本發明涉及一種持久型復合防霧膜的制備方法，屬于防霧膜制備技術領域。
背景技術：
透明材料(如玻璃、塑料)是人們日常生活，工作，生產不可或缺的材料。然而，當其相互隔開的兩側出現一定的溫差，水汽就向物體表面聚集，形成微小露珠對光線形成漫射，從而顯著降低了玻璃的透光率。如在寒冷的冬天由于汽車擋風玻璃表面結霧會大大影響能見度，增加發生交通事故的幾率；在炎熱的夏天游泳時，佩戴的游泳眼鏡由于水蒸氣的冷凝通常會在鏡片上結霧，猶如“霧里看花”。霧化問題給人們的工作和生活帶來諸多不便，因此研制玻璃表面防霧的應用產品將會帶來巨大的社會效益和經濟效益，具有重要的理論與實際意義。
目前自發防霧技術主要有三種，分別是親水性、吸水性和疏水性防霧膜，其中親水性防霧膜存在容易吸附無機類污垢，難以長期維持親水性，使得其防霧的持續時間較短的缺點；吸水性防霧膜存在吸水量飽和后失去防霧功能的缺點；疏水性防霧膜要求直徑在1mm以下的水滴也能滑落，目前還不存在這樣的。因此，開發具備長期效果的防霧膜非常有必要。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題：針對傳統的親水防霧膜難以長期維持親水性，防霧持續時間較短，而吸水性防霧膜存在吸水量飽和后失去防霧功能的缺點，本發明首先將乙烯基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯等物質進行攪拌混合后，得到反應液，再向反應液中加入硅溶膠等物質，進行水浴加熱，得到涂布液A，再以十二烷基苯磺酸鈉、無水乙醇、烷基酚聚氧乙烯醚等物質為原料，進行攪拌反應，得到涂布液B，接著將涂布液B涂抹于清潔處理玻璃基板上，經干燥后，再涂抹涂布液A，即可得到持久型復合防霧膜。本發明制備的防霧膜防霧時間長，防霧效果好，可廣泛應用于車用玻璃等多種基體表面。
為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：
（1）量取10.5～21.1mL乙烯基三乙氧基硅烷，11～22mL正硅酸乙酯，45～90mL無水乙醇，4～8mL去離子水，裝入反應釜中，并用質量分數為20%醋酸溶液調節pH為3～4，在30～40℃恒溫水浴下，以300～400r/min攪拌反應1～2h，得反應液，向反應液中加入30～60mL質量分數為20%硅溶膠，3～4mL磺基琥珀酸鈉二辛酯，在40～50℃恒溫水浴下，以400～500r/min攪拌反應1～2h，得涂布液A，備用；
（2）稱取3～6g十二烷基苯磺酸鈉，加入9～18mL無水乙醇中，以300～400r/min攪拌15～20min，再加入0.75～1.50g烷基酚聚氧乙烯醚，繼續攪拌20～30min，隨后以0.3～0.5mL/min滴加1～3mL質量分數為15%聚乙二醇丙三醇溶液，滴加完畢后以500～600r/min攪拌15～20min，再加入10～20mL去離子水，靜置2～3h，得涂布液B，備用；
（3）按質量比3:7，將過氧化氫與質量分數為98%硫酸配置成清洗液，并將玻璃基板浸泡在清洗液中，加熱至70～80℃熱處理20～30min，隨后冷卻至室溫，取出熱處理后的玻璃基板，并用去離子水沖洗3～5次，再將沖洗后的玻璃基板浸泡于無水乙醇中5～10min，取出，并用氮氣吹干，得清潔處理玻璃基板；
（4）將步驟（2）制備的涂布液B，均勻涂抹在上述清潔處理玻璃基板上，控制涂抹厚度為0.1～0.5mm，并用氮氣吹干，隨后置于干燥箱中，在105～110℃下干燥20～30min，得粗處理玻璃基板，再將步驟（1）制備的涂布液A，均勻涂抹在粗處理玻璃基板上，控制涂抹厚度為0.1～0.5mm，并用氮氣吹干，隨后置于干燥箱中，在105～110℃下干燥30～40min，自然冷卻至室溫，得持久型復合防霧膜。
本發明制備的持久型復合防霧膜膜面硬度≥3H，防霧持續時間≥12min，可見透光率≥95％，水滴接觸角≤30°。
本發明與其他方法相比，有益技術效果是：
（1）本發明制備的持久型復合防霧膜防霧持續時間≥12min，防霧效果好；
（2）本發明制備的持久型復合防霧膜制備步驟簡單，所需原料獲取簡易，成本低廉，可廣泛應用于車用玻璃、建筑玻璃等領域。
具體實施方式
首先量取10.5～21.1mL乙烯基三乙氧基硅烷，11～22mL正硅酸乙酯，45～90mL無水乙醇，4～8mL去離子水，裝入反應釜中，并用質量分數為20%醋酸溶液調節pH為3～4，在30～40℃恒溫水浴下，以300～400r/min攪拌反應1～2h，得反應液，向反應液中加入30～60mL質量分數為20%硅溶膠，3～4mL磺基琥珀酸鈉二辛酯，在40～50℃恒溫水浴下，以400～500r/min攪拌反應1～2h，得涂布液A，備用；再稱取3～6g十二烷基苯磺酸鈉，加入9～18mL無水乙醇中，以300～400r/min攪拌15～20min，再加入0.75～1.50g烷基酚聚氧乙烯醚，繼續攪拌20～30min，隨后以0.3～0.5mL/min滴加1～3mL質量分數為15%聚乙二醇丙三醇溶液，滴加完畢后以500～600r/min攪拌15～20min，再加入10～20mL去離子水，靜置2～3h，得涂布液B，備用；按質量比3:7，將過氧化氫與質量分數為98%硫酸配置成清洗液，并將玻璃基板浸泡在清洗液中，加熱至70～80℃熱處理20～30min，隨后冷卻至室溫，取出熱處理后的玻璃基板，并用去離子水沖洗3～5次，再將沖洗后的玻璃基板浸泡于無水乙醇中5～10min，取出，并用氮氣吹干，得清潔處理玻璃基板；最后將制備的涂布液B，均勻涂抹在上述清潔處理玻璃基板上，控制涂抹厚度為0.1～0.5mm，并用氮氣吹干，隨后置于干燥箱中，在105～110℃下干燥20～30min，得粗處理玻璃基板，再將制備的涂布液A，均勻涂抹在粗處理玻璃基板上，控制涂抹厚度為0.1～0.5mm，并用氮氣吹干，隨后置于干燥箱中，在105～110℃下干燥30～40min，自然冷卻至室溫，得持久型復合防霧膜。
實例1
首先量取21.1mL乙烯基三乙氧基硅烷，22mL正硅酸乙酯，90mL無水乙醇，8mL去離子水，裝入反應釜中，并用質量分數為20%醋酸溶液調節pH為4，在40℃恒溫水浴下，以400r/min攪拌反應2h，得反應液，向反應液中加入60mL質量分數為20%硅溶膠，4mL磺基琥珀酸鈉二辛酯，在50℃恒溫水浴下，以500r/min攪拌反應2h，得涂布液A，備用；再稱取6g十二烷基苯磺酸鈉，加入18mL無水乙醇中，以400r/min攪拌20min，再加入1.50g烷基酚聚氧乙烯醚，繼續攪拌30min，隨后以0.5mL/min滴加3mL質量分數為15%聚乙二醇丙三醇溶液，滴加完畢后以600r/min攪拌20min，再加入20mL去離子水，靜置3h，得涂布液B，備用；按質量比3:7，將過氧化氫與質量分數為98%硫酸配置成清洗液，并將玻璃基板浸泡在清洗液中，加熱至80℃熱處理30min，隨后冷卻至室溫，取出熱處理后的玻璃基板，并用去離子水沖洗5次，再將沖洗后的玻璃基板浸泡于無水乙醇中10min，取出，并用氮氣吹干，得清潔處理玻璃基板；最后將制備的涂布液B，均勻涂抹在上述清潔處理玻璃基板上，控制涂抹厚度為0.5mm，并用氮氣吹干，隨后置于干燥箱中，在110℃下干燥30min，得粗處理玻璃基板，再將制備的涂布液A，均勻涂抹在粗處理玻璃基板上，控制涂抹厚度為0.5mm，并用氮氣吹干，隨后置于干燥箱中，在110℃下干燥40min，自然冷卻至室溫，得持久型復合防霧膜。
經檢測，本發明制備的持久型復合防霧膜膜面硬度為3H，防霧持續時間為12min，可見透光率為95％，水滴接觸角為30°。
實例2
首先量取10.5mL乙烯基三乙氧基硅烷，11mL正硅酸乙酯，45mL無水乙醇，4mL去離子水，裝入反應釜中，并用質量分數為20%醋酸溶液調節pH為3，在30℃恒溫水浴下，以300r/min攪拌反應1h，得反應液，向反應液中加入30mL質量分數為20%硅溶膠，3mL磺基琥珀酸鈉二辛酯，在40℃恒溫水浴下，以400r/min攪拌反應1h，得涂布液A，備用；再稱取3g十二烷基苯磺酸鈉，加入9mL無水乙醇中，以300r/min攪拌15min，再加入0.75g烷基酚聚氧乙烯醚，繼續攪拌20min，隨后以0.3mL/min滴加1mL質量分數為15%聚乙二醇丙三醇溶液，滴加完畢后以500r/min攪拌15min，再加入10mL去離子水，靜置2h，得涂布液B，備用；按質量比3:7，將過氧化氫與質量分數為98%硫酸配置成清洗液，并將玻璃基板浸泡在清洗液中，加熱至70℃熱處理20min，隨后冷卻至室溫，取出熱處理后的玻璃基板，并用去離子水沖洗3次，再將沖洗后的玻璃基板浸泡于無水乙醇中5min，取出，并用氮氣吹干，得清潔處理玻璃基板；最后將制備的涂布液B，均勻涂抹在上述清潔處理玻璃基板上，控制涂抹厚度為0.1mm，并用氮氣吹干，隨后置于干燥箱中，在105℃下干燥20min，得粗處理玻璃基板，再將制備的涂布液A，均勻涂抹在粗處理玻璃基板上，控制涂抹厚度為0.1mm，并用氮氣吹干，隨后置于干燥箱中，在105℃下干燥30min，自然冷卻至室溫，得持久型復合防霧膜。
經檢測，本發明制備的持久型復合防霧膜膜面硬度為3H，防霧持續時間為14min，可見透光率為95.5％，水滴接觸角為25°。
實例3
首先量取17.5mL乙烯基三乙氧基硅烷，20mL正硅酸乙酯，60mL無水乙醇，7mL去離子水，裝入反應釜中，并用質量分數為20%醋酸溶液調節pH為3，在35℃恒溫水浴下，以350r/min攪拌反應2h，得反應液，向反應液中加入40mL質量分數為20%硅溶膠，3mL磺基琥珀酸鈉二辛酯，在45℃恒溫水浴下，以450r/min攪拌反應2h，得涂布液A，備用；再稱取4g十二烷基苯磺酸鈉，加入10mL無水乙醇中，以350r/min攪拌17min，再加入1.2g烷基酚聚氧乙烯醚，繼續攪拌25min，隨后以0.4mL/min滴加2mL質量分數為15%聚乙二醇丙三醇溶液，滴加完畢后以550r/min攪拌17min，再加入15mL去離子水，靜置3h，得涂布液B，備用；按質量比3:7，將過氧化氫與質量分數為98%硫酸配置成清洗液，并將玻璃基板浸泡在清洗液中，加熱至75℃熱處理25min，隨后冷卻至室溫，取出熱處理后的玻璃基板，并用去離子水沖洗4次，再將沖洗后的玻璃基板浸泡于無水乙醇中7min，取出，并用氮氣吹干，得清潔處理玻璃基板；最后將制備的涂布液B，均勻涂抹在上述清潔處理玻璃基板上，控制涂抹厚度為0.4mm，并用氮氣吹干，隨后置于干燥箱中，在107℃下干燥25min，得粗處理玻璃基板，再將制備的涂布液A，均勻涂抹在粗處理玻璃基板上，控制涂抹厚度為0.4mm，并用氮氣吹干，隨后置于干燥箱中，在107℃下干燥35min，自然冷卻至室溫，得持久型復合防霧膜。
經檢測，本發明制備的持久型復合防霧膜膜面硬度為4H，防霧持續時間為15min，可見透光率為96％，水滴接觸角為20°。