本发明专利技术提供了一种溶胶组合物及其制备方法，所述溶胶组合物中含有SiO2溶胶、TiO2溶胶和乙酰丙酮；所述溶胶组合物中，以Si、Ti的总摩尔含量为基准，其中Ti的摩尔含量为35-60mol%；乙酰丙酮与Ti的摩尔比为5-15：1。本发明专利技术还提供了一种在玻璃表面形成自洁增透薄膜的方法以及由该方法得到的自洁增透玻璃。本发明专利技术提供的自洁增透玻璃具有良好的超亲水性和高透光率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于玻璃材料
，尤其涉及一种溶胶组合物及其制备方法、一种在玻璃表面形成自洁增透薄膜的方法以及由该方法得到的自洁增透玻璃。
技术介绍
目前自洁玻璃有两个研究方向，在玻璃表面形成超亲水或者超疏水涂层，其中水滴接触角小于10°的为超亲水涂层,水滴接触角大于110°的为超疏水涂层。TiO2薄膜具有超亲水性和光催化降解性，在光照条件下，还能够分解吸附的有机物，避免有机污染物的附着，因此在玻璃表面制备TiO2薄膜应用广泛。以涂覆TiO2薄膜为代表的光致超亲水自洁玻璃获得了广泛的研究，并且已在部分室外玻璃建筑物及路灯上得到了实际应用，获得了良好的自洁效果。但是，目前的自洁玻璃通常都存在以下两方面的问题(1)目前的自洁玻璃为光致超亲水性，其需在波长小于380nm的紫外波段的光照射下才具有超亲水性，因此在可见光下其超亲水水性能较低。(2)在玻璃表面形成超亲水膜后，其透光率相比空白玻璃基体大大降低，使得现有的自洁玻璃难以在光伏组件封装玻璃上得到应用。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中的自洁玻璃存在的可见光下超亲水性较低以及透光率较低的技术问题。本专利技术提供了一种溶胶组合物，所述溶胶组合物中含有SiO2溶胶、TiO2溶胶和乙酰丙酮；所述溶胶组合物中，以Si、Ti的总摩尔含量为基准，其中Ti的摩尔含量为35-60mol% ;乙酰丙酮与Ti的摩尔比为5-15 :1。本专利技术还提供了所述溶胶组合物的制备方法，其特征在于，包括先将SiO2溶胶和TiO2溶胶按比例混合后，然后按比例加入乙酰丙酮，得到所述溶胶组合物。本专利技术还提供了一种在玻璃表面形成自洁增透薄膜的方法，包括以下步骤 A、将玻璃浸溃于混合溶胶中，在玻璃表面形成第一层溶胶层； B、将表面形成有第一层溶胶层的玻璃浸溃于氟化铵溶液中，在第一层溶胶层表面形成氟化铵层； C、将表面形成有氟化铵层的玻璃浸溃于混合溶胶中，在氟化铵层表面形成第二层溶胶层； D、对步骤C的玻璃样品进行热处理，即在玻璃表面形成自洁增透薄膜；所述混合溶胶为本专利技术提供的溶胶组合物。最后，本专利技术提供了一种自洁增透玻璃，所述自洁增透玻璃包括玻璃基底和位于玻璃基底表面的自洁增透膜，所述自洁增透膜为C、N、F掺杂Si02/Ti02复合薄膜；所述自洁增透玻璃由本专利技术提供的方法得到。本专利技术提供的溶胶组合物，通过对Si、Ti和乙酰丙酮的含量进行适当选择，以Si、Ti的总摩尔含量为基准，其中Ti的摩尔含量为35-60mol% ;乙酰丙酮与Ti的摩尔比为5-15:1，使得采用本专利技术溶胶组合物制备的玻璃增透膜同时具有良好的超亲水性和透光率，且其超亲水性在黑暗状态具有较长的维持时间。本专利技术提供的在玻璃表面形成自洁增透薄膜的方法，通过先在玻璃表面形成两层溶胶层之间夹持氟化铵层的复合结构，然后在热处理过程中，氟化铵受热分解产生气体使薄膜形成多孔结构，提高薄膜的折射率，从而提高其透光率；同时分解产生的气体在薄膜中渗透，N、F掺杂至Si02/Ti02复合溶胶中，乙酰丙酮受热分解产生的碳原子也掺杂至SiO2/TiO2复合溶胶中，得到C、N、F掺杂Si02/Ti02复合薄膜，使得该复合薄膜的光致超亲水性波长范围拓宽至可见光区，因此能大大提高薄膜层的超亲水性，从而有效保证本专利技术的自洁增透玻璃的超亲水性和透光率。具体实施例方式本专利技术提供了一种溶胶组合物，所述溶胶组合物中含有SiO2溶胶、TiO2溶胶 和乙酰丙酮；所述溶胶组合物中，以Si、Ti的总摩尔含量为基准，其中Ti的摩尔含量为35-60mol% ;乙酰丙酮与Ti的摩尔比为5-15 :1。本专利技术的专利技术人通过大量实验发现，所述溶胶组合物中，若Ti含量过高，由该溶胶组合形成的薄膜具有较好的超亲水性，但其在黑暗状态下超亲水性维持时间较短；若Ti含量过低，则其超亲水性性能较差；乙酰丙酮的用量过高会降低薄膜的超亲水性，含量过低又无法保证薄膜的透光率。因此，本专利技术的专利技术人通过对Si、Ti和乙酰丙酮的含量进行适当选择，具体地以Si、Ti的总摩尔含量为基准，其中Ti的摩尔含量为35-60mol% ;乙酰丙酮与Ti的摩尔比为5-15 1时，能使采用本溶胶组合物制备的自洁增透玻璃在保证同时具有良好的超亲水性和透光率的前提下，同时其超亲水性具有较长的持续时间。具体地，所述SiO2溶胶为含有正硅酯乙酯(TE0S)、水、乙醇和氨水的混合物；正硅酯乙酯、水、乙醇、氨水的摩尔比为I :2 5 :15 50 :0. 5 2. O。所述TiO2溶胶为含有钛酸异丙酯(TTIP)、水和异丙醇的混合物；钛酸异丙酯、水、异丙醇的摩尔比为I :0. 5 3 :10 50。本专利技术还提供了所述溶胶组合物的制备方法，其特征在于，包括先将SiO2溶胶和TiO2溶胶按比例混合后，然后按比例加入乙酰丙酮，得到所述溶胶组合物。其中SiO2溶胶的制备方法可采用现有技术中的常见的方法进行，例如可以将正硅酯乙酯、水、乙醇和氨水按比例混合即可得到。类似地，所述TiO2溶胶的制备方法也可采用现有技术中的常见的方法进行，例如可以将钛酸异丙酯、水和异丙醇按比例混合均匀即可得到。作为本领域技术人员的公知常识，为促进TiO2溶胶中各组分的均匀混合，所述混合在30-90°C下搅拌进行。根据本专利技术的方法，先分别制备SiO2溶胶和TiO2溶胶，然后将两种溶胶按比例混合，组后将乙酰丙酮加入至混合后的溶胶体系中，混合均匀后，即可得到本专利技术的溶胶组合物。优选情况下，在将SiO2溶胶和TiO2溶胶按比例混合之前，还需对其分别进行陈化，使反应前驱物充分水解并形成稳定的溶胶颗粒。例如，SiO2溶胶陈化24h后使用，TiO2溶胶陈化18h后使用。本专利技术还提供了一种在玻璃表面形成自洁增透薄膜的方法，包括以下步骤 A、将玻璃浸溃于混合溶胶中，在玻璃表面形成第一层溶胶层； B、将表面形成有第一层溶胶层的玻璃浸溃于氟化铵溶液中，在第一层溶胶层表面形成氟化铵层； C、将表面形成有氟化铵层的玻璃浸溃于混合溶胶中，在氟化铵层表面形成第二层溶胶层； D、对步骤C的玻璃样品进行热处理，即在玻璃表面形成自洁增透薄膜；所述混合溶胶为本专利技术提供的溶胶组合物。 本专利技术提供的在玻璃表面形成自洁增透薄膜的方法，通过先在玻璃表面形成两层溶胶层之间夹持氟化铵层的复合结构，然后在热处理过程中，氟化铵受热分解产生气体使薄膜形成多孔结构，提高薄膜的折射率，从而提高其透光率；同时分解产生的气体在薄膜中渗透，N、F掺杂至Si02/Ti02复合溶胶中，乙酰丙酮受热分解产生的碳原子也掺杂至SiO2/TiO2复合溶胶中，得到C、N、F掺杂Si02/Ti02复合薄膜，使得该复合薄膜的光致超亲水性波长范围拓宽至可见光区，因此能大大提高薄膜层的超亲水性，从而有效保证本专利技术的自洁增透玻璃的超亲水性和透光率。具体地，本专利技术中，先在玻璃表面形成第一层溶胶层。将玻璃浸溃于本专利技术提供的混合溶胶中，可采用现有技术中常见的浸溃提拉法或浸溃液位下降法在玻璃表面覆盖一层溶胶组合物层。作为本领域技术人员的公知常识，为提高玻璃表面薄膜与玻璃基底的附着力，还包括对表面覆盖溶胶组合物层的玻璃进行干燥的步骤。所述干燥过程中温度不宜过高，只需将溶胶组合物层中过量的溶剂组分挥发掉即可。所述干燥可直接在空气中晾干，也可置于烘箱中60-20本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种溶胶组合物，其特征在于，所述溶胶组合物中含有SiO2溶胶、TiO2溶胶和乙酰丙酮；所述溶胶组合物中，以Si、Ti的总摩尔含量为基准，其中Ti的摩尔含量为35？60mol%；乙酰丙酮与Ti的摩尔比为5？15：1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黎宪宽，章国明，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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