本發(fā)明涉及清潔技術(shù)領(lǐng)域，具體地，提供一種雨刮水組合物、雨刮水和制備雨刮水的方法。

背景技術(shù)：

目前市面在售的汽車雨刮水大部分都沒有疏水功能。當(dāng)汽車在雨天，尤其是下大雨在高速上行駛的時(shí)候，很容易在汽車前擋風(fēng)玻璃形成一層水幕。即使汽車有雨刮器，在雨很大的時(shí)候，還是非常影響視線，而在高速上，這是非常嚴(yán)重的安全隱患。市面上有少數(shù)產(chǎn)品宣稱有疏水功能，但是一方面很多產(chǎn)品使用了油性的硅油，長(zhǎng)時(shí)間使用后，會(huì)導(dǎo)致前擋玻璃表面有一層油膜，對(duì)視線有很大影響，另一方面，涂層的累積也會(huì)導(dǎo)致雨刮產(chǎn)生異響和跳動(dòng)，對(duì)駕駛員的駕駛產(chǎn)生新的干擾。

例如，中國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)cn105925388a公開了一種雨刮水組合物，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。根據(jù)該發(fā)明的技術(shù)方案，添加氟硅烷的目的是為了對(duì)雨刮水組合物提供疏水性質(zhì)。

目前，致力于開發(fā)出能夠以簡(jiǎn)單的工藝和較低的成本制造的具有良好疏水性質(zhì)的雨刮水的新方法仍是汽車清潔領(lǐng)域中研究的一個(gè)重點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可以作為汽車前擋風(fēng)玻璃雨刮水的水溶性組合物，其能夠提供常規(guī)雨刮水所有的清潔功能，還可以提供良好的疏水功能，讓雨滴更容易地從汽車前擋玻璃剝離，降低下雨時(shí)由于前擋的雨幕對(duì)視線的影響而導(dǎo)致的駕駛風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明人經(jīng)過深入細(xì)致的研究，完成了本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)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100重量％計(jì)，包含：

0.01-2重量％的有機(jī)硅季銨鹽；

94.99-99重量％的烷基醇醚或水溶性醇；和

余量的水。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種雨刮水，其包含上述所述的雨刮水組合物。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種制備雨刮水的方法，其包括下列步驟：將上述雨刮水組合物的各成分混合。

根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠以簡(jiǎn)單的工藝和較低的成本制備具有良好疏水性質(zhì)的雨刮水。

具體實(shí)施方式

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，以下的具體實(shí)施方式不具有限制性意義。

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)改變這些近似值。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)字以及該范圍內(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。

在根據(jù)本發(fā)明的研究中，本申請(qǐng)的發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，與中國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)cn105925388a中公開的雨刮水組合物的各組分相比，當(dāng)大大增加雨刮水組合物中烷基醇醚或水溶性醇的含量(94.99-99重量％)時(shí)，可以在不加入疏水化劑氟硅烷的情況下獲得不僅具有良好清潔性能，而且具有良好疏水性能的雨刮水。不希望受理論束縛，據(jù)推測(cè)導(dǎo)致這種效果的機(jī)理如下。本發(fā)明中所使用的有機(jī)硅季銨鹽水溶性較差，但是在醇醚中可以得到良好的分散，醇醚可以清潔去除玻璃表面的油污，露出玻璃表面的羥基和硅氧烷鍵，而醇醚的低表面張力又有助于讓有機(jī)硅季銨鹽均勻分散在玻璃表面，更好地與玻璃表面結(jié)合，讓有機(jī)硅季銨鹽的疏水部分展露在外段，從而實(shí)現(xiàn)良好的疏水性。

以下詳細(xì)闡述根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面。

雨刮水組合物

本發(fā)明提供一種雨刮水組合物，以所述雨刮水組合物的總重按100重量％計(jì)，包含：0.01-2重量％的有機(jī)硅季銨鹽；94.99-99重量％的烷基醇醚或水溶性醇；和余量的水。

在本公開中，雨刮水組合物中的烷基醇醚或水溶性醇可以浸潤(rùn)玻璃表面并清潔玻璃表面的污垢，從而提供清潔性能，此外提供疏水性質(zhì)。有機(jī)硅季銨鹽的正電性和胺基的極性可以使有機(jī)硅季銨鹽吸附于玻璃表面；適量的有機(jī)硅季銨鹽可以降低親水的烷基醇醚或水溶性醇對(duì)玻璃表面的影響?；谝陨详U述的機(jī)理，因?yàn)楸景l(fā)明提供的雨刮水組合物包含適量的有機(jī)硅季銨鹽、烷基醇醚或水溶性醇和水，所以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。

有機(jī)硅季銨鹽

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述有機(jī)硅季銨鹽的通式為：

其中，x為2至6范圍內(nèi)的整數(shù)；y為50至60范圍內(nèi)的整數(shù)；n為1至10范圍內(nèi)的整數(shù)；r為包含1至6個(gè)碳原子的亞烷基；r’選自-ch(oh)-ch2-和-ch2-ch(oh)-ch2-中的一項(xiàng)；r”為包含1至3個(gè)碳原子的烴基；并且a^-表示抗衡陰離子。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述抗衡陰離子為鹵素離子。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述抗衡陰離子為氯離子。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述有機(jī)硅季銨鹽的重均分子量在3598至6155的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在5030至5310的范圍內(nèi)。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，以所述雨刮水組合物的總重按100wt.％計(jì)，所述有機(jī)硅季銨鹽的含量為0.01-2重量％，優(yōu)選1.0-2.0重量％。當(dāng)所述有機(jī)硅季銨鹽的含量為0.01-2重量％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。此外，當(dāng)所述有機(jī)硅季銨鹽的含量為0.01-2重量％時(shí)，所得雨刮水組合物澄清透明，適于作為雨刮水應(yīng)用。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述有機(jī)硅季銨鹽可以選用購(gòu)自airproduct(空氣化工產(chǎn)品中國(guó)投資有限公司)的dab、購(gòu)自top-win(上海雙盟貿(mào)易有限公司)的hc-7112和hc-7113、或購(gòu)自enovik(贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán))的q70。

烷基醇醚或水溶性醇

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述烷基醇醚的通式為：ho-r3-o-r4，其中，r3為包含2至3個(gè)碳原子的亞烷基；r4為包含1至4個(gè)碳原子的烷基。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述烷基醇醚的重均分子量在77至133的范圍內(nèi)。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述烷基醇醚可以選自下列各項(xiàng)中的一種或多種：乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚和丙二醇丁醚。所述烷基醇醚優(yōu)選為乙二醇丙醚(ep)。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述水溶性醇的通式為：r5oh，其中，r5為包含1至3個(gè)碳原子的烷基。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述水溶性醇所述水溶性醇選自甲醇、乙醇和異丙醇中的一種或多種，優(yōu)選乙醇。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，以所述雨刮水組合物的總重按100重量％計(jì)，所述烷基醇醚或者水溶性醇的含量為94.99-99重量％，優(yōu)選98.0-99.0重量％。當(dāng)所述烷基醇醚或水溶性醇的含量為94.99-99重量％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。而且，當(dāng)所述烷基醇醚或水溶性醇的含量為94.99-99重量％時(shí)，所得雨刮水組合物澄清透明，適于作為雨刮水應(yīng)用。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述烷基醇醚可以選用購(gòu)自dow(陶氏化學(xué)(中國(guó))投資有限公司)的乙二醇丙醚(ep)，所述水溶性醇可以選用購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司的乙醇。

水

在本公開提供的雨刮水組合物中，水主要起溶劑的作用。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，以所述雨刮水組合物的總重按100重量％計(jì)，除所含的有機(jī)硅季銨鹽和烷基醇醚或水溶性醇之外，余量為水。

雨刮水

本公開提供一種雨刮水，包括本公開提供的雨刮水組合物。

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。

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“制備雨刮水的方法”部分。

制備雨刮水的方法

本公開提供一種制備雨刮水的方法，其包括下列步驟：將根據(jù)本公開提供的雨刮水組合物的各成分混合。

根據(jù)本公開的某些具體實(shí)施方式，所述方法包括以下步驟：

在常溫(約25℃)常壓(約1個(gè)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。

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。

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。

具體實(shí)施方式1是一種雨刮水組合物，以所述雨刮水組合物的總重按100重量％計(jì)，包含：

0.01-2重量％的有機(jī)硅季銨鹽；

94.99-99重量％的烷基醇醚或水溶性醇；和

余量的水。

具體實(shí)施方式2是根據(jù)具體實(shí)施方式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，x為2至6范圍內(nèi)的整數(shù)；y為50至60范圍內(nèi)的整數(shù)；n為1至10范圍內(nèi)的整數(shù)；r為包含1至6個(gè)碳原子的亞烷基；r’選自-ch(oh)-ch2-和-ch2-ch(oh)-ch2-中的一項(xiàng)；r”為包含1至3個(gè)碳原子的烴基；并且a^-表示抗衡陰離子。

具體實(shí)施方式3是根據(jù)具體實(shí)施方式2所述的雨刮水組合物，其中所述抗衡陰離子為鹵素離子。

具體實(shí)施方式4是根據(jù)具體實(shí)施方式2所述的雨刮水組合物，其中所述抗衡陰離子為氯離子。

具體實(shí)施方式5是根據(jù)具體實(shí)施方式1所述的雨刮水組合物，其中所述有機(jī)硅季銨鹽的重均分子量在3598至6155的范圍內(nèi)。

具體實(shí)施方式6是根據(jù)具體實(shí)施方式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1.0-2.0重量％。

具體實(shí)施方式7是根據(jù)具體實(shí)施方式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為包含2至3個(gè)碳原子的亞烷基；r4為包含1至4個(gè)碳原子的烷基。

具體實(shí)施方式8是根據(jù)具體實(shí)施方式1所述的雨刮水組合物，其中所述烷基醇醚的重均分子量在77至133的范圍內(nèi)。

具體實(shí)施方式9是根據(jù)具體實(shí)施方式1所述的雨刮水組合物，其中所述烷基醇醚選自乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚和丙二醇丁醚中的一種或多種。

具體實(shí)施方式10是根據(jù)具體實(shí)施方式1所述的雨刮水組合物，其中所述烷基醇醚為乙二醇丙醚。

具體實(shí)施方式11是根據(jù)具體實(shí)施方式1所述的雨刮水組合物，其中所述水溶性醇的通式為：r5oh，其中，r5為包含1至3個(gè)碳原子的烷基。

具體實(shí)施方式12是根據(jù)具體實(shí)施方式1所述的雨刮水組合物，其中所述水溶性醇選自甲醇、乙醇和異丙醇中的一種或多種。

具體實(shí)施方式13是根據(jù)具體實(shí)施方式1所述的雨刮水組合物，其中所述水溶性醇為乙醇。

具體實(shí)施方式14是根據(jù)具體實(shí)施方式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98.0-99.0重量％。

具體實(shí)施方式15是根據(jù)具體實(shí)施方式1所述的雨刮水組合物，以所述雨刮水組合物的總重按100重量％計(jì)，包含：

1.0-2.0重量％的有機(jī)硅季銨鹽；

98.0-99.0重量％的烷基醇醚水溶性醇；和

余量的水。

具體實(shí)施方式16是一種雨刮水，其包含根據(jù)具體方式1至15中任一項(xiàng)所述的雨刮水組合物。

具體實(shí)施方式17是一種制備雨刮水的方法，其包括下列步驟：將根據(jù)具體方式1至15中任一項(xiàng)所述的雨刮水組合物的各成分混合。

實(shí)施例

以下提供的實(shí)施例和對(duì)比例有助于理解本發(fā)明，并且這些實(shí)施例和對(duì)比例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。

在本發(fā)明中，除非另外指出，所采用的試劑均為商購(gòu)產(chǎn)品，直接使用而沒有進(jìn)一步純化處理。此外，所提及的“％”為“重量％”。

雨刮水的制備

在室溫(約25℃)常壓(約1個(gè)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。

用于制備本公開的實(shí)施例和對(duì)比例的雨刮水的各成分的商品名、功能、化學(xué)名以及生產(chǎn)商列于下表1中。

表1

測(cè)試方法

本公開通過“接觸角測(cè)試”來評(píng)價(jià)本公開提供的雨刮水的疏水性能。接觸角測(cè)試

該測(cè)試根據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb\t23436-2009附錄l的方法進(jìn)行。

當(dāng)測(cè)得的接觸角大于或等于65度時(shí)，雨刮水的疏水性能良好。

實(shí)施例1-5

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)值均以重量百分比計(jì))，制備得到雨刮水e1-e5。

肉眼觀察所得雨刮水e1-e5的外觀(澄清或混濁)，并且根據(jù)前文所述的方法測(cè)試雨刮水e1-e5的接觸角，測(cè)試結(jié)果列于表2中。

對(duì)比例1-3

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)值均以重量百分比計(jì))，制備得到雨刮水c1-c5。

肉眼觀察所得雨刮水c1-c5的外觀(澄清或混濁)，并且根據(jù)前文所述的方法，測(cè)試雨刮水c1-c3接觸角，測(cè)試結(jié)果列于表2中。

表2

根據(jù)實(shí)施例e1-e5，因?yàn)楸竟_提供的雨刮水組合物包含：0.01-2重量％的有機(jī)硅季銨鹽；94.99-99重量％的烷基醇醚或水溶性醇；和余量的水，所以該雨刮水組合物制得的雨刮水清澈透明，而且具有良好的疏水性能。

根據(jù)對(duì)照例，當(dāng)雨刮水僅僅由去離子水組成時(shí)，接觸角僅僅為28.1度，不能應(yīng)用。

根據(jù)比較例c1，當(dāng)有機(jī)硅季銨鹽的含量較少(0.005重量％)，不在本發(fā)明的范圍內(nèi)時(shí)，盡管所得雨刮水組合物清澈透明，但是接觸角(60.2度)不符合應(yīng)用要求，疏水性較差。

根據(jù)比較例c2，當(dāng)有機(jī)硅季銨鹽的含量過多(3重量％)，不在本發(fā)明的范圍內(nèi)時(shí)，所得雨刮水組合物處于混濁狀態(tài)，不能應(yīng)用。

根據(jù)比較例c3，當(dāng)乙醇的含量較少(94重量％)，不在本發(fā)明的范圍內(nèi)時(shí)，所得雨刮水組合物處于混濁狀態(tài)，不能應(yīng)用。

盡管本發(fā)明中已經(jīng)示出和描述了具體的實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將懂得，可以用各種替代的和/或等同的實(shí)施方式代替所示和所描述的具體實(shí)施方式，而不脫離本發(fā)明的范圍。本申請(qǐng)意欲包括對(duì)本發(fā)明中討論的具體實(shí)施方式的任何改進(jìn)或更改。因此，本發(fā)明僅受限于權(quán)利要求及其等同物。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行多種修改和改變。這樣的修改和改變意欲落入如后附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。