一种自清洁防雾涂层薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种自清洁防雾涂层薄膜的制备方法，属于薄膜技术领域。利用水热处理钛酸四正丁酯的分散体系，获得TiO₂纳米粒子的悬浮液。然后将SiO₂溶胶分散到TiO₂悬浊液中，采用浸渍-提拉技术得到TiO₂/SiO₂复合薄膜。TiO₂粒子由无定形SiO₂黏结并黏附于玻璃基底表面。薄膜中分布的连续纳米尺寸气孔通道与TiO₂颗粒协同提供了合适的粗糙度系数，能够有效降低水在表面的表观接触角；无定形SiO₂所携带的大量的OH基团进一步提高薄膜表面的水润湿性能。薄膜经室外长时间放置后仍然能保持其超亲水性能。

主权项

一种自清洁防雾涂层薄膜的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：一、纳米TiO₂颗粒的制备：（1）将钛酸正丁酯（TBOT）与乙酰丙酮（ACAC）按物质的量比n(ACAC)/n(TBOT) = 1～5混合，搅拌反应10 min后，加入环己烷（HEX），加入的体积比为V(HEX)/V(TBOT) = 0.4； 继续搅拌0.5 h得到溶液A；（2）配置72～800 mg/L十二烷基苯磺酸的二次蒸馏水溶液B；（3）在磁力搅拌下，按体积比V(A)/V(B) = 9/40，将溶液B加入到溶液A中，持续搅拌20 min，得到TBOT的乳液；（4）向形成的乳液中加入无水乙醇（EA），混合的体积比为V(EA )/V(B) = 1；搅拌30min，得到澄清透明的微乳液；（5）将微乳液转移至带有聚四氟乙烯内杯的反应釜中，在100～200℃的温度下反应24 h；二、SiO₂溶胶的配置：（1）将正硅酸乙酯（TEOS）与无水乙醇(EA)按体积比V(TEOS)/V(EA) = 1/15进行混合；室温下磁力搅拌2 min得正硅酸乙酯溶液C；（2）将浓硝酸(HNO₃)与去离子水(H₂O)按体积比V(HNO₃ )/V(H₂O) = 1/12进行混合，得硝酸溶液D；（3）在磁力搅拌下，按体积比V(D)/V(C) = 0.04，将硝酸溶液D缓慢滴加入C溶液中，得到无色透明的SiO₂溶胶；三、TiO₂/ SiO₂复合薄膜的制备：（1）按V(TiO₂) / V(SiO₂) = 8—2:1，将TiO₂的悬浊液与SiO₂溶胶进行混合，得到涂膜液E；（2）玻璃基片将经乙醇、丙酮、水相继洗涤后，于100℃下干燥30 min；（3）将干燥后的玻璃基片浸入涂膜液E中稍微停留后，以6 cm/min的速度垂直向上提拉，然后于100℃下干燥20 min；（4）将表面覆有涂层的玻璃置于500 ℃的空气氛围中煅烧30min，得到自清洁防雾玻璃。