本發(fā)明屬于玻璃制品加工，具體涉及一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品及其制備方法。

背景技術：

1、玻璃制品在建筑材料、高檔廚具、衛(wèi)浴、家用電器等產品中應用廣泛。同時因其應用環(huán)境對玻璃制品的易清潔特性及耐高溫耐刮擦的持久性能具有較高的要求。

2、對玻璃制品進行疏水疏油處理是提高其抗污染、易清潔特性的主要方法。cn118307212?a公開了一種疏水疏油易潔玻璃及其制備方法，所述易潔玻璃包括玻璃基片層和附著于玻璃基片層上的易潔膜層，所述易潔膜層由配置好的涂層組合物噴涂于玻璃表面固化而成，所述涂層組合物的組分包括26％～30％的甲基九氟丁基醚、62％～68％的乙基九氟丁基醚、2％～3％的氟改性硅烷偶聯劑、1.0％～1.2％的表面活性劑、1％～2％的流平劑以及0.2％～0.7％的基材潤濕劑。所得玻璃具有疏水疏油性能好、透光率高、霧度低等優(yōu)點。然而其采用小分子的氟碳材料作為主要成分，耐高溫性能較差且與玻璃基材的結合力較弱。cn?113045212?a公開了一種疏油疏水灶具玻璃的制備方法，采用硅化試劑·sio2與2,2-三氟-1,l,2-三氯乙烷(f113)及含氟混合物作為納米級疏油疏水的涂料對玻璃表面進行處理，使玻璃便于清潔。然而該納米級疏油疏水涂料的制備流程較為復雜，同時采用氟碳材料的耐高溫持久性能有待進一步提高。

3、有機聚硅氧烷因其具有耐高溫、疏水疏油特性以及含氟材料具有低表面能特性，使得含氟有機聚硅氧烷兼具了兩者的優(yōu)點。cn?110791199?a公開了一種含氟有機聚硅氧烷自清潔涂料，包括含氟硅氧烷前驅體5～50wt％，硅氧烷預聚體50～95wt％；其制備方法如下：常溫環(huán)境下，將含氟硅氧烷前驅體與硅氧烷預聚體混合攪拌，攪拌均勻后，在基底上噴涂成膜；置于含有氨水氛圍的恒溫恒濕環(huán)境中靜置預設時間，得到含氟有機聚硅氧烷自清潔涂層。這種自清潔涂層疏水性強，自清潔效果好，耐磨性高，使用范圍廣。然而其采用的含氟硅氧烷前驅體易自縮合交聯，與硅氧烷預聚體的相容性較差，同時硅氧烷預聚體的反應活性位點過少，導致兩者的共聚效果可控性較差。

技術實現思路

1、針對以上現有技術存在的缺點和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品。

2、本發(fā)明的另一目的在于提供上述耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品的制備方法。

3、本發(fā)明目的通過以下技術方案實現：

4、一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品，包括玻璃基材和附著于玻璃基材上的易清潔膜層；所述易清潔膜層由如下質量百分含量的涂層組合物固化生成：

5、

6、所述含偶聯基團的聚硅氧烷通過如下方法制備得到：

7、將乙烯基硅烷偶聯劑和含氫硅油在氮氣保護條件下混合均勻，升溫至60～90℃，加入鉑金催化劑進行加成反應，得到含偶聯基團的聚硅氧烷。

8、所述含偶聯基團的聚硅氧烷的制備涉及反應路線如圖1所示。本發(fā)明所述含偶聯基團的聚硅氧烷具有高含量的偶聯活性位點，能夠顯著提高與玻璃基底及納米二氧化硅填料的結合力，同時能夠參與后續(xù)d3f開環(huán)反應產物的交聯固化(脫醇縮合)反應，提高涂層的易清潔特性和耐久性。

9、進一步地，所述乙烯基硅烷偶聯劑選自乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

10、進一步地，所述含氫硅油選自含氫量為0.2％～1.2％(wt％)、平均分子量為2000～10000g/mol的端和/或側基含氫硅油。

11、進一步地，所述乙烯基硅烷偶聯劑的加入量與含氫硅油的質量比為0.2～1:1。

12、進一步地，所述鉑金催化劑為氯鉑酸或卡斯特催化劑(雙(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷)鉑)。

13、進一步地，所述加成反應的時間為2～6h。

14、進一步地，所述硅醇鹽催化劑為三甲基硅醇鉀。

15、進一步地，所述無水稀釋溶劑為丙酮、乙醇或異丙醇。

16、上述耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品的制備方法，包括如下制備步驟：

17、將涂層組合物涂覆于玻璃基材表面，在60～90℃烘干成膜，然后升溫至110～150℃進行共聚交聯固化反應，得到耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品。

18、本發(fā)明原理為：本發(fā)明的涂層組合物以含偶聯基團的聚硅氧烷、d3f和納米二氧化硅填料為主要成分，其中含偶聯基團的聚硅氧烷在烘干去除溶劑后與玻璃基材及納米二氧化硅填料產生偶聯反應初步成膜，然后升溫至110～150℃進行共聚交聯固化反應，d3f在硅醇鹽催化劑條件下開環(huán)聚合生成含氟聚硅氧烷前驅體，并進一步在催化條件下與剩余偶聯基團進行脫醇交聯固化，得到與玻璃制品附著力強的易清潔膜層。

19、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

20、(1)本發(fā)明玻璃制品的易清潔膜層采用耐高溫的氟硅材料替代氟碳材料，可以顯著提高易清潔膜層的耐高溫持久性能。

21、(2)本發(fā)明所采用的含偶聯基團的聚硅氧烷具有低表面張力及耐高溫的長鏈si-o-si分子主鏈，偶聯基團自縮合傾向較低，能夠顯著增強偶聯基團與玻璃基材、納米二氧化硅填料及含氟聚硅氧烷前驅體的偶聯及交聯固化效果，從而顯著提高玻璃制品易清潔涂層的疏水疏油特性及耐高溫、耐刮擦易清潔持久性。

技術特征：

1.一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品，其特征在于，包括玻璃基材和附著于玻璃基材上的易清潔膜層；所述易清潔膜層由如下質量百分含量的涂層組合物固化生成：

2.根據權利要求1所述的一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品，其特征在于，所述乙烯基硅烷偶聯劑選自乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

3.根據權利要求1所述的一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品，其特征在于，所述含氫硅油選自含氫量為0.2％～1.2％、平均分子量為2000～10000g/mol的端和/或側基含氫硅油。

4.根據權利要求1所述的一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品，其特征在于，所述乙烯基硅烷偶聯劑的加入量與含氫硅油的質量比為0.2～1:1。

5.根據權利要求1所述的一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品，其特征在于，所述鉑金催化劑為氯鉑酸或卡斯特催化劑。

6.根據權利要求1所述的一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品，其特征在于，所述加成反應的時間為2～6h。

7.根據權利要求1所述的一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品，其特征在于，所述硅醇鹽催化劑為三甲基硅醇鉀。

8.根據權利要求1所述的一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品，其特征在于，所述無水稀釋溶劑為丙酮、乙醇或異丙醇。

9.權利要求1～8任一項所述的一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品的制備方法，其特征在于，包括如下制備步驟：

技術總結
本發(fā)明屬于玻璃制品加工技術領域，具體涉及一種耐高溫耐刮擦易清潔玻璃制品及其制備方法。所述玻璃制品包括玻璃基材和附著于玻璃基材上的易清潔膜層；所述易清潔膜層由如下質量百分含量的涂層組合物固化生成：含偶聯基團的聚硅氧烷30％～40％；D3F?20％～40％；納米二氧化硅填料10％～20％；硅醇鹽催化劑0.01％～0.1％；無水稀釋溶劑10％～30％。本發(fā)明玻璃制品的易清潔膜層采用特定氟硅材料替代氟碳材料，可以顯著提高易清潔膜層的耐高溫持久性能。利用特定含偶聯基團的聚硅氧烷與玻璃基材、納米二氧化硅填料及含氟聚硅氧烷前驅體的偶聯及交聯固化效果，從而顯著提高玻璃制品耐高溫、耐刮擦易清潔持久性。

技術研發(fā)人員：李南勇,周樹初,周洪江,張波
受保護的技術使用者：中山市泰源玻璃工藝制品有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9