高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液的制备方法技术

本发明专利技术涉及纳米涂层制备技术，旨在提供一种高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液的制备方法。包括：取正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、异丙醇和去离子水混合均匀；加入盐酸调节pH值2～4；反应后陈化得到酸催化硅溶胶；取平均粒径在20～40nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶，加入盐酸水溶液调节pH值与前者一致；按1∶1.5～2.2的质量比例取酸催化硅溶胶和溶剂型硅溶胶，搅拌下混合反应；反应后陈化，得到高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液。通过本发明专利技术方法制备的增透膜在保持硬度较高的基础上，大幅提高了增透膜在高湿度环境下涂层的透过率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米涂层制备技术，特别涉及一种高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液的 制备方法。
技术介绍
光伏玻璃增透膜是涂覆在光伏组件盖板玻璃表面提高太阳光透过率从而增加光 伏组件对光能的利用效率的涂层材料，因而增透膜的透过率性能对于光伏组件发电过程中 的发电量影响很大。为了达到增透的性能，增透膜的折射率必须低于其基底材料即光伏玻 璃（折射率1. 41左右），故光伏玻璃增透膜一般由正硅酸乙酯等硅前驱体通过溶胶凝胶方 法制备，在玻璃基底表面形成l〇〇nm左右的多孔结构涂层。这类溶胶凝胶多孔涂层结构内 外含较多残余羟基，很容易吸收空气中的水分，因而，增透膜在湿度较大（70%RH以上）的 情况下其透过率容易下降。 针对上述问题，本专利技术通过控制孔结构控制技术控制涂层中孔径大小降低涂层孔 结构的表面张力，使涂层在各种环境湿度下保持相对稳定。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高耐候型光伏玻璃增透 膜镀膜液的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术的解决方案是： 提供一种，包括下述步骤： (1)按3 : 1 : 3 : 1 : 2的质量比例取正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、无水乙 醇、异丙醇和去离子水，在300r/min的搅拌速率下混合均匀；加入作为催化剂的盐酸，控制 其加入量使混合溶液pH值在2~4之间；在25°C下反应8~10h后，陈化2天，得到酸催 化硅溶胶； (2)取平均粒径在20~40nm、固含量为10%的溶剂型硅溶胶，在300r/min的搅拌 条件下加入质量浓度为5 %的盐酸水溶液，调节溶胶pH值为与步骤（1)所得的酸催化硅溶 胶一致； (3)按1 : 1. 5~2. 2的质量比例取步骤⑴所得的酸催化硅溶胶和步骤⑵所 得的溶剂型硅溶胶，在300r/min搅拌速度下混合反应；反应温度25°C，反应时间6h后，陈 化3天，得到高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液。 本专利技术中，步骤（2)中所述溶剂型硅溶胶，其溶剂为乙醇、异丙醇中任意一种或两 种的混合。 本专利技术的工作原理：多孔增透膜的透过率对空气中的水蒸气敏感的主要原因是增透膜中的孔结构均 为毛细孔，具有很大表面张力大，容易从空气中吸收水分产生虹吸现象。而毛细孔孔径越 大，表面张力则越小；但过大的孔径对增透膜的机械性能不利，容易造成孔结构的坍塌。本 专利技术在前期实验基础上发现颗粒平均粒径在20~40nm的颗粒硅溶胶堆积出来的多孔结构 孔径适中，具有很好的耐潮性能（这是耐候性能的一方面），同时制备的增透膜保持了较好 的机械强度（铅笔硬度在3~4H)。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是： 通过本专利技术方法制备的增透膜在保持硬度较高的基础上，大幅提高了增透膜在高 湿度（80%RH以上）环境下涂层的透过率。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细描述，实施例可以使本专业的专业 技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。 本专利技术所述的，包括下述步骤： (1)按3 : 1 : 3 : 1 : 2的质量比例取正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、无水乙 醇、异丙醇和去离子水，在300r/min的搅拌速率下混合均匀；加入作为催化剂的盐酸，控制 其加入量使混合溶液pH值在2~4之间；在25°C下反应8~10h后，陈化2天，得到酸催 化硅溶胶； (2)取平均粒径在20~40nm、固含量为10%的溶剂型硅溶胶，在300r/min的搅拌 条件下加入质量浓度为5 %的盐酸水溶液，调节溶胶pH值为与步骤（1)所得的酸催化硅溶 胶一致； (3)按1 : 1. 5~2. 2的质量比例取步骤⑴所得的酸催化硅溶胶和步骤⑵所 得的溶剂型硅溶胶，在300r/min搅拌速度下混合反应；反应温度25°C，反应时间6h后，陈 化3天，得到高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液。 步骤（2)中所述溶剂型硅溶胶，其溶剂为乙醇、异丙醇中任意一种或两种的混合。 溶剂型硅溶胶既可采用公知技术自制获得，也可采用市售硅溶胶稀释制得（如张家港楚人 新材料科技有限公司的CR-23-IPA)。 为了进行涂层的性能测试，利用本专利技术中镀膜液制备增透膜时，采用了浸渍提拉 法，具体为：在环境温度20~25°C下，空气相对湿度40±5%的条件下，将10cmXl〇cm的 超白浮法玻璃清洗干净并完全干燥后，浸渍于镀膜液中2min，后以7~lOcm/min的速度将 玻璃以竖直方向提拉，表干后放入180°C烘箱中热处理15min，然后放入300°C烘箱热处理 lOmin，得到约llOnm厚度的增透膜。 涂层透过率测试根据ISO9050方法测试； 涂层耐湿性能按以下方法测试：涂层样品放置在封闭、相对湿度90%环境下48h 后平均透过率的变化；涂层铅笔硬度按IS015184标准测试。 各实施例中的试验数据见下表： 以上实例中，对比例1和2中，分别为二氧化硅溶胶粒径较小和较大的样品。 从测试结果可以看出，硅溶胶的粒径较小时（对比例1)，增透膜耐潮性能较差（在 潮湿环境下透过率下降2. 0% )，而硅溶胶的粒径较大时（对比例2)，涂层的铅笔硬度较低 仅2H。2-5号样品增透膜的透过率、硬度和耐潮性能均较高。 最后，需要注意的是，以上列举的仅是本专利技术的具体实施例。显然，本专利技术不限于 以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本专利技术公开的内容中直接导 出或联想到的所有变形，均应认为是本专利技术的保护范围。【主权项】1. 一种，其特征在于，包括下述步骤： (1) 按3 : I : 3 : 1 : 2的质量比例取正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、异 丙醇和去离子水，在300r/min的搅拌速率下混合均匀；加入作为催化剂的盐酸，控制其加 入量使混合溶液pH值在2~4之间；在25°C下反应8~IOh后，陈化2天，得到酸催化硅 溶胶； (2) 取平均粒径在20~40nm、固含量为10%的溶剂型硅溶胶，在300r/min的搅拌条件 下加入质量浓度为5 %的盐酸水溶液，调节溶胶pH值为与步骤（1)所得的酸催化硅溶胶一 致； (3) 按I : 1. 5~2. 2的质量比例取步骤（1)所得的酸催化硅溶胶和步骤（2)所得的 溶剂型硅溶胶，在300r/min搅拌速度下混合反应；反应温度25°C，反应时间6h后，陈化3 天，得到高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2)中所述溶剂型硅溶胶，其溶剂为 乙醇、异丙醇中任意一种或两种的混合。【专利摘要】本专利技术涉及纳米涂层制备技术，旨在提供一种。包括：取正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、异丙醇和去离子水混合均匀；加入盐酸调节pH值2～4；反应后陈化得到酸催化硅溶胶；取平均粒径在20～40nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶，加入盐酸水溶液调节pH值与前者一致；按1∶1.5～2.2的质量比例取酸催化硅溶胶和溶剂型硅溶胶，搅拌下混合反应；反应后陈化，得到高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液。通过本专利技术方法制备的增透膜在保持硬度较高的基础上，大幅提高了增透膜在高湿度环境下涂层的透过率。【IPC分类】C03C17/25【公开号】CN105130205【申请号】CN201510526290【专利技术人】吴春春, 阙永生, 王家华, 师国强 【本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)按3∶1∶3∶1∶2的质量比例取正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、异丙醇和去离子水，在300r/min的搅拌速率下混合均匀；加入作为催化剂的盐酸，控制其加入量使混合溶液pH值在2～4之间；在25℃下反应8～10h后，陈化2天，得到酸催化硅溶胶；(2)取平均粒径在20～40nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶，在300r/min的搅拌条件下加入质量浓度为5％的盐酸水溶液，调节溶胶pH值为与步骤(1)所得的酸催化硅溶胶一致；(3)按1∶1.5～2.2的质量比例取步骤(1)所得的酸催化硅溶胶和步骤(2)所得的溶剂型硅溶胶，在300r/min搅拌速度下混合反应；反应温度25℃，反应时间6h后，陈化3天，得到高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春春，阙永生，王家华，师国强，
申请(专利权)人：杭州绿梦纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33