一种减反射镀膜液的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种减反射镀膜液的制备方法，包括如下步骤：1)制备硅烷聚合物：所述硅烷聚合物为采用溶胶凝胶法由硅烷在酸性催化剂条件下制备得到；2)乳液聚合法制备纳米微球：将活性单体、水、乳化剂、引发剂混合搅拌进行乳化后，加热至70～90℃保温反应，加入稳定剂，继续保温反应，反应结束后得到所述纳米微球；3)制备减反射镀膜液：将硅烷聚合物与纳米微球混合均匀，得到所述减反射镀膜液。本发明专利技术的减反射镀膜液的制备方法，采用乳液聚合法制备纳米微球，粒径可控，过程简单、反应时间短，生产效率高；控制硅烷聚合物与纳米微球的质量比，使得由该镀膜液得到的光伏玻璃，膜层孔隙率适中，保证膜层具有较高的增透和耐候性。保证膜层具有较高的增透和耐候性。

A preparation method of antireflection coating solution

【技术实现步骤摘要】
一种减反射镀膜液的制备方法
[0001]本申请是申请日为2021年5月27日、申请号为2021105877999、专利技术名称为“一种减反射镀膜液及其制备方法和应用”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及玻璃镀膜液
，具体涉及一种减反射镀膜液的制备方法。

技术介绍

[0003]随着光伏行业的发展以及对组件增益要求的不断提升，光伏减反射镀膜玻璃作为太阳能电池组件的重要组成部分，对其透光率及耐脏污、耐候性也提出了更高的要求。
[0004]在光伏玻璃表面镀制一层减反射膜可以更加有效的利用光能，减反射膜是厚度约120nm的多孔二氧化硅膜，其光伏镀膜玻璃初期的减反射性能主要取决于膜层折射率和膜层孔隙率。孔隙率的高低主要是由减反射镀膜液中造孔剂的用量及成膜过程中的烧结情况决定，折射率越小，孔隙率越高，镀膜玻璃透光率越高。但是高孔隙率在一定程度上会造成表面开孔结构，这种开孔结构不能有效的防止水汽、灰尘等侵入到玻璃内部，造成孔隙堵塞，折射率增加，透光率衰减严重，耐候性和耐脏污性较差。
[0005]现有技术中制备减反射膜的方法主要有溶胶凝胶法、化学气相沉积法、催化蚀刻等，其中溶胶凝胶法由于设备简单、成本低廉等特点得到广泛的应用。溶胶凝胶法制备硅溶胶或杂化硅溶胶作成膜主体，丙烯酸类树脂、聚酯乳液或聚苯乙烯乳液等作造孔剂，配合助剂、溶剂等形成减反射镀膜液。造孔剂作为减反射镀膜液的重要原料，在很大程度上决定了膜层的最终性能。
[0006]目前已有的减反射镀膜液的报道，如中国专利CN 109188571 B公开了一种中空闭孔SiO2减反射膜及制备方法，步骤包括：(1)中空SiO2溶胶的制备；(2)酸性硅溶胶的制备；(3)镀膜液的制备；(4)旋涂镀膜、煅烧等。其中中空SiO2制备反应需8～12h，步骤繁冗，能耗增加，且需要后处理静置12h去除氨气，效率较低，同时，该专利未对耐候性及耐脏污性进行相关表述。又如中国专利CN 107082868B中公开了一种核壳结构纳米杂化粒子的制备方法和减反射涂料组合物。该方法首先制备带有硅氧烷基团的阳离子水性聚氨酯，然后加入含有硅氧烷基团的单体，单体水解生成的二氧化硅与阳离子水性聚氨酯上的硅氧烷基团缩合形成核壳结构纳米杂化粒子。其减反射涂料组合物得到的双面镀膜玻璃透光率增加较高，但是并未涉及耐脏污性及耐候性能。且现有技术中减反射镀膜液主要有以下的缺点：需要额外添加金属醇盐或其他助剂等改善膜层性能；制备过程繁冗，反应时间长，效率低。

技术实现思路

[0007]为克服现有技术方案的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种减反射镀膜液的制备方法，制备得到的减反射镀膜液形成的膜层孔隙率适中、透光率高的同时，膜层表面封闭，且制备方法简单。
[0008]本专利技术采用以下的技术方案：
[0009]一种减反射镀膜液，包括硅烷聚合物和纳米微球，所述硅烷聚合物与纳米微球的质量比为1:0.2～0.4；所述纳米微球为通过乳液聚合制备得到；所述纳米微球的平均粒径为小于或等于100nm。
[0010]本专利技术提供的减反射镀膜液主要由硅烷聚合物(硅溶胶)做成膜物质、纳米微球做模板剂，以及溶剂组成。其中硅溶胶是利用溶胶凝胶法由硅源在酸性催化剂条件下制备的网状硅氧硅结构，其中含有大量羟基等活性基团，加强膜层与玻璃基材间的结合力，膜层不易脱落。纳米微球是利用乳液聚合法制备，单分散且通过调节单体的用量其粒径可控(本申请中乳液聚合时，单体所占的比重为10～20％)，通过配方设计纳米微球在减反射镀膜液体系中分散均匀、稳定存在。该减反射镀膜液在光伏玻璃表面镀膜后，经固化、钢化后形成表面封闭、孔隙率适中的减反射膜，表面封闭阻挡水汽、污染物等的进入，保证膜层具有良好的耐候性及耐脏污性；膜层内部独立的椭形孔，孔隙率适中，保证膜层具有较高的增透和耐候性。
[0011]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述纳米微球的原料包括活性单体，所述活性单体选自丙烯酸类物质，所述丙烯酸类物质选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或两种及以上。
[0012]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述活性单体包括硅烷类物质，所述活性单体中丙烯酸类物质和硅烷类物质的质量比为1:0.1～1。通过在活性单体中增加硅烷类物质，采用嵌段共聚的方法制备含硅的纳米微粒，粒径均一、单分散性好且表面富含羟基功能基团，稳定性好。
[0013]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述硅烷类物质选自甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种及以上。
[0014]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述纳米微球的乳液聚合制备包括如下步骤：将活性单体、水、乳化剂、引发剂混合搅拌进行乳化后，加热至70～90℃保温反应，加入稳定剂，继续保温反应，反应结束后得到所述纳米微球。乳液聚合法制备模板剂纳米微球用于减反射镀膜液，制备过程简单、反应时间短，生产效率高，单分散性好、粒径可控。
[0015]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述硅烷聚合物为采用溶胶凝胶法由硅源在酸性催化剂条件下制备得到，所述硅烷聚合物中羟基的摩尔含量为10～30％，硅溶胶中含有足够的活性基团，保证膜层与玻璃基材的粘结力，耐候性能良优异。
[0016]根据本专利技术的一些优选实施方面，以重量份含量计，所述减反射镀膜液包括如下原料成分：
[0017][0018]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述硅烷聚合物中硅烷原料的单体选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ―(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH
‑
560)、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH
‑
570)、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷的两种或两种以上。
[0019]根据本专利技术的一些优选实施方面，催化剂为盐酸、醋酸或硝酸等。
[0020]根据本专利技术的一些优选实施方面，溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯中的一种或任意两种及以上的组合物。
[0021]根据本专利技术的一些优选实施方面，乳化剂选自烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯醚类、聚氧丙烯醚类、环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯等中的一种或两种。
[0022]根据本专利技术的一些优选实施方面，引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈和偶氮二异丁基脒盐酸盐中的至少一种。
[0023]根据本专利技术的一些优选实施方面，稳定剂为聚乙烯基吡咯烷酮、磷酸钠、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚乙烯醇、羟丙基纤维素中的一种、两种或多种。
[0024]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减反射镀膜液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)制备硅烷聚合物：所述硅烷聚合物为采用溶胶凝胶法由硅烷在酸性催化剂条件下制备得到；2)乳液聚合法制备纳米微球：将活性单体、水、乳化剂、引发剂混合搅拌进行乳化后，加热至70～90℃保温反应，加入稳定剂，继续保温反应，反应结束后得到所述纳米微球；所述活性单体占所述纳米微球总质量的10～20％；3)制备减反射镀膜液：将硅烷聚合物与纳米微球混合均匀，得到所述减反射镀膜液；所述硅烷聚合物与纳米微球的质量比为1:0.2～0.4。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性单体包括丙烯酸类物质，所述丙烯酸类物质包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或两种及以上。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述活性单体包括硅烷类物质，所述活性单体中丙烯酸类物质和硅烷类物质的质量比为1:0.1～1。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷类物质包括甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种及以上。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米微球中微球的平均粒径小于或等于100nm。6.根据权利要求1
‑
5任意一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘迪，何蒙，柳生，刘明刚，陈志鸿，何进，乔仁静，
申请(专利权)人：中国南玻集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：