本發(fā)明涉及一種用于具有清潔、防霧功能的液體及其制備方法，具體涉及一種含有納米二氧化鈦的汽車玻璃防霧劑的制備方法。
背景技術：
汽車玻璃的污染與霧化，給人們帶來很多不便，去除污染、防止霧化的方法有多種，而防霧劑是一種較為經(jīng)濟實惠的方法，而且能耗低，應用前景很廣。
防霧劑的基本原理是以表面活性劑為主要成分，在基體材料表面形成一層親水膜以防止霧珠產(chǎn)生，保持光線的透過率。
目前防霧劑的制作方法有的是直接將表面活性劑涂到基體上，而更多的是在基體上涂覆高分子膜，其包括丙烯酸酯類防霧涂料、有機聚硅氧烷防霧劑、聚氧乙烯多元醇類防霧劑等，如美國專利US3212909公開了一種以月桂磺基酸鈉為主要成分的防霧劑；美國專利US5244935公開了一種經(jīng)紫外固化后可以防霧的胺聚合物制備方法；歐洲專利EP5244935公開了一種用包含羥基聚合物活性劑來實現(xiàn)防霧的方法；但是，上述方法中的防霧成分與基體材料缺乏有效的相互作用，致使防霧效果持續(xù)時間短。中國專利CN03117059.5在防霧劑中引入納米二氧化鈦（TiO2）粒子，二氧化鈦中的光催化活性會降解防霧劑中的表面活性成分，因而也不利于改善防霧劑的穩(wěn)定性和持久性。中國專利200810099062.7公開了一種以酸性納米二氧化硅和四烷氧基硅烷Si（OR）4為組分的用于提高親水性的二氧化硅涂層制備方法，該涂料系統(tǒng)在酸性下才顯示防霧特性，同時由于稍強一點的酸促使硅氧烷鍵的水解聚合反應加快，納米二氧化硅粒子在所形成的有凝膠傾向的網(wǎng)狀結構中易于團聚，從而導致穩(wěn)定性降低，特別是四個烷氧基硅烷在酸催化下水解，形成鏈狀分支的硅氧聚合物，鏈狀硅氧聚合物與基體材料的相互作用有限，而且表面基團在鏈上的缺失導致聚合物缺乏韌性而變脆，使得涂層防霧效果持續(xù)時間短。
技術實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種在汽車玻璃表面能自我清潔、同時具有防霧功能的含有納米二氧化鈦粒子的防霧劑的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：
一種汽車玻璃防霧劑的制備方法，包括以下步驟：
（1）按下列質(zhì)量百分比稱取以下各組分：
納米二氧化鈦水溶膠 50～99%
木質(zhì)素偶聯(lián)劑 0.02～40%
表面活性劑 0.001～30%
引發(fā)劑 0.01～5%
分散劑 0.001～2%
相溶劑 0～10%
PH調(diào)節(jié)劑 0～10%；
（2）將納米二氧化鈦水溶膠、木質(zhì)素偶聯(lián)劑、引發(fā)劑和分散劑攪拌混合1~24小時；
（3）待步驟（2）反應充分后加入表面活性劑與相溶劑的混合物攪拌0.5~4小時，以PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH即制得pH 8～10的納米防霧劑。
所述納米二氧化鈦水溶膠pH為9～10.5，所含二氧化鈦粒子大小為15～30納米。
所述表面活性劑為高級脂肪醇硫酸酯類、脂肪族磺酸類、氨基酸類、多元醇類、脂肪醇酯類、脂肪酸甘油酯類、卵磷脂類中的一種或幾種的組合。
所述引發(fā)劑為芐基二甲胺、三乙醇胺、四丁基溴化銨中的一種或幾種的組合。
所述分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、三乙基己基磷酸中的一種或幾種的組合。
所述相溶劑為異丙醇、乙二醇中的一種或兩種的組合。
所述PH調(diào)節(jié)劑為稀鹽酸、稀醋酸、稀硝酸等稀酸或氨基酸中的一種或幾種組合。
采用上述技術方案后，本發(fā)明達到的有益效果是：
（1）納米二氧化鈦TiO2在光照下具有超親水性和超永久性，即使空氣中的水分或者水蒸氣凝結，冷凝水也不會形成單個水滴，而是形成水膜均勻地鋪展在表面，所以表面不會發(fā)生光散射的霧，當有雨水沖過，在表面附著的雨水也會迅速擴散成為均勻的水膜，這樣就不會形成分散視線的水滴，使得后視鏡表面保持原有的光亮，提高行車的安全性，同時利用氧化鈦的光催化反應就可以把吸附在氧化鈦表面的有機污染物分解為CO2和O2，同剩余的無機物一起可被雨水沖刷干凈，從而實現(xiàn)自清潔功能。
（2）采用木質(zhì)素偶聯(lián)劑，并與相溶劑共同使用，加強了納米顆粒和基體材料的連接，在基體材料表面形成多孔的骨架結構，增加表面能，提高涂層的強度和穩(wěn)定性，同時對二氧化鈦粒子產(chǎn)生改性，最大程度降低了納米二氧化鈦粒子間的相互作用，使納米二氧化鈦粒子更容易更均勻地分散、粘附于玻璃等基體體表面；
（3）本發(fā)明采用高級脂肪醇硫酸酯類、脂肪族磺酸類等表面活性劑，能更好地促進納米二氧化鈦粒子的分散，同時通過添加量的控制，使粒子穩(wěn)定性能增強，更主要的是活性劑的親水基團與空氣中的水分子相互作用，使其在基體材料表面鋪展成水膜，從而防止霧珠產(chǎn)生，防霧效果更持久；
（4）采用芐基二甲胺、三乙醇胺、四丁基溴化銨等作為引發(fā)劑，能加快涂層聚合速度，提高涂層的交聯(lián)度，縮短固化時間，從而提高涂層的耐久性，并顯著提高涂刷防霧劑的基體的抗劃傷性能；
（5）本發(fā)明采用三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、三乙基己基磷酸作為分散劑，提高了雙電層厚度，使納米顆粒在溶液中的穩(wěn)定性受表面雙電層厚度影響減弱，從而大大提高防霧劑的保持壽命。
綜上，本發(fā)明所制備的汽車玻璃自潔防霧劑自潔功能強，防霧效果優(yōu)良，木質(zhì)素偶聯(lián)劑和引發(fā)劑的加入加強了防霧劑對基體材料表面的粘附作用，實現(xiàn)隨時自我清潔，防霧效果在30天以上，同時制備工藝簡單，成本低，使用方便。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例1
（1）按比例稱取下列原材料：
納米二氧化鈦水溶膠，所含納米二氧化鈦質(zhì)量百分比濃度為30%，pH值為9.5，二氧化鈦粒子大小為15～30納米：5㎏；
木質(zhì)素偶聯(lián)劑：0.5㎏；
十二烷基硫酸鈉：0.1㎏；
芐基二甲胺：0.2㎏；
三聚磷酸鈉：0.001㎏；
異丙醇：0.209㎏；
0.1N氨基酸：0.050kg；
（2）將木質(zhì)素偶聯(lián)劑、芐基二甲胺、納米二氧化鈦水溶膠及三聚磷酸鈉攪拌18小時后，加入十二烷基硫酸鈉與異丙醇的混合液攪拌混合2小時，并加入0.1N氨基酸調(diào)節(jié)pH值得到pH為9的防霧劑；
（3）檢測試驗：取少量該防霧劑涂于汽車玻璃片上，于100℃烘干后，放于盛有開水的玻璃杯上方約10cm處并將涂有防霧劑的一面朝向玻璃杯內(nèi)側，5 秒后觀察水蒸氣下的防霧效果：涂膜過的玻璃片清楚透明，無霧珠產(chǎn)生，具有良好的防霧效果；該玻璃片在濕度為80%、溫度為25℃的恒溫恒濕箱內(nèi)放置30天后，以水蒸氣試驗仍透明無霧珠產(chǎn)生，表面清潔，防霧效果良好。
實施例2
（1）按比例稱取下列原材料：
納米二氧化鈦水溶膠，所含納米二氧化鈦質(zhì)量百分比濃度為35%，pH值為10，二氧化鈦粒子大小為15～30納米：9.9㎏；
木質(zhì)素偶聯(lián)劑：0.002㎏；
二辛基琥珀酸磺酸鈉：0.0001㎏；
三乙醇胺：0.001㎏；
六偏磷酸鈉：0.0001㎏；
乙二醇：0.03㎏；
0.01N稀鹽酸 0.0668㎏；
（2）將木質(zhì)素偶聯(lián)劑、三乙醇胺、納米二氧化鈦水溶膠及六偏磷酸鈉攪拌24小時后，加入用乙二醇稀釋的二辛基琥珀酸磺酸鈉，攪拌混合30分鐘，所得反應液以稀鹽酸調(diào)節(jié)pH值，制得pH為9.5的防霧劑；
（3）檢測試驗：取少量該防霧劑涂于汽車玻璃片上，于110℃烘干后，在濕度為75%、溫度為24℃的恒溫恒濕箱內(nèi)放置35天后，以水蒸氣試驗仍透明無霧珠產(chǎn)生，表面潔凈光亮，無污染物，防霧效果良好，其防霧效果持久性超過30天。
實施例3
（1）按比例稱取下列原材料：
納米二氧化鈦水溶膠，所含納米二氧化鈦質(zhì)量百分比濃度為35%，pH值為10.5，二氧化鈦粒子大小為5～30納米：5㎏；
木質(zhì)素偶聯(lián)劑：4㎏；
脂肪醇酯：0.0001㎏；
四丁基溴化銨：0.001㎏；
三乙基己基磷酸：0.0001㎏；
乙二醇：0.548㎏；
0.1N醋酸：0.45kg；
（2）將木質(zhì)素偶聯(lián)劑、四丁基溴化銨、納米二氧化鈦水溶膠及三乙基己基磷酸攪拌18小時后，加入脂肪醇酯與乙二醇的混合液攪拌混合2小時，并加入0.1N醋酸調(diào)節(jié)pH值得到pH為8的防霧劑；
（3）檢測試驗：取少量該防霧劑涂于玻璃片上，于90℃烘干后，放于盛有開水的玻璃杯上方約10cm處并將涂有防霧劑的一面朝向玻璃杯內(nèi)側，5 秒后，觀察水蒸氣下的防霧效果：涂膜過的玻璃片清楚透明，無霧珠產(chǎn)生，具有良好的防霧效果；該玻璃片在濕度為70%、溫度為24℃的恒溫恒濕箱內(nèi)放置28天后，以水蒸氣試驗仍透明無霧珠產(chǎn)生，防霧效果良好。