一种粒径小稳定性高的减反增透镀膜液用模板剂及其应用制造技术

本申请公开了一种粒径小稳定性高的减反增透镀膜液用模板剂及其应用。本申请的第一方面提供一种模板剂的制备方法，包括以下步骤：在超支化聚合物的溶液中，使模板剂单体发生聚合，得到模板剂。首先，该制备方法在粒子的表面形成了超支化结构，对酸碱及电解质不敏感，以此模板剂制备得到的镀膜液的稳定性有明显提升。其次，引入的超支化聚合物使得模板剂粒子的内部也形成了多孔三维纳米结构，在制备镀膜液时可以捕获硅溶胶粒子或其它硅源物质，将其填充到内部纳米微孔中，并在表面反应形成包覆完整无破裂、强度高的二氧化硅壳层，表面光滑致密，无开口，无坍塌，大大保障了镀膜层的耐候耐脏污性能。耐脏污性能。

【技术实现步骤摘要】
一种粒径小稳定性高的减反增透镀膜液用模板剂及其应用


[0001]本申请涉及光伏
，尤其是涉及一种粒径小稳定性高的减反增透镀膜液用模板剂及其应用。

技术介绍

[0002]溶胶凝胶法是目前制造光伏用减反射镀膜液常用的方法，使用该方法制备的减反射镀膜液主要以硅溶胶作为成膜物质，由硅烷或硅氧烷在酸或碱催化条件下水解、缩聚形成。碱催化制备的硅溶胶粒径大，最终得到的膜层孔隙率、透光率高，但膜层与玻璃基体的结合不牢靠，容易发生脱落，已不具备工业价值。酸催化制备的硅溶胶粒径小，与玻璃基体的结合牢靠，硬度高，但单独做成的减反增透膜孔隙率低，折射率高，减反增透性能不佳。为了提高孔隙率，增加透光性能，通常在酸催化硅溶胶中加入模板剂，经成膜、固化、钢化，模板剂分解并在膜层中形成孔隙，使得膜层的折射率降低，达到减反增透的效果。模板剂在成膜、固化、钢化过程的烧结情况是影响减反增透膜的孔隙率及孔隙分布的一大因素，并对其增透及耐候耐脏污性能有重要作用。为此，有必要合成体系相容性好且满足性能要求的模板剂。
[0003]已有研究通过分子设计得到与硅溶胶具有良好相容性的模板剂，并通过添加硅烷偶联剂制成镀膜液，达到提高减反膜增透的目的。然而，该模板剂的pH为7～10，与酸催化硅溶胶复配后稳定性较低；而且模板剂在镀膜液中呈线性舒展状态，成膜后造孔效率低，孔洞不规整，分布不均匀，影响了增透效果及耐候耐脏污性能。另有研究对聚苯乙烯微球模板剂进行了改性，使其表面有较多阴离子基团，但只能与碱催化硅溶胶复配，存在碱催化硅溶胶的一些固有问题，并且耐候耐脏污性能得不到保障。
[0004]此外，还有方案利用表面带正电荷的模板剂粒子，将硅源水解生成的带负电荷的纳米二氧化硅粒子通过静电吸附作用沉积在其表面，从而形成核壳结构二氧化硅纳米粒子，成膜后经过高温钢化将内部的模板剂煅烧掉，得到表面致密的中空二氧化硅结构。但硅源能否有效在模板剂表面自组装包覆完全取决于模板剂表面的正电荷密度，任何影响电荷静电吸引力的因素都将破坏甚至不能形成这种核壳结构，为此，往往需要引入酸碱或其他电解质物质，这就造成减反增透镀膜液的稳定性或耐候耐脏污性能不足。因此，有必要提出一种对酸碱及电解质不敏感、稳定性和耐候耐脏污性能良好的减反增透镀膜液用的模板剂。

技术实现思路

[0005]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种模板剂，该模板剂对于酸碱和电解质不敏感，利用该模板剂可以制备得到稳定性良好的镀膜液和耐候耐脏污性能良好的镀膜。
[0006]本申请的第一方面，提供一种模板剂的制备方法，包括以下步骤：在超支化聚合物的溶液中，使模板剂单体发生聚合，得到模板剂。
[0007]根据本申请实施例的制备方法，至少具有如下有益效果：
[0008]本方案创造性地在超支化聚合物溶液中进行模板剂的制备，从而将超支化聚合物引入模板剂的微球粒子。首先，在粒子的表面形成了超支化结构，由于表面超支化结构的屏蔽保护，模板剂对酸碱及电解质不敏感，粒子与粒子之间不容易团聚缩合，与不同类型的硅溶胶之间的相容性较好，以此模板剂制备得到的镀膜液的稳定性有明显提升。其次，引入的超支化聚合物使得模板剂粒子的内部也形成了多孔的三维纳米结构，这种独特的内部纳米微孔可以吸附小分子，或者作为小分子反应的催化活性点及纳米反应器，从而在制备镀膜液时可以捕获硅溶胶粒子或其它硅源物质，将其填充到内部纳米微孔中，利用其锚定作用，在表面反应形成包覆完整无破裂、强度高的二氧化硅壳层，在高温形成镀膜后得到均匀分布于膜层内部的孔洞，表面光滑致密，无开口，无坍塌，大大保障了镀膜层的耐候耐脏污性能。
[0009]在本申请的一些实施方式中，在超支化聚合物的溶液中，使模板剂单体发生聚合，得到模板剂包括：
[0010]将模板剂单体加入到超支化聚合物的溶液中，在引发剂作用下控制反应温度为60～90℃，使模板剂单体发生聚合反应，得到模板剂。
[0011]在本申请的一些实施方式中，该制备方法包括以下步骤：
[0012]取占超支化聚合物总质量的50wt％以上的超支化聚合物形成第一溶液，将第一溶液与模板剂单体混合，得到A液；
[0013]取剩余的超支化聚合物形成第二溶液；
[0014]取占A液总质量50wt％以下的A液与第二溶液混合，加入引发剂并保持温度在60～90℃，开始聚合反应，随后加入剩余的A液继续反应，得到模板剂。
[0015]在本申请的一些实施方式中，形成第一溶液的超支化聚合物占超支化聚合物总质量的55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％以上。相应地，形成第二溶液的剩余的超支化聚合物占超支化聚合物总质量低于45wt％、40wt％、35wt％、30wt％、25wt％、20wt％。
[0016]在本申请的一些实施方式中，形成第一溶液的超支化聚合物占超支化聚合物总质量的99.9wt％、99wt％、98wt％、97wt％、96wt％、95wt％以下。相应地，形成第二溶液的剩余的超支化聚合物占超支化聚合物总质量高于0.1wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％。
[0017]在本申请的一些实施方式中，形成第一溶液的超支化聚合物占超支化聚合物总质量的55～99.9wt％、60～99wt％、65～98wt％、70～97wt％、75～96wt％、80～95wt％。相应地，形成第二溶液的剩余的超支化聚合物占超支化聚合物总质量的0.1～45wt％、1～40wt％、2～35wt％、3～30wt％、4～35wt％、5～20wt％(不含本数)。
[0018]在本申请的一些实施方式中，第一溶液和第二溶液为透明溶液。
[0019]在本申请的一些实施方式中，得到的A液为乳白色液体。
[0020]在本申请的一些实施方式中，加入引发剂开始聚合后，待到混合液由乳白开始泛蓝时，加入剩余的A液反应，得到模板剂。
[0021]在本申请的一些实施方式中，第一溶液中超支化聚合物的质量百分数为1～50wt％。在其中一些实施方式中，第一溶液中超支化聚合物的质量百分数为2～40wt％、5～30wt％、10～20wt％。
[0022]在本申请的一些实施方式中，第二溶液中超支化聚合物的质量百分数为0.01～5wt％。在其中一些实施方式中，第二溶液中超支化聚合物的质量百分数为0.02～2wt％、0.05～1wt％、0.1～0.8wt％。
[0023]在本申请的一些实施方式中，第一溶液中超支化聚合物的质量百分数是第二溶液中超支化聚合物的质量百分数的10倍以上。在其中一些实施方式中，第一溶液中超支化聚合物的质量百分数是第二溶液中超支化聚合物的质量百分数的10～100倍、20～80倍。
[0024]在本申请的一些实施方式中，第一溶液中超支化聚合物的质量百分数为1～50wt％，第二溶液中超支化聚合物的质量百分数为0.01～5wt％，且第一溶液中超支化聚合物的质量百分数是第二溶液中超支化聚合物的质量百分数的10倍以上。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.模板剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在超支化聚合物的溶液中，使模板剂单体发生聚合，得到所述模板剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：取占超支化聚合物总质量的50wt％以上的所述超支化聚合物形成第一溶液，将所述第一溶液与所述模板剂单体混合，得到A液；取剩余的所述超支化聚合物形成第二溶液；取占A液总质量50wt％以下的所述A液与所述第二溶液混合，加入引发剂开始聚合反应，随后加入剩余的所述A液继续反应，得到所述模板剂。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超支化聚合物为聚酯、聚氨酯、聚磷酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚醚酮、聚酰胺、聚酰亚胺、聚有机硅氧烷、聚苯乙烯、聚芳醚砜中的至少一种。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志文，王科，蔡敬，黎达成，纪朋远，唐高山，陈诚，胡小娅，贺志奇，
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：