玻璃用氟硅烷

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1、玻璃面處理用氟硅烷有機(jī)氟硅材料作為有機(jī)硅與有機(jī)氟交叉材料，產(chǎn)品性能兼顧了有機(jī)硅產(chǎn)品和有機(jī)氟產(chǎn)品的特性，具有低表面張力、耐溶劑和耐化學(xué)性能等特點(diǎn)，產(chǎn)品形態(tài)包括氟硅橡膠、氟硅油和氟硅涂料等。氟硅橡膠具有很多優(yōu)異的性能，其特性為高強(qiáng)度、高抗撕、高模量、低壓縮變形、低溫性能好等。氟硅油產(chǎn)品除了具備氟硅材料共有的特性外，還有著其他普通油類產(chǎn)品無法比擬的高效潤滑性。這些產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用在汽車、航天器、鋼鐵、玻璃以及采礦業(yè)，取得了很大的市場和經(jīng)濟(jì)效益。氟硅涂料是另一快速發(fā)展的有機(jī)氟硅材料領(lǐng)域。氟硅涂料比普通的涂料具有更好的憎水、憎油、憎污、耐化學(xué)介質(zhì)和耐高低溫性能，它主要應(yīng)用在玻璃面、建筑、織物、皮革、室外

2、雕塑、廣告、路標(biāo)的憎水、憎油、憎污等場合。氟硅涂料伸長率比以往任何樹脂涂料都好，所以不易開裂或剝落，是理想的涂料。本文僅就氟硅涂料中的玻璃面處理用氟硅烷作一詳細(xì)的介紹。在汽車、火車、飛機(jī)、輪船、房屋、商場等中，為確保其雨天行走時的視野清晰而在玻璃窗或鏡子等玻璃面上涂布防水防污劑劑，以防止水滴黏附在玻璃面上，從而確保良好的視野。迄今為止提出了以氨基聚硅氧烷為主成分的防水劑，以及以氟烷基硅烷為主成分的防水劑。氨基聚硅氧烷為主成分的防水劑的優(yōu)點(diǎn)在于易于對玻璃面進(jìn)行處理操作，即使含有水分也可以使用，在雨天時也可以簡單地使用，但是由于其包含親水性的氨基，因此存在防水性差的問題。以氟烷基硅烷為主成分的防

3、水劑的優(yōu)點(diǎn)在于其分子骨架上含有氟原子，其耐久性優(yōu)異，還可以賦予優(yōu)異的防油性能。對于玻璃面特別是玻璃鏡面，涂覆防水防污劑必須滿足以下幾個要求才算是符合條件的：1.要保證玻璃面原有的光學(xué)性能；2.疏水疏油角度理想；3.顯著降低表面摩擦系數(shù)；4.耐磨性好，就是附著力要好。有機(jī)氟烷基硅烷正好能滿足這樣的要求。目前市場上的氟硅烷品種并不多，主要有三氟丙基三甲（乙）氧基硅烷、十三氟辛基三甲（乙）氧基硅烷、十七氟癸基三甲（乙）氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、六氟丁基丙基三甲氧基硅烷等。三氟丙基三甲（乙）氧基硅烷因?yàn)橹麈溕戏訑?shù)量較少，顯示不出較好的防水防污效果，甚至不及普通的甲基硅醇鈉，如果想揮發(fā)

4、其理想的防污性能，需經(jīng)過處理將其制成氟硅樹脂作為防污涂料或油漆的基料使用。十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、六氟丁基丙基三甲氧基硅烷的防水防污效果也不是很理想，應(yīng)用不多，所以現(xiàn)在用來進(jìn)行玻璃面處理的氟硅烷主要是十三氟辛基三甲（乙）氧基硅烷、十七氟癸基三甲（乙）氧基硅烷，兩者的應(yīng)用效果差別不大。（一）防水劑配置。有效成分氟硅烷的用量一般為0.5%~5%，濃度小于0.5%時，在玻璃面上涂覆時難以形成均勻的防水膜層，當(dāng)濃度大于5%時，在玻璃面上形成的防水膜層容易產(chǎn)生白色混濁的問題。對于溶劑的選擇，只要其可溶解上述氟硅烷，而且不與該化合物發(fā)生反應(yīng)，以及容易揮發(fā)即可。例如除了可以使用甲醇、乙醇、正丙醇、異丙

5、醇、正丁醇等醇類溶劑，或硅原子數(shù)為3~10的環(huán)硅氧烷等的聚硅氧烷類溶劑，乙二醇、丙二醇等的二醇類溶劑，甲苯、二甲苯等的芳香族溶劑，醋酸乙酯、醋酸丁酯等的酯類溶劑，丙酮、甲乙酮等的酮類溶劑作為稀釋劑外，還可以使用石油石腦油、溶劑石腦油、石油醚、石蠟油、汽油、煤油等的石油類溶劑作為稀釋劑。通常還需要在防水劑中加入催化劑以促進(jìn)氟硅烷水解并在玻璃面上形成防水膜層。對該水解縮合反應(yīng)有催化作用的化合物有環(huán)烷酸金屬鹽、金屬烷氧化物、乙酰丙酮金屬鹽、有機(jī)錫化合物、酸、堿等。這些催化劑可以單獨(dú)使用也可以復(fù)配使用，優(yōu)選的原則是對涂覆面的影響要小，且反應(yīng)性要良好，不能削弱防水防污性能。催化劑的濃度選擇控制在0.0

6、1%~5%，濃度小于0.01%時，反應(yīng)不能充分進(jìn)行，所形成的防水膜層容易不均一，濃度大于5%時，可能會對防水膜層起到很大的破壞作用。為提高向玻璃面涂覆操作的操作性或滑動性等，也可以在防水劑中加入分散性微粉，例如氧化硅、硅酸鈣、硅酸鎂、硅酸鍶、硅酸鋁等硅酸金屬鹽，碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鈷等碳酸金屬鹽，沸石、硅澡土、氧化鋁、氧化鋯、氫氧化鋁、硫酸鋇、高嶺土、滑石粉、聚四氟乙烯、聚乙烯、纖維素粉末、各種合成樹脂、聚硅氧烷等等。對于該分散性粉末，其平均粒徑優(yōu)選為0.5~15μm。如果平均粒徑小于0.5μm，則在加工操作時該粉末容易黏附在玻璃面上，可能會造成擦拭操作性降低，如果平均粒徑大于15μm，可能

7、在涂覆操作時會在玻璃面上產(chǎn)生擦傷。（二）涂覆操作。將配置好的防水劑用毛巾、海綿、無紡布等在玻璃面上進(jìn)行涂覆，然后使已涂覆的涂覆液的溶劑揮發(fā)，使其充分干燥，在玻璃面與氟硅烷充分反應(yīng)之后，將玻璃面上多余的成分用毛巾、海綿、無紡布等不易產(chǎn)生刮傷的物品進(jìn)行擦拭處理。當(dāng)處理小面積玻璃例如鏡片時，可在稍許攪動下浸入1-2min，晾干后，移入80度的烘箱中烘干5-10min，或在室溫及相對濕度60%條件下干燥24h，即可。