一种不降低透明基材光穿透率的透明水基纳米溶胶凝胶涂料，由以下组分组成：粒径１００ｎｍ以下透明水基沸石溶胶凝胶固含量为０．１～１５．０ｗｔ％、聚硅氧烷衍生物固含量为０．０００１～１０．０ｗｔ％、非离子界面活性剂固含量为０．０００１～１０．０ｗｔ％、粒径１００ｎｍ以下透明水基二氧化钛光触媒溶胶凝胶固含量０．１～２．０ｗｔ％、纯水余量，经充分搅拌混合并过滤后即为透明水基纳米溶胶凝胶涂料。将该涂料均匀涂布于透明基材表面形成一层透明涂层，并以设定的程序进行涂层固化使透明涂层能更坚牢地附着于基材表面，涂料在透明基材表面形成的多孔性涂层，使透明基材具有不降低可见光和日光穿透率的特性，且有照光自净易洁的效能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种不降低透明基材光穿透率的水基纳米溶胶凝胶涂料及其涂布方法，以该种透明水基纳米溶胶凝胶涂料在透明基材表面形成多孔性涂层，使透明基材具有不降低可见光和日光穿透率的特性，且有照光自净易洁的效能。
技术介绍
诸如太阳能光电产品受光面的外层防护板和许多照明灯罩都是采用透明基材材质，所以光穿透率便成为影响这些产品效益的重要因素。而它们一般常用的玻璃，其表面可见光和日光的反射率约为8％，若能降低玻璃表面的反射率，便可提高光穿透率；另外，玻璃表面的脏污会明显降低光穿透率，若能使玻璃表面具有自净易洁的效能，便可改善此问题。市场上，能增加光穿透率的抗反射玻璃及能保持玻璃表面自净易洁的光触媒玻璃都分别已开始大量生产应用，但一般光触媒玻璃表面涂层是高折射率二氧化钛的结构，其可见光和日光的反射率约为12％，会使光的穿透率降低。此外，目前应用在玻璃上的功能涂层，一般都是采用昂贵的低压真空生产设备，如以真空溅镀、蒸镀或化学气相沈积法等加工方式，由于设备本身的价格极昂贵，加工成本极高，功能性玻璃虽有好的优点，但并无法形成完全的普及，开发低成本的加工技术，才是功能性玻璃能普及的重要因素。美国专利No.5216542公开一种多层结构，该多层结构表层为SiO2，该涂层在波长为550nm时，其折射率为1.46，具抗反射效果但无自净易洁效果。美国专利No.5105310公开一种多层抗反射涂布层，该多层结构表层为SiO2，该涂层在波长为550nm时，其折射率为1.46，具抗反射效果但无自净易洁效果。-->美国专利No.5147125公开一种多层抗反射涂布层，该多层结构表层为MgF2，该涂层在波长为550nm时，其折射率为1.38，具抗反射效果但无自净易洁效果。中国专利技术专利公开号CN1447133A为一种具有透明导电表面层的抗反射涂层，其为一种只具有抗反射增加光穿透的涂层，该多层结构表层为ITO导电层，具抗反射效果但无自净易洁效果。中国专利技术专利公告号CN1101353C为一种自清洁玻璃及其制备方法，以普通玻璃为基板，其上由磁控溅射法镀有二氧化钛膜层，其镀膜折射率介于2.5～2.7，此种结构制备的成本高，虽有自洁效果，但高折射率的镀膜会造成光线穿透率大幅下降。中国专利技术专利公开号CN1579981A为一种光触媒玻璃的制造方法，藉由真空溅射之方法于玻璃表面镀上二氧化钛膜层，其镀膜折射率介于2.5～2.7，此种制备的成本高，虽有自净易洁效果，但高折射率的镀膜会造成光线穿透率大幅下降。中国专利技术专利公开号CN1660955A为一种纳米光触媒玻璃亲水防雾自洁喷剂及其制备方法，藉由纳米粉体二氧化钛光触媒及其它的纳米粉体材料，在分散剂及成膜剂的存在下制备成母液，此等光触媒母液明显呈现非透明，将此等光触媒液涂于玻璃上将大幅影响光线的透光率。中国台湾专利技术专利公告号00313630为一种将基材表面作成光触媒方式的超亲水性之方法、具有超亲水性之光触媒性表面之基材及其制造方法，该专利虽描述其能在各种不同的基材表面制作具有光触媒性的产品，但并无任何提及其涂层对基材光学特性的影响，致使该技术在应用上有不明朗之处，且该专利部分加工程序使用到900℃的高温，对一般生产应用有不便之处。-->目前，市场尚未有既可不降低光线的穿透率又能达到表面自净易洁性的透明基材产品出现，因此，开发出全方位低加工成本之不降低透明基材可见光和日光穿透率的制备方法是本专利技术的主要目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不降低透明基材上可见光和日光穿透率的透明水基纳米溶胶凝胶涂料，将此透明水基纳米溶胶凝胶涂料涂于透明基材表面可形成透明涂层，此透明涂层同时具有自净易洁及不降低可见光和日光穿透率的效能。本专利技术克服现有技术的高加工成本，并具备生产制程简易、可低温加工、节省能源、成本低、投资省及安全环保等优点。本专利技术一种不降低透明基材上可见光和日光穿透率的透明水基纳米溶胶凝胶涂料其应用步骤包括：1.透明水基纳米溶胶凝胶涂料调配程序：透明水基纳米溶胶凝胶涂料系包含有粒径100nm以下透明水基沸石溶胶凝胶、聚硅氧烷衍生物、界面活性剂、粒径100nm以下透明水基二氧化钛光触媒溶胶凝胶及纯水等成份所组成，经充分搅拌混合并过滤后即为透明水基纳米溶胶凝胶涂料；2.透明基材表面涂层制备：将经上述的透明水基纳米溶胶凝胶涂料以涂布方式均匀于透明基材表面形成一层透明涂层，并以设定的程序进行涂层固化，固化的目的为使透明涂层能更坚牢地附着于基材表面，所形成涂层干膜厚度介于40～350nm。本专利技术所述的透明水基纳米溶胶凝胶涂料由以下组分组成：其中透明水基沸石溶胶凝胶固含量占0.1～15wt％，较佳为0.1～10wt％，最佳为0.1～5wt％；其中的聚硅氧烷衍生物包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三丁-->氧基硅烷、三甲基二乙基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丙基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷，其固含量占0.0001～10wt％，较佳为0.001～7wt％，最佳为0.01～3wt％；上述界面活性剂为非离子界面活性剂，包括聚氧乙基对辛基酚醚、聚氧乙基对辛基月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇月桂酸酯、聚氧乙基油酰醚、聚氧乙基硬脂酰基醚、聚氧乙基山梨糖醇酐月桂酸酯、油酸二乙醇酰胺，其固含量占0.0001～10wt％，较佳为0.001～5wt％，最佳为0.01～3wt％；上述透明水基二氧化钛光触媒溶胶固含量占0.1～2.0wt％，较佳为0.1～1.5wt％，最佳为0.1～1wt％；余量为纯水。本专利技术所述的透明基材表面涂层制备程序，涂布方式包括滚涂法、擦涂法、刷涂法、浸涂法、喷涂法、旋涂法、淋涂法等其中任一种湿式涂布法，基材表面涂布可依需求做单面涂布或双面涂布，涂布过程中保持涂层外观的均匀性；上述「以设定的程序进行涂层固化」是以自然风干24小时以上或450℃以下温度加热5分钟以上的任一种条件进行固化。本专利技术所述的透明水基纳米溶胶凝胶涂料，其中的透明水基纳米沸石溶胶的制备是以按摩尔比例正硅酸乙酯:四丙基氢氧化铵:水＝1:0.25～0.75:40～80配制水解溶液，设定水浴温度85℃，开始加热搅拌，反应48～72小时即可得透明水基纳米沸石溶胶。上述制法只是其一，本专利技术所述的透明水基纳米沸石溶胶并不只限定于此制法，任可能形成透明水基纳米沸石溶胶的工艺皆能和本专利技术结合使用。本专利技术所述的透明水基纳米溶胶凝胶涂料，其中的透明水基二氧化钛光触媒溶胶的制备是依中国专利技术专利专利号ZL 200410043228.5「可见光型二氧化钛纳米粉体溶胶的合成方法」所制备的材料。上述制法只是其一，本专利技术所述的透明水基二氧化钛光触媒溶胶并不只限定于此制法，任可能形成透明水基二氧-->化钛光触媒溶胶的工艺皆能和本专利技术结合使用。本专利技术所述的透明基材可为玻璃及塑料材质，包括透明玻璃、透明聚碳酸酯、透明聚甲基丙烯酸树脂(俗称压克力)、透明聚苯乙烯树脂、透明环氧树脂等的任一种。本专利技术所述的纳米涂料所形成的透明涂层在光线的照射下具有自净易洁的效能，光线可为日光或人工光源的任一种。对于自净易洁的功能测试参考台湾光触媒产业发展协会的方法光触媒建材『抗污自净易洁(Self-Cleaning)』效能测试规范，本规范系用以测试光触媒建材的『抗污自净易洁(Sel本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种不降低透明基材光穿透率的透明水基纳米溶胶凝胶涂料，由以下组分组成： 粒径１００ｎｍ以下透明水基沸石溶胶凝胶 固含量为０．１～１５．０ｗｔ％ 聚硅氧烷衍生物 固含量为０．０００１～１０．０ｗｔ％ 非离子界面活性剂 固含量为０．０００１～１０．０ｗｔ％ 粒径１００ｎｍ以下透明水基二氧化钛光触媒溶胶凝胶固含量０．１～２．０ｗｔ％ 纯水 余量 所述的聚硅氧烷衍生物选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三丁氧基硅烷、三甲基二乙基硅烷 、苯基甲基二甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丙基三丙氧基硅烷、或甲基三丁氧基硅烷； 所述的非离子界面活性剂选自聚氧乙基对辛基酚醚、聚氧乙基对辛基月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇月桂酸酯、聚氧乙基油酰醚、聚氧乙基硬脂酰基醚、聚氧乙基山梨糖醇酐 月桂酸酯、或油酸二乙醇酰胺。
【技术特征摘要】
1.一种不降低透明基材光穿透率的透明水基纳米溶胶凝胶涂料，由以下组分组成：粒径100nm以下透明水基沸石溶胶凝胶 固含量为0.1～15.0wt％聚硅氧烷衍生物 固含量为0.0001～10.0wt％非离子界面活性剂 固含量为0.0001～10.0wt％粒径100nm以下透明水基二氧化钛光触媒溶胶凝胶固含量0.1～2.0wt％纯水 余量所述的聚硅氧烷衍生物选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三丁氧基硅烷、三甲基二乙基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丙基三丙氧基硅烷、或甲基三丁氧基硅烷；所述的非离子界面活性剂选自聚氧乙基对辛基酚醚、聚氧乙基对辛基月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇月桂酸酯、聚氧乙基油酰醚、聚氧乙基硬脂酰基醚、聚氧乙基山梨糖醇酐月桂酸酯、或油酸二乙醇酰胺。2.按照权利要求1所述的一种不降低透明基材光穿透率的透明水基纳米溶胶凝胶涂料，其特征在于：其中透明水基沸石溶胶凝胶固含量0.1～10wt％；聚硅氧烷衍生物固含量为0.001～7wt％；非离子界面活性剂固含量为0.001～5wt％；透明水基二氧化钛光触媒溶胶固含量为0.1～1.5wt％。3.按照权利要求1或2所述的一种不降低透明基材光穿透率的透明水基纳米溶胶凝胶涂料，其特征在于：其中透明水基沸石溶胶凝胶固含量为0.1～5wt％；聚硅氧烷衍生物固含量为0.01～3w...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文泉，黄建国，蒋孝澈，
申请(专利权)人：泉耀科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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