[发明专利]可形成亲水自清洁减反射膜涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及可在光伏玻璃、显示屏玻璃、普通玻璃、光学器件表面形成亲水自清洁减反射薄膜的涂料的制备方法。

背景技术

表面光反射造成了光伏玻璃透光率下降、显示器清晰度下降以及各种光学器件表面的光能量损失。为了降低反射率，通常会在表面镀一层或多层减反射膜，镀膜的方法主要有磁控溅射、离子蒸镀、溶胶-凝胶法等。其中溶胶-凝胶法无需真空专有设备，工艺简单，成本低，对基材尺寸无限制。自清洁功能对某些在户外使用的光学表面非常重要，因为空气中的灰尘会沉积在器件表面，造成光线散射。

专利申请号为201010606834的专利给出了一种二氧化硅减反射膜制备方法，具体包括以下步骤：配制浓度为0.1～2mol/L正硅酸乙酯乙醇溶液，加热至室温～100℃同时磁力搅拌；配制浓度为0.1～1mol/L的氨水溶液；氨水溶液逐滴滴加到乙醇与正硅酸乙酯的混合液中，滴加完成后继续搅拌1～12小时，形成胶体溶液。将固含量0.5％～20％的胶体溶液与固含量0.5％～20％的成膜剂按体积比为1～9∶1混合；以玻璃为基片，使用浸渍提拉法或旋涂法制膜，膜的层数为1～5层；将镀膜的玻璃片置于120℃烘箱中烘30分钟，再置于马弗炉中200℃-600℃烧4-60分钟。申请号为201010226020专利给出了一种减反射镀膜液硅溶胶制备方法及镀膜液配比，具体如下：先以正硅酸乙酯、乙醇、水为原料，氨水或盐酸作为催化剂制作二氧化硅溶胶，使用比例(摩尔比)：正硅酸乙酯∶水∶乙醇∶氨水(或盐酸)＝1∶(2～4)∶(30～80)∶(1～5)，再将二氧化硅溶胶稀释并加入聚乙烯吡咯烷酮稳定剂，加入量为每升镀膜液加1g～5g，再加入树脂粘结剂，加入量为每升镀膜液加5g～15g，得到的混合物即是镀膜液。镀膜后的玻璃需进行预固化处理，处理温度为100℃～200℃，处理时间为20s～300s；以上这两个专利给出的镀膜液都需要在100-200℃预固化，然后才能进行钢化。这意味着需要消耗较多的能量才能实现比较好的镀膜效果。另外，所镀膜层不具备自清洁功能。

申请号为200910098519的专利给出了一种针对光伏玻璃的具有疏水自清洁功能的减反射膜制备方法，具体步骤如下：①制备无机-有机杂化硅溶胶，方法有两种，分别是：（1）先将去离子水、催化剂、溶剂混合，水浴加热并匀速搅拌，加热温度控制为10～80℃，接着加入硅源和硅烷偶联剂，保持恒温并且匀速搅拌的条件下水解1～30h，得到无机-有机杂化硅溶胶。获得的无机-有机杂化硅溶胶经过1～15天的老化后用于涂膜。（2）先将去离子水、催化剂、一部分溶剂混合，水浴加热并匀速搅拌，加热温度为10～80℃，接着加入硅源，保持恒温并且匀速搅拌的条件下水解1～30h，得到硅溶胶；将硅烷偶联剂与剩余溶剂混合，得到混合液，然后将硅溶胶与混合液混合搅拌，得到无机-有机杂化硅溶胶。②涂膜，将步骤①中得到的无机-有机杂化硅溶胶涂覆于经过清洗、干燥后的光伏玻璃上；③疏水处理，将涂膜后的光伏玻璃通过有机物气氛处理，温度为20～350℃，压力为1～5atm；④固化处理，将疏水处理后的光伏玻璃在温度为200～550℃条件下固化处理1～180分钟，得到具有减反射膜的光伏玻璃。所述的硅源为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯中的一种或一种以上；溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇或异丙醇中的一种或一种以上；催化剂为盐酸、氨水或氢氧化钠中的一种；硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、十三氟代辛烷基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或(3-氯丙基)三甲氧基硅烷中的一种或一种以上。这个专利的第一种制备镀膜液的方法需要老化1-15天，势必影响生产效率。另外不管是那种方法制备的镀膜液镀膜后都必须进行疏水处理才能实现自清洁，多了一道工艺步骤，会增加生产成本。以上这几个发明都采用的氨水作为硅溶胶制备的催化剂，但是氨水具有极其强烈的刺激气味，如果不能将溶胶中的氨水除去，镀膜施工过程中强烈刺激气味让操作人员难以忍受，影响身体健康。

发明内容

本发明提供一种可形成亲水自清洁减反射膜涂料的制备方法，主要解决了现有方法制备的涂料不具备亲水自清洁功能和减反射增透功能，同时，还需要在高温下进行固化的问题。

本发明的具体技术解决方案如下：

该可形成亲水自清洁减反射膜涂料的制备方法包括以下步骤：

1]取氨水、醇和去离子水混合后加热至30-90℃，氨水、醇、去离子水的体积比为1：10-60：0.5-5；

2]取有机硅源和醇混合得到混合液，有机硅源和醇的体积比例为1：1-30；