雨刮水組合物，雨刮水和制備雨刮水的方法
【專利摘要】本公開的某些方面提供一種雨刮水組合物，以所述雨刮水組合物的總重按100wt.％計(jì)，包含：0.025?2wt.％的有機(jī)硅季銨鹽；0.005?2wt.％的氟硅烷；5?28wt.％的烷基醇醚或水溶性醇；和余量的水。本公開提供的雨刮水組合物制備的雨刮水不僅具有良好的清潔性能，而且具有良好的疏水性能。
【專利說明】
雨刮水組合物，雨刮水和制備雨刮水的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本公開設(shè)及一種液體，尤其設(shè)及一種雨刮水組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 雨天，滯留在汽車前擋風(fēng)玻璃上的雨滴會阻礙駕駛員的視線。由于前擋風(fēng)玻璃偏 親水性，當(dāng)雨勢較大時(shí)，即便可W使用雨刮，雨水仍然比較容易在前擋風(fēng)玻璃上形成雨幕， 影響駕駛員的視線，造成安全隱患。
[0003] 為解決上述問題，CN104769088A公開了一種用于目標(biāo)表面上賦予疏水膜的涂層組 合物，其包括硅油或含氣聚合物油或其組合的油、樹脂和干式潤滑劑;US2014116465A1公開 了一種用于涂覆在雨刮上的疏水涂層，運(yùn)個疏水涂層主要是靠有機(jī)娃硅油來實(shí)現(xiàn)疏水性和 耐久性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本公開的某些方面提供一種雨刮水組合物，W所述雨刮水組合物的總重按 IOOwt. %計(jì)，包含:0.025-2wt. %的有機(jī)娃季錠鹽;0.005-2wt. %的氣硅烷;5-28wt. %的燒 基醇酸或水溶性醇;余量的水。
[0005] 本公開的某些方面提供一種雨刮水，包括根據(jù)本公開提供的雨刮水組合物的各成 分的混合物。
[0006] 本公開的某些方面提供一種制備雨刮水的方法，包括步驟:將根據(jù)本公開提供的 雨刮水組合物的各成分混合。
[0007] 本公開提供的雨刮水，不僅具有良好的清潔性能，而且具有良好的疏水性能。
【附圖說明】
[000引圖1是根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】提供的"油污清潔率測試"的清洗步驟中的 測試設(shè)備的示意圖；圖1中，10表示攬拌獎，20表示攬拌獎葉，30表示玻璃測試板。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開的范圍或精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)本 說明書的教導(dǎo)設(shè)想其他各種實(shí)施方案并能夠?qū)ζ溥M(jìn)行修改。因此，W下的【具體實(shí)施方式】不 具有限制性意義。
[0010] 除非另外指明，否則本說明書和權(quán)利要求中使用的表示特征尺寸、數(shù)量和物化特 性的所有數(shù)字均應(yīng)該理解為在所有情況下均是由術(shù)語"約"來修飾的。因此，除非有相反的 說明，否則上述說明書和所附權(quán)利要求書中列出的數(shù)值參數(shù)均是近似值，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員能夠利用本文所公開的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的所需特性，適當(dāng)改變運(yùn)些近似值。用端點(diǎn)表 示的數(shù)值范圍的使用包括該范圍內(nèi)的所有數(shù)字W及該范圍內(nèi)的任何范圍，例如，1至5包括 1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和 5 等等。
[0011] 雨刮水組合物
[0012] 本公開提供一種雨刮水組合物，W所述雨刮水組合物的總重按lOOwt. %計(jì)，包含： 0.025-2wt. %的有機(jī)娃季錠鹽;0.005-2M. %的氣硅烷;5-28wt. %的烷基醇酸或水溶性醇； 和余量的水。
[0013] 在本公開中，雨刮水組合物中的烷基醇酸或水溶性醇可W浸潤玻璃表面并清潔玻 璃表面的污垢;氣硅烷具有疏水性;有機(jī)娃季錠鹽的正電性和胺基的極性可W使有機(jī)娃季 錠鹽吸附于玻璃表面;適量的有機(jī)娃季錠鹽不僅可W降低親水的烷基醇酸或水溶性醇對玻 璃表面的影響，而且可W在烷基醇酸或水溶性醇揮發(fā)后使疏水的氣硅烷到達(dá)玻璃表面。因 為本發(fā)明提供的雨刮水組合物包含適量的有機(jī)娃季錠鹽、氣硅烷、烷基醇酸或水溶性醇、和 水，所W用該雨刮水組合物制備的雨刮水不僅具有良好的清潔性能，而且具有良好的疏水 性能。
[0014] 有機(jī)娃季錠鹽
[0015]
[0016] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述有機(jī)娃季錠鹽可W具有W下通式：
[0017] 其中y = 50-60，x = 2-6，R為碳原子為l-6的直鏈燒控，特別優(yōu)選y = 56，x = 4，R為碳 原子為1-3的直鏈燒控。
[0018] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述有機(jī)娃季錠鹽的分子量優(yōu)選4175-6155,特 別優(yōu)選5030-5310。
[0019] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，W所述雨刮水組合物的總重按IOOwt. %計(jì)，所 述有機(jī)娃季錠鹽的含量為0. 〇25-2wt. %，優(yōu)選0.05-lwt. %。當(dāng)所述有機(jī)娃季錠鹽的含量為 0.025-2wt. %時(shí)，所述雨刮水組合物制備的雨刮水不僅具有良好的清潔性能，而且具有良 好的疏水性能。
[0020] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述有機(jī)娃季錠鹽可W選用購自Air Product (空氣化工產(chǎn)品中國投資有限公司）的DAB、購自Top-Win(上海雙盟貿(mào)易有限公司）的HC- 7113、或購自化OV化(贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)）的Q70。
[0021 ]氣硅烷
[0022]根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述氣硅烷可W具有W下通式：
[002；3] F3C(CF2)a(C 出）bSi(R2)c(ORi)(3-c)，
[0024] 其中，曰=0-18,6 = 0-2，。= 0-1，扣和化分別是碳原子數(shù)為1-4的直鏈或包括支鏈的 燒控。
[0025] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述氣硅烷的分子量優(yōu)選176-1214,特別優(yōu)選 176-414。
[0026] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，W所述雨刮水組合物的總重按IOOwt. %計(jì)，所 述氣硅烷的含量為0. 〇〇5-2wt. %，優(yōu)選0.05-lwt. %。當(dāng)所述氣硅烷的含量為0.005-2wt. % 時(shí)，所述雨刮水組合物制備的雨刮水不僅具有良好的清潔性能，而且具有良好的疏水性能。
[0027] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述氣硅烷可W選用購自Evonik(贏創(chuàng)工業(yè)集 團(tuán)）的EC。
[0028] 烷基醇酸或水溶性醇
[0029] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述烷基醇酸可W具有W下通式：
[0030] 冊-R 廠 0-R4，
[0031] 其中，R3是碳原子數(shù)為2-3的燒控，R4是碳原子數(shù)為1-4的燒控。
[0032] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述烷基醇酸的分子量優(yōu)選77-133。
[0033] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述烷基醇酸可W選自下列組中的一種或多 種：乙二醇丙酸、乙二醇下酸、丙二醇甲酸、丙二醇下酸。
[0034] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述水溶性醇可W具有W下通式:R50H，其中，Rs 為碳原子數(shù)為1-3的燒控。
[0035] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述水溶性醇可W選自下列組中的一種或多 種：甲醇、乙醇、異丙醇，優(yōu)選乙醇。
[0036] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，W所述雨刮水組合物的總重按IOOwt. %計(jì)，所 述烷基醇酸或者水溶性醇的含量為5-28wt. %，優(yōu)選5-15wt. %。當(dāng)所述烷基醇酸或水溶性 醇的含量為5-28wt. %時(shí)，所述雨刮水組合物制備的雨刮水不僅具有良好的清潔性能，而且 具有良好的疏水性能。
[0037] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述烷基醇酸可W選用購自DOW(陶氏化學(xué)（中 國）投資有限公司）的EP，所述水溶性醇可W選用購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司的乙醇。 [00：3引 水
[0039] 在本公開提供的雨刮水組合物中，水主要起溶劑的作用。
[0040] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，W所述雨刮水組合物的總重按IOOwt. %計(jì)，除 所含的有機(jī)娃季錠鹽、氣硅烷、和烷基醇酸或水溶性醇之外，余量為水。
[0041 ] 雨刮水
[0042] 本公開提供一種雨刮水，包括本公開提供的雨刮水組合物的各成分的混合物。
[0043] 關(guān)于所述雨刮水組合物的各成分的描述，詳見本說明書的"雨刮水組合物"部分。
[0044] 關(guān)于制備所述雨刮水組合物的各成分的方法，詳見本說明書的"制備雨刮水的方 空'部分。
[0045] 制備雨刮水的方法
[0046] 本公開提供一種制備雨刮水的方法，包括步驟:將根據(jù)本公開提供的雨刮水組合 物的各成分混合。
[0047] 根據(jù)本公開的某些【具體實(shí)施方式】，所述方法包括W下步驟：
[0048] 在常溫（約25°C)常壓（約1個大氣壓）的條件下，將根據(jù)本公開提供的雨刮水組合 物的各成分在玻璃容器中混合。
[0049] 關(guān)于所述雨刮水組合物的各成分的描述，詳見本說明書的"雨刮水組合物"部分。
[0050] 下列【具體實(shí)施方式】意在示例性地而非限定性地說明本公開。
[0051 ]【具體實(shí)施方式】1是一種雨刮水組合物，W所述雨刮水組合物的總重按1 OOwt. %計(jì)， 包含:0.025-2wt. %的有機(jī)娃季錠鹽;0.005-2wt. %的氣硅烷;5-28wt. %的烷基醇酸或水 溶性醇;和余量的水。
[0化3]
[0052]【具體實(shí)施方式】2是一種根據(jù)【具體實(shí)施方式】I所述的雨刮水組合物，其中，所述有機(jī) 娃季錠鹽的誦古九，
[0054] 共 y = 3U-0U, X = Z-O,丄_〇日、」且七迂夫兀：^：。
【具體實(shí)施方式】 [0055] 3是一種根據(jù)2所述的雨刮水組合物，其中，所述有機(jī) 娃季錠鹽的通式中，y = 56，X = 4，R為碳原子為1 -3的直鏈燒控。
【具體實(shí)施方式】 [0056] 4是一種根據(jù)1至3中任一項(xiàng)所述的雨刮水組合物，其 中，所述有機(jī)娃季錠鹽的含量為0.05-lwt. %。
【具體實(shí)施方式】 [0057] 5是一種根據(jù)1至4中任一項(xiàng)所述的雨刮水組合物，其 中，所述氣硅烷的通式為爪"〔。2)3(邸2)651他)。((《1)(3-。)，其中，曰=0-18,6 = 0-2，。= 0- 1，Ri和化f分別是碳原子數(shù)為1-4的直鏈或包括支鏈的燒控。
[0058]
【具體實(shí)施方式】6是一種根據(jù)【具體實(shí)施方式】1至5中任一項(xiàng)所述的雨刮水組合物，其 中，所述烷基醇酸的通式為:冊-R3-0-R4,其中，R3是碳原子數(shù)為2-3的燒控，R4是碳原子數(shù)為 1-4的燒控。
【具體實(shí)施方式】 [0059] 7是一種根據(jù)1至5中任一項(xiàng)所述的雨刮水組合物，其 中，所述水溶性醇的通式為:R0H，其中，R為碳原子數(shù)為1-3的燒控。
【具體實(shí)施方式】 [0060] 8是一種根據(jù)1至7中任一項(xiàng)所述的雨刮水組合物，其 中，所述烷基醇酸或水溶性醇的含量為5-15wt. %
【具體實(shí)施方式】 [0061] 9是一種根據(jù)1中所述的雨刮水組合物，其中，W所述 雨刮水組合物的總重按IOOwt. %計(jì)，包含:0.05-lwt. %的有機(jī)娃季錠鹽;0.05-lwt. %的氣 硅烷;5-15wt. %的烷基醇酸水溶性醇;余量的水。
【具體實(shí)施方式】 [0062] 10是一種雨刮水，包括根據(jù)1至9中任一項(xiàng)所述的雨刮 水組合物的各成分的混合物。
【具體實(shí)施方式】 [0063] 11是一種制備雨刮水的方法，包括步驟:將根據(jù)1至9 中任一項(xiàng)所述的雨刮水組合物的各成分混合。
[0064] 實(shí)施例
[0065] W下提供的實(shí)施例和對比例有助于理解本發(fā)明，并且運(yùn)些實(shí)施例和對比例不應(yīng)理 解為對本發(fā)明范圍的限制。除非另外指明，所有的份數(shù)和百分比均按重量計(jì)。
[OOW 雨刮水的制備
[0067] 在室溫（約25°C)常壓（約1個大氣壓）的條件下，將雨刮水組合物的各成分在玻璃 容器中混合得到雨刮水。
[0068] 用于制備本公開的實(shí)施例和對比例的雨刮水的各成分的商品名、功能、化學(xué)名W 及生產(chǎn)商列于下表1中。
[0069] 表1
[00701
[0071] 測試方法
[0072] 本公開通過"油污清潔率測試"來評價(jià)本公開提供的雨刮水的清潔性能。
[0073] 本公開通過"接觸角測試"來評價(jià)本公開提供的雨刮水的疏水性能。
[0074] 油污清潔率測試
[0075] 該測試根據(jù)W下方法進(jìn)行：
[0076] 1)油污制備
[0077] 取200克Siell helix super 10W-40機(jī)油(購自殼牌石油公司）加入干凈的1000毫 升的潔凈的燒杯中；
[0078] 將燒杯加熱到300°C并且用磁力攬拌器攬拌機(jī)油，攬拌速度設(shè)為800轉(zhuǎn)/分鐘；
[0079] 一邊攬拌一邊向燒杯中加入IOgl #己西棟桐蠟(購自XX公司）；
[0080] 將燒杯中的混合物在300°C的條件下保持72小時(shí)后停止加熱，待冷卻至室溫后，將 所得油泥放入-18 °C的冰箱中儲存?zhèn)溆谩?br>[0081] 2)測試樣品的制備
[0082] 準(zhǔn)備400g待測雨刮水，并裝入500毫升的潔凈的燒杯中；
[0083] 制備尺寸為76毫米X25毫米X4毫米的玻璃測試板(每個測試需兩塊板）。將空白 測試板稱重，重量記為mo;
[0084] 從冰箱中取出油泥，將其加熱至60°C，用滴管將油污滴加到測試板上，冷卻至室 溫，稱重，重量記為mi。
[0085] 3)清洗
[0086] 如圖1所示，將測試板放入裝有待測雨刮水的燒杯中，在測試燒杯中放入攬拌裝置 (見圖1);
[0087] 在室溫條件下啟動攬拌裝置(攬拌速度為400轉(zhuǎn)/分鐘），攬拌60秒。
[008引 4)稱重
[0089] 將測試板放置在裝有石油酸的燒杯中1分鐘，取出測試板，在風(fēng)速不低于4米/秒， 濕度低于10%的通風(fēng)楓中干燥通風(fēng)1小時(shí)；
[0090] 取出測試板，將其冷卻至室溫，測其重量，記為m2。
[00川 5)計(jì)算
[0092] 根據(jù)下式計(jì)算油污清洗率：
[0093] 油污清洗率=[今（ml-mO) ] X 100%
[0094] 當(dāng)測得的油污清洗率大于或等于85%時(shí)，雨刮水的清潔性能良好。
[00M]接觸角測試
[0096] 該測試根據(jù)中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB\T23436-2009附錄I的方法進(jìn)行。
[0097] 當(dāng)測得的接觸角大于或等于65度時(shí)，雨刮水的疏水性能良好；
[0098] 當(dāng)測得的接觸角大于或等于90度時(shí)，雨刮水的疏水性能優(yōu)秀。
[0099] 實(shí)施例1-9
[0100] 按照前文所述的方法，根據(jù)表2所列的配方(表2中所列數(shù)值均W重量百分比計(jì)）， 制備得到雨刮水E1-E10。
[0101] 根據(jù)前文所述的方法，測試雨刮水El-ElO的油污清潔率和接觸角，測試結(jié)果列于 表2。
[0102] 對比例1-12
[0103] 按照前文所述的方法，根據(jù)表3所列的配方(表3中所列數(shù)值均W重量百分比計(jì)）， 制備得到雨刮水Cl-Cl 2。
[0104] 根據(jù)前文所述的方法，測試雨刮水C1-C12的油污清潔率和接觸角，測試結(jié)果列于 表3
[0105] 表2 rni〇Al
[0110] 根據(jù)實(shí)施例1-9，因?yàn)楸竟_提供的雨刮水組合物包含:0.025-2wt. %的有機(jī)娃季 錠鹽，0.005-2wt. %的氣硅烷，5-28wt. %的烷基醇酸或水溶性醇，和余量的水，所W該雨刮 水組合物制得的雨刮水不僅具有良好的清潔性能，而且具有良好的疏水性能。
[0111] 根據(jù)實(shí)施例1、2、4、7、8和9,當(dāng)雨刮水組合物包含:0.05-lwt.%的有機(jī)娃季錠鹽， 0.05-lwt.%的氣硅烷，5-15wt. %的烷基醇酸，余量的水時(shí)，該雨刮水組合物制備的雨刮水 具有優(yōu)秀的疏水性能和良好的清潔性能。
[0112] 根據(jù)對比例1，因?yàn)樵撚旯嗡M合物未包含氣硅烷，所W該雨刮水組合物制備的雨 刮水的疏水性能不足。
[0113] 根據(jù)對比例2,因?yàn)榭扔旯嗡M合物未包含有機(jī)娃季錠鹽，所W該雨刮水組合物制 備的雨刮水的疏水性能不足。
[0114] 根據(jù)對比例3至5,因?yàn)樵撚旯嗡M合物既未包含烷基醇酸，也未包含水溶性醇，所 W該雨刮水組合物制備的雨刮水的清潔性能不足。
[0115] 根據(jù)對比例6,因?yàn)樵撚旯嗡M合物中有機(jī)娃季錠鹽含量過低，所W該雨刮水組合 物制備的雨刮水的疏水性能不足。
[0116] 根據(jù)對比例7,因?yàn)樵撚旯嗡M合物中氣硅烷含量過高，導(dǎo)致無法得到穩(wěn)定的溶液 體系，從而使得該雨刮水組合物制備的雨刮水的疏水性能不足。
[0117] 根據(jù)對比例8,因?yàn)樵撚旯嗡M合物中氣硅烷含量過低，所W該雨刮水組合物制備 的雨刮水的疏水性能不足。
[0118] 根據(jù)對比例9,因?yàn)樵撚旯嗡M合物中烷基醇酸含量過低，導(dǎo)致氣硅烷的溶解性不 足，無法得到穩(wěn)定的溶液，從而使得該雨刮水組合物制備的雨刮水的清潔性能和疏水性能 均不足。
[0119] 根據(jù)對比例10,因?yàn)樵撚旯嗡M合物中烷基醇酸含量過高，所W該雨刮水組合物 制備的雨刮水的疏水性能不足。
[0120] 根據(jù)對比例11，因?yàn)樵撚旯嗡M合物中只含有水，所W該雨刮水組合物制備的雨 刮水的清潔性能和疏水性能均不足。
[0121] 綜上所述，本公開提供的雨刮水組合物制得的雨刮水不僅具有良好的清潔性能， 而且具有良好的疏水性能。
[0122] 雖然出于舉例說明的目的，上述【具體實(shí)施方式】包含許多具體細(xì)節(jié)，但本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員應(yīng)理解，運(yùn)些細(xì)節(jié)的許多變型、更改、替代和改變均在權(quán)利要求所保護(hù)的本公開范 圍內(nèi)。因此，【具體實(shí)施方式】中描述的公開內(nèi)容不對權(quán)利要求所保護(hù)的本公開施加任何限制。 本公開的適當(dāng)范圍應(yīng)由W下權(quán)利要求書及其適當(dāng)?shù)姆傻韧锵薅?。所有引用的參考文獻(xiàn) 均W引用的方式全文并入本文中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種雨刮水組合物，以所述雨刮水組合物的總重按lOOwt. %計(jì)，包含： 0.025-2wt. %的有機(jī)硅季銨鹽； 0.005-2wt·%的氟硅烷； 5-28wt. %的烷基醇醚或水溶性醇;和 余量的水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨刮水組合物，其中，所述有機(jī)硅季銨鹽的通式為：其中y = 50-60，X = 2-6，R為碳原子為1-6的直鏈烷烴。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雨刮水組合物，其中，所述有機(jī)硅季銨鹽的通式中，y = 56，x = 4，R為碳原子為1 -3的直鏈烷烴。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨刮水組合物，其中，所述有機(jī)硅季銨鹽的含量為0.05- lwt. % 〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨刮水組合物，其中，所述氟硅烷的通式為:F3C(CF2)a(CH 2)bSi (R2)c(ORi)(3-。)，其中，3 = 0-18沁=0-2,〇 = 0-1，1?1和1?2分別是碳原子數(shù)為1-4的直鏈或包括 支鏈的烷烴。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨刮水組合物，其中，所述烷基醇醚的通式為:HO-R3-O-R4，其 中，R3是碳原子數(shù)為2-3的烷烴，R 4是碳原子數(shù)為1-4的烷烴。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨刮水組合物，其中，所述水溶性醇的通式為:R50H，其中，抱為 碳原子數(shù)為1-3的烷烴。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨刮水組合物，其中，所述烷基醇醚或水溶性醇的含量為5-15wt.%〇9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨刮水組合物，其中，以所述雨刮水組合物的總重按100wt. % 計(jì)，包含： 0.05-lwt. %的有機(jī)硅季銨鹽； 0.05-lwt.%的氟硅烷； 5-15wt. %的烷基醇醚水溶性醇;和 余量的水。10. -種雨刮水，包括根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的雨刮水組合物的各成分的混合物。11. 一種制備雨刮水的方法，包括步驟:將根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的雨刮水組合物的各 成分混合。
【文檔編號】C11D3/60GK105925388SQ201610312971
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】霍鑫, 呂宏洋, 史志宇, 鄭弘哲, 姚銀芳, 李建國
【申請人】3M中國有限公司