一种玻璃镀膜液制造技术

本发明专利技术公开了一种玻璃镀膜液，所述玻璃镀膜液包括以下主要组分：改性纳米颗粒分散液、酸性调节剂、无机粘结剂；所述玻璃镀膜液制备方法包括将纳米颗粒与溶剂混合、加入含氟化合物对纳米颗粒改性、加入酸性调节剂、加入无机粘结剂的步骤。本发明专利技术制备的自洁增透膜自洁性能稳定、不易老化失效、能在紫外线照射等恶劣工况下正常工作，能常温固化、制备过程条件要求不高、适用于各种建筑玻璃、光伏组件等构件的玻璃涂布，或者对受损增透膜进行重新涂布，具有耐紫外线性能，进而延长膜层寿命。

A glass coating solution

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃镀膜液
本专利技术涉及玻璃光学膜材料
，更具体涉及一种玻璃镀膜液。
技术介绍
玻璃是建筑幕墙和光伏组件的重要组成部分，其透光率对使用性能影响很大。尤其在光伏组件中，玻璃的作用为透光和保护发电主体(电池片)，其中组件前板玻璃一般为超白钢化玻璃，550nm透光率达到91％以上；双玻组件透明后板550nm透光率约为88％。为了进一步提高玻璃透光率、增加组件中电池片接收光量和发电量，需要进一步采取技术措施来增加玻璃的透光率。一般光伏玻璃及建筑玻璃增透膜的制备方法，多采用成膜液浸涂和高温固化工艺，在玻璃表面形成以二氧化硅为主的多孔膜，能够提高玻璃可见光透过率2％～3％。常用玻璃增透膜的成膜液主要成分为硅凝胶和成膜助剂，需要在300～700℃高温下固化5-30分钟，通过高温工艺过程以去除硅凝胶中的水及有机成膜助剂。由于受工艺方法的限制，已经完成安装的建筑玻璃和完成层压的太阳能电池组件，无法按照上面的方法增加增透膜或者对受损增透膜重新布置。另外，太阳能玻璃膜与太阳电池设计寿命均为二十年，但因为玻璃长期暴露于空气中，表面由于沙尘堆积、静电吸附和有机微粒污染等原因会积累大量灰尘，影响其透光性和组件发电效率，需要不断清洗，造成人力浪费和电站经济效益低下。具有低表面能微纳米结构的物体能够防止灰尘在表面聚集和粘附，因此这种结构的功能涂层具有良好自清洁效果。在自然环境灰尘较多、特别是雾霾严重地区使用具有增透和自洁功能的玻璃，能够更好保证玻璃的透光作用和组件发电效率。基于以上原因，同时具备增透和自洁功能的膜的常温制备方法受到广泛关注。采用氟树脂和氟硅烷偶联剂等含氟化合物涂布在已安装的建筑玻璃和电站组件表面进行低表面能修饰，形成的膜层其表面可以实现疏水效果，但由于所生成的膜层微观结构的限制，接触角一般不大于130°，疏水自洁效果差，且由于不具有微纳米孔或微纳米凸起等陷光、吸光结构，导致玻璃的反射率高、透光率低。中国专利CN109517522A中公开了《一种建筑用超疏水自洁涂料》，采用十七氟癸基三乙氧硅烷、甲基三乙氧基硅烷、全氢聚硅氮烷、固体微粒、溶剂分散混合制成。该专利技术提供的建筑超疏水自洁涂料可以制备超疏水性能稳定的涂层，能常温固化、施工条件要求不高、适用于各种建筑材料表面。如直接用于玻璃表面形成膜层，由于十七氟癸基三乙氧硅烷的反应不具有选择性，其自洁效果不稳定；该专利技术所制涂料包含甲基三乙氧基硅烷，由于其反应产物不含氟，虽然成膜后表面具有疏水性，但对于降低玻璃表面能作用小、自洁功能不佳，也不具备耐紫外线性能，膜层寿命较短。因此建筑超疏水自洁涂料用于建筑玻璃和光伏组件玻璃表面，其疏水自洁效果、增透性能、使用寿命等性能都不能满足使用要求。中国专利CN107629492A中公开了《一种超疏水涂料的制备方法及其所得涂料和制备高透明超疏水涂层的应用》，采用硅酸酯和含氟硅氧烷与乙醇和水混合，在酸碱催化下，生成纳米硅溶胶的同时进行包覆改性。由于该专利不能保证硅酸酯水解反应发生在氟硅烷水解反应之后，因此没有在硅酸溶胶颗粒表面包覆的氟硅烷可能出现凝胶化现象；另外，该涂层在玻璃表面存在附着不牢现象，如采用涂布丙烯酸树脂或者环氧树脂等底漆来增强附着力，则可能会出现底漆不耐候和透光性差等问题。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种玻璃镀膜液，用于涂布在玻璃表面，以制得功能膜，提高玻璃的增透和自洁效果。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种玻璃镀膜液。一种玻璃镀膜液，包括改性固体颗粒分散液、酸性调节剂和无机粘结剂的组分；该玻璃镀膜液采用以下方法制备：S1、先取颗粒粒径为10～50nm的固体颗粒0.3～1.9份分散于100份溶剂中形成分散液；S2、在分散液加入碱性调节剂至pH为10～13，搅拌后，加入0.2～0.5份含氟化合物，加热至20°～80℃，继续搅拌2～24小时，制备成改性固体颗粒分散液；S3、将S2制备的改性固体颗粒分散液中加入酸性调节剂和0.2～2.0份无机粘结剂，调节pH值为1～7，搅拌混合均匀即得玻璃镀膜液。进一步的，所述无机氧化物为二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、氧化锌的纳米无机颗粒中的至少一种，纳米无机颗粒的表面采用含氟化合物包覆处理。进一步的，所述含氟化合物为全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种。进一步的，所述无机粘结剂为可水解生成无机氧化物的化合物。进一步的，所述无机粘结剂为全氢聚硅氮烷、硅凝胶、硅酸酯、钛酸酯、铝酸酯中的至少一种。进一步的，所述溶剂为丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、辛烷、环己烷、环己酮、乙醇、甲醇、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的至少一种。进一步的，所述碱性调节剂为氨、三乙胺、三乙醇胺中的至少一种；所述酸性调节剂为盐酸、硝酸、硫酸无机酸水溶液或甲酸、乙酸、丙酸有机酸或甲酸、乙酸、丙酸等有机酸水溶液中的至少一种。进一步的，步骤S3中玻璃镀膜液的pH值为2～4。进一步的，步骤S3中玻璃镀膜液的pH值为6～7。由于采用了以上技术方案，本专利技术所取得技术进步如下。本专利技术提供的玻璃镀膜液为低表面能纳米颗粒分散液，通过制备含有低表面能改性纳米无机颗粒的分散液再加入无机粘合剂即可得到镀膜液，可在建筑玻璃外表面及光伏组件的前板玻璃、后板玻璃表面进行涂布施工，或者对受损增透膜进行重新涂布，经过常温固化可在玻璃表面形成低表面能多孔膜，可延长光伏组件使用寿命。本专利技术应用在玻璃表面，可形成稳定的膜层，在使用过程中不会出现凝胶化现象，且具有极佳的附着力，应用在玻璃表面，大大提高了玻璃的透光率和玻璃的疏水自洁性能，进而增加光伏组件的发电量，还具有耐紫外线性能，不易老化失效，膜层使用寿命长。具体实施方式本专利技术提供一种玻璃镀膜液及制备方法，该镀膜液为低表面能纳米颗粒分散液，包括改性固体颗粒分散液、酸性调节剂和无机粘结剂的组分。改性固体颗粒分散液由固体颗粒、溶剂、碱性调节剂以及含氟化合物制备而成。其中固体颗粒为表面采用含氟化合物包覆处理的二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、氧化锌等成分的纳米颗粒中的至少一种；含氟化合物为全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷中的至少一种；溶剂为丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、辛烷、环己烷、环己酮、乙醇、甲醇、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的至少一种；碱性调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨、三乙胺、三乙醇胺中的至少一种。无机粘结剂为可水解生成无机氧化物的化合物，为全氢聚硅氮烷、硅凝胶、硅酸酯、钛酸酯、铝酸酯中的至少一种；酸性调节剂为盐酸、硝酸、硫酸无机酸水溶液或甲酸、乙酸、丙酸有机酸或甲酸、乙酸、丙酸等有机酸水溶液中的至少一种。上述玻璃镀膜液的制备方法如下：S1、先取颗粒粒径为10～50nm的固体颗粒0.3～1.9份分散于100份溶剂中形成分散液。S2、在分散液加入碱性调节剂至pH为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃镀膜液，其特征在于，包括改性固体颗粒分散液、酸性调节剂和无机粘结剂的组分；/n所述玻璃镀膜液采用以下方法制备：/nS1、先取颗粒粒径为10～50nm的固体颗粒0.3～1.9份分散于100份溶剂中形成分散液；/nS2、在分散液加入碱性调节剂至pH为10～13，搅拌后，加入0.2～0.5份含氟化合物，加热至20°～80℃，继续搅拌2～24小时，制备成改性固体颗粒分散液；/nS3、将S2制备的改性固体颗粒分散液中加入酸性调节剂和0.2～2.0份无机粘结剂，调节pH值为1～7，搅拌混合均匀，即得玻璃镀膜液。/n

【技术特征摘要】
1.一种玻璃镀膜液，其特征在于，包括改性固体颗粒分散液、酸性调节剂和无机粘结剂的组分；
所述玻璃镀膜液采用以下方法制备：
S1、先取颗粒粒径为10～50nm的固体颗粒0.3～1.9份分散于100份溶剂中形成分散液；
S2、在分散液加入碱性调节剂至pH为10～13，搅拌后，加入0.2～0.5份含氟化合物，加热至20°～80℃，继续搅拌2～24小时，制备成改性固体颗粒分散液；
S3、将S2制备的改性固体颗粒分散液中加入酸性调节剂和0.2～2.0份无机粘结剂，调节pH值为1～7，搅拌混合均匀，即得玻璃镀膜液。


2.根据权利要求1所述的一种玻璃镀膜液，其特征在于：所述固体颗粒为二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、氧化锌等纳米无机颗粒中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的一种玻璃镀膜液，其特征在于：所述含氟化合物为全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种。


4.根据权利要求1所述的一种玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子英，田君伟，吕俊霞，
申请(专利权)人：河北小草新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13