng)2小時后，得到數(shù)均分子質(zhì)量為500的親水改性多異氰酸酯;之后將親水改性多異氰酸酯分散于質(zhì)量比1:1的二甲基甲酰胺與水的混合溶劑中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的多異氰酸酯分散液;步驟S2:將已形成有所述氧化石墨稀層的石墨稀玻璃基體浸入步驟SI所述63*1:%的多異氰酸酯分散液中，加入1-2滴催化劑二月桂酸二丁基錫，在60°C下恒溫超聲反應(yīng)I小時，之后冷卻至室溫，烘干，得到一所述的交聯(lián)層。
[0049]該汽車玻璃防霧涂層的防霧層采用的復(fù)合涂料按重量份數(shù)計包括如下組分:68份有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、23份羥乙基丙烯酰胺、16份甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、8份納米二氧化硅溶膠、19份改性的表面活性劑、7份光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1 -丙基酮、6份助溶劑苯甲醇。
[0050]進(jìn)一步地，其中有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物通過如下方式獲得:
[0051 ] 將33份異佛爾酮二異氰酸酯IPD1、74份聚丙二醇PPG-2000、2.3份二月桂酸二丁基錫DBTL加入反應(yīng)器中，在62°C反應(yīng)3小時，當(dāng)檢測到-NCO基含量變化為0.0lwt %時，之后加入21份端羥基超支化聚酯，保持62°C繼續(xù)反應(yīng)0.6小時后加入16份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，升溫至65°C繼續(xù)反應(yīng)2小時后，加入20份雙羥丙基封端的聚硅氧烷，保持66 °C繼續(xù)反應(yīng)I小時，降至室溫后出料，即得有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物。其中雙羥丙基封端的聚硅氧烷的數(shù)均分子量為1063;所得到的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的數(shù)均分子量為2086，分子量分布為1.91。
[0052]進(jìn)一步地，其中改性的表面活性劑通過如下方式獲得:
[0053]將摩爾比為1:1的辛基酚聚氧乙烯醚與順丁烯二酸在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至93°C，之后加入過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑，恒溫反應(yīng)6.2小時，加入NaOH中和，用無水乙醇多次洗滌，抽濾得到含羧酸基團(tuán)的表面活性劑;之后將摩爾比為0.6:1的含羧酸基團(tuán)的表面活性劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯混合均勻，加入單丁基氧化錫催化劑，升溫至90°C恒溫接枝反應(yīng)3.1小時后得到改性的表面活性劑;其中過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑的用量為順丁烯二酸質(zhì)量的0.85%;單丁基氧化錫催化劑的用量為甲基丙烯酸縮水甘油酯的0.35%。
[0054]其他與實(shí)施例1相同，在此不再累贅。
[0055]實(shí)施例5:本實(shí)施例提供的汽車玻璃防霧涂層，與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:
[0056]該汽車玻璃防霧涂層的交聯(lián)層通過如下方式獲得:步驟S1:在反應(yīng)器中加入66份HDI三聚體和2.8份二丁基二月桂酸錫，加熱至59°C后保持恒溫，之后在強(qiáng)力攪拌下，按異氰酸酯基與羥基的摩爾比6.8:1滴加聚乙二醇單甲醚，恒溫反應(yīng)3小時后，得到數(shù)均分子質(zhì)量為500的親水改性多異氰酸酯;之后將親水改性多異氰酸酯分散于質(zhì)量比1:1.8的二甲基甲酰胺與水的混合溶劑中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71 %的多異氰酸酯分散液;步驟S2:將已形成有所述氧化石墨烯層的石墨烯玻璃基體浸入步驟SI所述71被％的多異氰酸酯分散液中，加入1-2滴催化劑二月桂酸二丁基錫，在64°C下恒溫超聲反應(yīng)1.4小時，之后冷卻至室溫，烘干，得到一所述的交聯(lián)層。
[0057]該汽車玻璃防霧涂層的防霧層采用的復(fù)合涂料按重量份數(shù)計包括如下組分:82份有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、25份丙烯酸羥丙酯、19份甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹月旨、10份納米二氧化硅溶膠、21份改性的表面活性劑、8份光引發(fā)劑1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、11份助溶劑乙二醇丁醚。
[0058]進(jìn)一步地，其中有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物通過如下方式獲得:
[0059]將39份異佛爾酮二異氰酸酯IPD1、80份聚丙二醇PPG-2000、3份二月桂酸二丁基錫DBTL加入反應(yīng)器中，在63°C反應(yīng)4小時，當(dāng)檢測到-N⑶基含量變化為0.01的％時，之后加入23份端羥基超支化聚酯，保持63°C繼續(xù)反應(yīng)I小時后加入16.8份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，升溫至69°C繼續(xù)反應(yīng)3.6小時后，加入25份雙羥丙基封端的聚硅氧烷，保持69°C繼續(xù)反應(yīng)1.8小時，降至室溫后出料，即得有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物。其中雙羥丙基封端的聚硅氧烷的數(shù)均分子量為1063;所得到的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的數(shù)均分子量為2086，分子量分布為1.91。
[0060]進(jìn)一步地，其中改性的表面活性劑通過如下方式獲得:
[0061 ]將摩爾比為1:1的辛基酚聚氧乙烯醚與順丁烯二酸在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至98°C，之后加入過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑，恒溫反應(yīng)6.8小時，加入NaOH中和，用無水乙醇多次洗滌，抽濾得到含羧酸基團(tuán)的表面活性劑;之后將摩爾比為0.9:1的含羧酸基團(tuán)的表面活性劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯混合均勻，加入單丁基氧化錫催化劑，升溫至130°C恒溫接枝反應(yīng)3.4小時后得到改性的表面活性劑;其中過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑的用量為順丁烯二酸質(zhì)量的0.9%;單丁基氧化錫催化劑的用量為甲基丙烯酸縮水甘油酯的0.45%。
[0062]其他與實(shí)施例1相同，在此不再累贅。
[0063]本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，采用與本發(fā)明上述實(shí)施例相同或近似的結(jié)構(gòu)、材料、方法，而得到的其他簡單變換的汽車玻璃防霧涂層或制品，均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車玻璃防霧涂層，其特征在于，包括從里至外依次在石墨烯玻璃基體表面形成的一氧化石墨烯層、一交聯(lián)層和一防霧層，所述的氧化石墨烯層由石墨烯玻璃基體表面的石墨烯結(jié)構(gòu)經(jīng)氧化而成，所述的交聯(lián)層由與氧化石墨烯層通過發(fā)生第一化學(xué)鍵力相連接而成，所述的防霧層由復(fù)合涂料經(jīng)噴涂固化與交聯(lián)層發(fā)生第二化學(xué)鍵力相連接而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車玻璃防霧涂層，其特征在于，所述的石墨烯玻璃基體為石墨烯在白玻璃基底上經(jīng)熔融熱化學(xué)氣相沉積直接生長而獲得。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車玻璃防霧涂層，其特征在于，將石墨烯玻璃基體置于電子束輻照的輻照室內(nèi)在室溫與空氣條件下進(jìn)行電子束輻照，使石墨烯產(chǎn)生碳自由基并與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，從而在石墨稀玻璃基體表面形成一所述的氧化石墨稀層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車玻璃防霧涂層，其特征在于，所述的交聯(lián)層通過如下方式獲得: S1:在反應(yīng)器中加入60-70份HDI三聚體和1-3份二丁基二月桂酸錫，加熱至55-60°C后保持恒溫，之后在強(qiáng)力攪拌下，按異氰酸酯基與羥基的摩爾比5-7:1滴加聚乙二醇單甲醚，恒溫反應(yīng)2-3小時后，得到數(shù)均分子質(zhì)量為500的親水改性多異氰酸酯;之后將親水改性多異氰酸酯分散于質(zhì)量比1:1-2的二甲基甲酰胺與水的混合溶劑中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60-75%的多異氰酸酯分散液； S2:將已形成有所述氧化石墨稀層的石墨稀玻璃基體浸入步驟SI所述60-75wt%的多異氰酸酯分散液中，加入1-2滴催化劑二月桂酸二丁基錫，在60-65°C下恒溫超聲反應(yīng)1-1.5小時，之后冷卻至室溫，烘干，得到一所述的交聯(lián)層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車玻璃防霧涂層，其特征在于，所述的復(fù)合涂料按重量份數(shù)計包括如下組分:60-85份有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、23-25份羥基丙烯酸類樹脂、15-20份甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、7-11份納米二氧化硅溶膠、18-22份改性的表面活性劑、6-9份光引發(fā)劑、5-12份助溶劑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車玻璃防霧涂層，其特征在于，所述的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物通過如下方式獲得: 將30-40份異佛爾酮二異氰酸酯IPD1、70-85份聚丙二醇PPG-2000、2-3份二月桂酸二丁基錫DBTL加入反應(yīng)器中，在60-65 °C反應(yīng)3_4小時，當(dāng)檢測到-NCO基含量變化為0.0 Iwt %時，之后加入20-24份端羥基超支化聚酯，保持60-65°C繼續(xù)反應(yīng)0.5-1小時后加入15-17份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，升溫至65-70°C繼續(xù)反應(yīng)2-4小時后，加入18-26份雙羥丙基封端的聚硅氧烷，保持65-70°C繼續(xù)反應(yīng)1-2小時，降至室溫后出料，即得有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車玻璃防霧涂層，其特征在于，所述的雙羥丙基封端的聚硅氧烷的數(shù)均分子量為1063;所述的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的數(shù)均分子量為2086，分子量分布為1.91。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車玻璃防霧涂層，其特征在于，所述的改性的表面活性劑通過如下方式獲得: 將摩爾比為1:1的辛基酚聚氧乙烯醚與順丁烯二酸在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至90-100°C，之后加入過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑，恒溫反應(yīng)6-7小時，加入NaOH中和，用無水乙醇多次洗滌，抽濾得到含羧酸基團(tuán)的表面活性劑;之后將摩爾比為0.5-1:1的含羧酸基團(tuán)的表面活性劑與甲基丙烯酸縮水甘油酯混合均勻，加入單丁基氧化錫催化劑，升溫至80?150°C恒溫接枝反應(yīng)3-3.5小時后得到改性的表面活性劑;其中過氧化苯甲酰BPO引發(fā)劑的用量為順丁烯二酸質(zhì)量的0.8-1%;單丁基氧化錫催化劑的用量為甲基丙烯酸縮水甘油酯的0.3-0.5%。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車玻璃防霧涂層，其特征在于，所述的羥基丙烯酸類樹脂為甲基丙烯酸羥乙酯、羥乙基丙烯酰胺、丙烯酸羥丙酯的任一種。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車玻璃防霧涂層，其特征在于，所述的光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮中的任一種;所述的助溶劑為乙二醇丁醚、苯甲醇中的任一種。
【文檔編號】C09D7/12GK106045334SQ201610591446
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月25日 公開號201610591446.5, CN 106045334 A, CN 106045334A, CN 201610591446, CN-A-106045334, CN106045334 A, CN106045334A, CN201610591446, CN201610591446.5
【發(fā)明人】林黛詩, 李揚(yáng)德, 楊潔丹, 湯鐵裝, 李衛(wèi)榮, 唐冬娥
【申請人】東莞宜安科技股份有限公司, 東莞市鎂安鎂業(yè)科技有限公司