[发明专利]一种耐刮擦疏水玻璃及其制备方法

权利要求书

1.一种耐刮擦疏水玻璃，包括现有玻璃基底（1），其特征在于：在玻璃基底（1）上有烧结层（2）和疏水膜（3），所述烧结层（2）由SiO₂第一团聚体（4）和SiO₂第二团聚体（5）构成，其中SiO₂第一团聚体（4）的粒径在1000~1600nm，SiO₂第二团聚体（5）的粒径在10~80nm范围。

2.根据权利要求1所述一种耐刮擦疏水玻璃，其特征在于：所述SiO₂第一团聚体（4）占据的玻璃基底表面积与SiO₂第二团聚体（5）占据的玻璃基底表面积之比为1%-5%。

3.根据权利要求1所述一种耐刮擦疏水玻璃，其特征在于：所述烧结层（2）的粗糙度小于80nm。

4.一种耐刮擦疏水玻璃的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a.将纳米SiO₂粉体加入到无水乙醇中，控制固含量为2~4 wt%，先高速剪切搅拌5~10min,搅拌强度2000~5000r/min，后超声波搅拌10~15min,搅拌强度为1000~2000r/min，使SiO₂团聚体粒径为1500~2600nm，制得SiO₂乙醇分散液，随后将SiO₂乙醇分散液喷入800～1100℃的高温腔体，控制时间5~50秒，使SiO₂团聚体体积收缩，冷却后导出，得粒径1000~1600nm的SiO₂第一团聚体；

b.将纳米SiO₂粉体加入无水乙醇中，控制固含量为2~4 wt%，再加入纳米SiO₂粉体量2~8wt%的硅烷偶联剂，先高速剪切搅拌10~20 min,搅拌强度5000~8000r/min，后超声波搅拌15~25 min,搅拌强度为1500~3000r/min，制得含粒径10~80nm的SiO₂第二团聚体的分散液；

c．将步骤a制得的SiO₂第一团聚体逐步加入到步骤b制得的含SiO₂第二团聚体的分散液中，并加入SiO₂第一团聚体量4~10 wt%硅烷偶联剂，边加边高速剪切搅拌5~10 min,搅拌强度为2000~5000r/min，后超声波搅拌10~15 min,搅拌强度为1000~2000r/min，使SiO₂第一团聚体和SiO₂第二团聚体同时稳定存在，得SiO₂混合分散液；

d．将步骤c制得的SiO₂混合分散液均匀涂覆于基底玻璃表面，200~250℃干燥 5~10 min后备用；

e.将步骤d干燥后的基底玻璃置于500~700℃的加热炉中，控制时间1~10分钟，使SiO₂第一团聚体和SiO₂第二团聚体烧结在玻璃表面，形成烧结层；

f．将低表面能材料涂覆在步骤e制得的基底玻璃烧结层上，随后放入80℃的烘箱中热处理1小时，固化得一种耐刮擦疏水玻璃。

5.根据权利要求4所述一种耐刮擦疏水玻璃的制备方法，其特征在于：所述纳米SiO₂粉体的粒径为10-25nm。

6.根据权利要求4所述一种耐刮擦疏水玻璃的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂优选为环氧硅烷偶联剂、烷基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂。

7.根据权利要求4所述一种耐刮擦疏水玻璃的制备方法，其特征在于：所述步骤c SiO₂混合分散液中SiO₂第一团聚体与SiO₂第二团聚体的质量比为12%~16%。

8.根据权利要求4所述一种耐刮擦疏水玻璃的制备方法，其特征在于：所述步骤d和步骤f中涂覆方法为辊涂法、刮涂法、喷涂法、提拉法。

9.根据权利要求4所述一种耐刮擦疏水玻璃的制备方法，其特征在于：所述步骤f中的低表面能材料优选为有机硅类低表面能材料、有机氟类低表面能材料。