矽酸鹽玻璃為高能 、親水表麵 ,耐汙性差 、自清潔能力低 、容易粘附水珠和霧珠 ,玻璃的清潔費時 、費力 ,給人們的生活和工作帶來很多不便 ,因此玻璃表麵憎水膜的研究受到關注 。
SiO2膜具有耐熱性 、耐候性 、低折射性 、低介電性 、透明性等優點 ,但是其表麵存在大量的Si-OH ,親水性強 。有機矽材料可以消耗SiO2表麵的矽羥基 ,同時引入疏水的有機基團 ,用有機矽改性矽溶膠是提高疏水性的有效方法 ,以有機矽改性矽溶膠為原料製備薄膜材料是近年來研究極為活躍的領域 。甲基三乙氧基矽烷在催化劑存在的條件下水解生成矽醇 ,矽醇的1個羥基可以和矽溶膠表麵的羥基進行縮合 ,從而把疏水性強的甲基基團接到矽溶膠表麵 ,還可以進一步在SiO2膠粒表麵進行縮聚 ,形成密集的膜 ,這樣可以大大提高矽溶膠的疏水性 。
改性後的矽溶膠表麵的親水基團有所減弱 ,被疏水的碳氫基團取代,說明甲基三乙氧基矽烷和矽溶膠表麵發生接枝反應 ,甲基接枝到了矽溶膠的表麵 。
改性後的矽溶膠在245℃左右會出現一個很大的放熱峰 ,這是由於改性後的矽溶膠表麵的矽甲基被氧化成矽輕基而放出大量的熱形成的 。也說明改性後的矽溶膠的穩定溫度是245℃ ,改性後的矽溶膠有良好的熱穩定性 。
改性後水滴的接觸角都有明顯的增大 ,說明改性矽溶膠明顯提高了玻璃片的疏水性 ;用自流法塗膜的玻璃片的疏水效果更好 ;比較自流法處理的玻璃片 ,可知隨著改性矽溶膠中有機矽質量分數的增加 ,塗膜的疏水性也有提高 。在紫外區到紅外區的廣泛區域內 ,玻璃板在塗膜前後透光率沒有明顯的變化 ,說明改性矽溶膠不會影響玻璃板的光學性能。