技术领域
[0001] 本
发明公开了一种亲水性防雾涂料的制备方法，属于防雾涂料技术领域。
背景技术
[0002] 众所周知，聚
碳酸酯、聚乙烯、聚甲基
丙烯酸甲酯和
硅酸盐玻璃等透明基材已渗透到生产和生活的各个方面，例如日常生活中常见的各种眼镜的镜片、化学或
生物防护面具、车辆挡
风玻璃、
太阳能电池板等。它们不仅装饰了我们的生活，保护了我们的环境，还使资源得到充分的利用，促进了经济的增长。然而，自然界存在的结雾与雾化现象影响了透明基材的应用。因此，如何克服水汽在透明基材表面的结雾，防止雾化现象的发生成了研究者研究的热点，近年来普遍采取的方法是破坏结雾条件，即要么通过外部手段使基材表面
温度高于水蒸气
露点或使水蒸气雾化产生的小露珠瞬间挥发，要么通过改变基材表面的化学成分或微光结构进而改变表面的
润湿性能，但是这样做会影响透明基材本身的特性。于是一种新的思路被提出即在不影响材料本身特性的前提下，通过涂覆一层亲水或疏水的
耐磨涂层于材料表面，当雾滴滴在涂层表面时，能铺展成一层薄薄的水膜或者滚落，不但抑制了雾滴在材料表面的形成，而且涂层本身也为基材提供了一定的硬度和
耐磨性更好地保护了基材。
[0003] 但是现有的防雾涂层对微小液滴实用性不强，防雾效果不佳，同时涂层材料厚薄不均，导致
力学性能较差，
固化时间大大延长，所以，对防雾涂层材料进行重复改良和研究，具有重要意义和巨大的应用价值。
发明内容
[0004] 本发明主要解决的技术问题：针对现有防雾涂料分散性差、涂层固化时间长且防雾性能不佳的问题，提供了一种亲水性防雾涂料的制备方法。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0006] （1）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、15～20份
质量分数2％海藻酸钠溶液、10～15份质量分数2％聚己内酯氯仿溶液、5～8份双子季铵盐和35～40份
磷酸盐缓冲液置于烧杯中，搅拌混合，静置陈化得
混合液；
[0007] （2）按体积比1:10，将氯化
钙溶液滴加至混合液中，待滴加完成后，继续搅拌混合并熟化处理，离心分离并收集下层沉淀，洗涤、干燥并碾磨过筛，得改性微球粉末；
[0008] （3）按重量份数计，分别称量45～50份乙二醇乙醚、10～15份改性微球粉末、5～7份甲基丙烯酸缩水甘油酯和55～60份甲基丙烯酸羟乙基酯搅拌混合并水浴加热，静置冷却至室温得基体液；
[0009] （4）按质量比1:1:20，将N-乙烯基吡咯烷
酮、偶氮二异丁腈和基体液混合，水浴加热，静置冷却至室温，即可制备得一种亲水性防雾涂料。
[0010] 步骤（1）所述的双子季铵盐为双子型季铵盐YND1233和12-3-12型双子型季铵盐中的任意一种。
[0011] 步骤（1）所述的磷酸盐缓冲液为pH为7.0磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液。
[0012] 步骤（2）所述的
氯化钙溶液滴
加速率为3mL/min。
[0013] 步骤（4）所述的水浴加热温度为75～80℃。
[0014] 本发明的有益效果是：
[0015] （1）本发明通过双子季铵盐
表面活性剂对材料进行改性，提高
树脂基料在涂料中的分散性能，提高涂料内双键官能度，有效增加固化交联
密度，有效提高预聚物涂层的力学性能，同时是涂层材料的固化时间大大缩短；
[0016] （2）本发明通过光引发剂的添加，有效促进光催化和光降解效应，有效分解与海藻酸钠杂化形成的双子季铵盐表面活性剂，使涂层在固化后，经光催化降解，使涂层表面形成凹凸不平的纳米涂层结构，使小液滴防雾性能增强，改善防雾涂层适用性，有效改善材料的疏水性能，提高材料防雾性。
具体实施方式
[0017] 按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、15～20份质量分数2％海藻酸钠溶液、10～15份质量分数2％聚己内酯氯仿溶液、5～8份双子季铵盐和35～40份pH为7.0磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液置于烧杯中，搅拌混合10～12min后，静置陈化得混合液，按体积比1:10，将质量分数10％氯化钙溶液滴加至混合液中，控制滴加速率为3mL/min，待滴加完成后，继续搅拌混合并熟化处理3～5h，在3500～4000r/min下离心分离并收集下层沉淀，用去离子水冲洗3～5次后，
真空冷冻干燥并碾磨过200目筛，得改性微球粉末；按重量份数计，分别称量45～50份乙二醇乙醚、10～15份改性微球粉末、5～7份甲基丙烯酸缩水甘油酯和55～60份甲基丙烯酸羟乙基酯置于烧杯中，搅拌混合并置于75～80℃下水浴加热15～
20min，静置冷却至室温得基体液，按质量比1:1:20，将N-乙烯基吡咯烷酮、偶氮二异丁腈和基体液混合，在75～80℃下水浴加热3～5h后，静置冷却至室温，即可制备得一种亲水性防雾涂料。所述的双子季铵盐为双子型季铵盐YND1233和12-3-12型双子型季铵盐中的任意一种。
[0018] 实例1
[0019] 按重量份数计，分别称量45份去离子水、15份质量分数2％海藻酸钠溶液、10份质量分数2％聚己内酯氯仿溶液、5份双子型季铵盐YND1233和35份pH为7.0磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液置于烧杯中，搅拌混合10min后，静置陈化得混合液，按体积比1:10，将质量分数10％氯化钙溶液滴加至混合液中，控制滴加速率为3mL/min，待滴加完成后，继续搅拌混合并熟化处理3h，在3500r/min下离心分离并收集下层沉淀，用去离子水冲洗3次后，真空冷冻干燥并碾磨过200目筛，得改性微球粉末；按重量份数计，分别称量45份乙二醇乙醚、10份改性微球粉末、5份甲基丙烯酸缩水甘油酯和55份甲基丙烯酸羟乙基酯置于烧杯中，搅拌混合并置于75℃下水浴加热15min，静置冷却至室温得基体液，按质量比1:1:20，将N-乙烯基吡咯烷酮、偶氮二异丁腈和基体液混合，在75℃下水浴加热3h后，静置冷却至室温，即可制备得一种亲水性防雾涂料。
[0020] 实例2
[0021] 按重量份数计，分别称量47份去离子水、17份质量分数2％海藻酸钠溶液、12份质量分数2％聚己内酯氯仿溶液、7份双子型季铵盐YND1233和37份pH为7.0磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液置于烧杯中，搅拌混合11min后，静置陈化得混合液，按体积比1:10，将质量分数10％氯化钙溶液滴加至混合液中，控制滴加速率为3mL/min，待滴加完成后，继续搅拌混合并熟化处理4h，在3750r/min下离心分离并收集下层沉淀，用去离子水冲洗4次后，真空冷冻干燥并碾磨过200目筛，得改性微球粉末；按重量份数计，分别称量47份乙二醇乙醚、12份改性微球粉末、6份甲基丙烯酸缩水甘油酯和57份甲基丙烯酸羟乙基酯置于烧杯中，搅拌混合并置于77℃下水浴加热17min，静置冷却至室温得基体液，按质量比1:1:20，将N-乙烯基吡咯烷酮、偶氮二异丁腈和基体液混合，在77℃下水浴加热4h后，静置冷却至室温，即可制备得一种亲水性防雾涂料。
[0022] 实例3
[0023] 按重量份数计，分别称量50份去离子水、20份质量分数2％海藻酸钠溶液、15份质量分数2％聚己内酯氯仿溶液、8份12-3-12型双子型季铵盐和40份pH为7.0磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液置于烧杯中，搅拌混合12min后，静置陈化得混合液，按体积比1:10，将质量分数10％氯化钙溶液滴加至混合液中，控制滴加速率为3mL/min，待滴加完成后，继续搅拌混合并熟化处理5h，在4000r/min下离心分离并收集下层沉淀，用去离子水冲洗5次后，真空冷冻干燥并碾磨过200目筛，得改性微球粉末；按重量份数计，分别称量50份乙二醇乙醚、15份改性微球粉末、7份甲基丙烯酸缩水甘油酯和60份甲基丙烯酸羟乙基酯置于烧杯中，搅拌混合并置于80℃下水浴加热20min，静置冷却至室温得基体液，按质量比1:1:20，将N-乙烯基吡咯烷酮、偶氮二异丁腈和基体液混合，在80℃下水浴加热5h后，静置冷却至室温，即可制备得一种亲水性防雾涂料。
[0024] 将本发明制备的实例1，2，3与对照组（深圳某公司生产的2098-680G防雾涂料）进行性能表征和对比，具体对比测试如下表表1所示：
[0025] 透光率测试：采用双光束紫外可见分光光度计测试防雾功能预聚物透过率；测试条件：
波长范围内在200-800nm。
[0026]
接触角测试：采用视频光学接触角测量仪测量防雾功能预聚物的接触角与表面
张力，所有试样测三次以上求平均值。
[0027] 硬度：根据国标法GB/T6739-2006测涂层硬度，使用涂膜铅笔划痕硬度仪（QHQ型）。
[0028]
附着力：根据国标法GB/T9286-1998测涂层附着力，使用漆膜划格仪（QFH型）。
[0029] 将规格相同的透明光学基片放入装有体积比为3:7的双
氧水和浓
硫酸的烧杯中，升温至70℃，直至烧杯中无气泡产生，取出基片降至室温后放入蒸馏水中浸泡5 10min，再~用无水
乙醇浸泡3 5min，最后用氮气吹干，得到洁净基片。
~
[0030] 防雾性：室温下，将涂有防雾涂料的透明基材置于离盛满100℃沸水烧杯5cm的正上方，如果5min不起雾则视为符合防雾要求。
[0031] 耐水性：室温下将试样置于管径为25mm，流速为120m/min的
自来水龙头下10cm处，冲洗5min，然后置于温度为80℃的烘箱中干燥30min，取出并测试样的防雾性，重复以上步骤直至试样防雾性消失，以重复次数来判定其耐水性。
[0032] 耐擦性：
砂纸型号为240，砂纸与
电机的牵引速率为20mm/min，以涂层防雾性消失时的临界
载荷质量衡量涂层的耐擦性。
[0033] 表1 防雾涂料性能对照表
[0034]
[0035] 由上表可知，本发明制备的防雾涂料具有优异的固化速率、良好的力学强度和优良的防雾性能。
