一种改性纳米二氧化硅镀膜液的制备方法技术

一种改性纳米二氧化硅镀膜液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按照质量份数取如下原材料并进行后续步骤，3～40的金属醇盐，0.5～25的改性剂Ⅰ，3～10的纳米二氧化硅分散液，6～20的改性剂Ⅱ，1.6～38的水，0.1～10的催化剂，5～30的溶剂，5～32的成膜控制剂；其中，所述改性剂Ⅰ为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述改性剂Ⅱ为甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的一种或多种混合；（2）将水和催化剂混合搅拌，混合成催化均相溶液后取50%滴加至改性剂Ⅰ与金属醇盐、溶剂的混合溶液中，搅拌使其水解缩合后密封熟化，得到改性硅溶胶Ⅰ；（3）将步骤（2）中剩余的50%催化均相溶液滴加至改性剂Ⅱ与纳米二氧化硅分散液中，搅拌后密封熟化，得到改性硅溶胶Ⅱ；（4）将改性硅溶胶Ⅰ与改性硅溶胶Ⅱ加入成膜控制剂中，搅拌使其混合成均相溶液，得到改性纳米二氧化硅镀膜液。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术，包括如下步骤：（1）按照质量份数取如下原材料并进行后续步骤，3～40的金属醇盐，0.5～25的改性剂Ⅰ，3～10的纳米二氧化硅分散液，6～20的改性剂Ⅱ，1.6～38的水，0.1～10的催化剂，5～30的溶剂，5～32的成膜控制剂；其中，改性剂Ⅰ为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（MEMO）；改性剂Ⅱ为甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的一种或多种混合；（2）制备改性硅溶胶Ⅰ；（3）制备改性硅溶胶Ⅱ；（4）将改性硅溶胶Ⅰ与改性硅溶胶Ⅱ加入成膜控制剂中，搅拌使其混合成均相溶液，得到改性纳米二氧化硅镀膜液；产品分散稳定性好。【专利说明】
本专利技术涉及玻璃镀膜
，具体涉及。
技术介绍
近年来，随着人们对环境保护和节约能源认识的提高，目前与太阳能相关的大屏幕显示器、太阳能集热器、光伏电池组件等各种仪器的开发与应用越来越多，同时对玻璃增透效果的研究也越来越受到人们的重视。而使玻璃增透的一种最简单有效的方法就是在玻璃上面镀膜。根据光学原理，在玻璃基片表面镀上一层折射率较小的薄膜，会使基片的透光性能得到一定的改善。例如太阳能集热水器的表面保护玻璃，光伏组件封装玻璃，若通过这种方法来改善其透光性能，有利于提高光热转化效率和光电转化效率，建筑玻璃也能通过这种方法提高透光性能，增强了建筑物内的光照强度，减少建筑屋内的照明用电。但是镀膜液的分散稳定性是制备无裂纹、结构均匀薄膜的首要条件，同时溶胶的分散稳定性是可以工业化最关键的前提条件，分散稳定性不足在保存过程中往往会产生二氧化硅凝胶。凝胶化时间对于溶胶-凝胶工艺而言是一个十分重要的参数，在制备薄膜时，凝胶化时间越长越好，这样能延长溶胶的有效使用时间。现有溶胶稳定性差主要是由固相粒子较大或团聚程度不同造成粒子尺寸分布过大引起的，其直接结果是膜的开裂和结构不均匀，甚至完全粉化。因此镀膜产品的品质如膜强度、耐划伤、耐摩擦等的高低也是目前市场判断镀膜液品质高低的一个标准。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供，凝胶化时间长，溶胶分散稳定性好。本专利技术是通过以下技术方案来实现:，包括如下步骤:(I)按照质量份数取如下原材料并进行后续步骤的操作，3~40的金属醇盐，0.5~25的改性剂I，3~10的纳米二氧化硅分散液，6~20的改性剂II，1.6~38的水，0.1~10的催化剂，5~30的溶剂，5~32的成膜控制剂；其中，所述改性剂I为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MEMO);所述改性剂II为甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的一种或多种混合；(2)将水和催化剂混合搅拌，混合成催化均相溶液后取50%滴加至改性剂I与金属醇盐、溶剂的混合溶液中，搅拌使其水解缩合后密封熟化，得到改性硅溶胶I ;(3)将步骤(2)中剩余的50%催化均相溶液滴加至改性剂II与纳米二氧化硅分散液中，搅拌后密封熟化，得到改性硅溶胶II ；(4)将改性硅溶胶I与改性硅溶胶II加入成膜控制剂中，搅拌使其混合成均相溶液，得到改性纳米二氧化硅镀膜液。优选的，金属醇盐为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯。优选的，催化剂为甲酸、乙酸、盐酸或硝酸的任意一种。优选的，溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种混合。优选的，成膜控制剂为聚乙烯醇(PVA)、二甲基甲酰胺(DMF)或聚乙二醇中的任意一种。优选的，步骤(2) 中对水和催化剂的搅拌时间为0.5-lh，对混合溶液的搅拌时间为 4.0h ~6.0h0优选的,步骤(3)中对纳米二氧化娃分散液的搅拌时间为40min~lOOmin。优选的，步骤(2)和(3)中密封熟化的时间均为24h~36h。优选的，步骤(4)中的搅拌时间为0.5-lh。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果:本专利技术将原料分为两部分，并通过改性剂I和改性剂II分别对其进行制备原料的改性和优化，并分别实现混合配制，然后再进行混合配制得到改性纳米二氧化硅镀膜液，提高了其分散稳定性，延长了凝胶时间，并且通过小尺寸的纳米二氧化硅分散液提供固相离子，使得固相离子不会发生团聚，从而解决了镀膜过程中易龟裂的问题，提高了镀膜产品品质。进一步的，通过对制备方法中各个工艺参数进行具体的限定和优化，使得到的二氧化硅镀膜液性能稳定，合成效率高，镀膜效果优良。进一步的，通过对成膜控制剂的限定，能够更好的提高膜强度和成膜特性，使得镀膜后耐划伤和耐摩擦。【具体实施方式】下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。实施例1，包括如下步骤:(I)按照质量份数取如下原材料并进行后续步骤的操作，金属醇盐为20.83份的正硅酸甲酯，改性剂I为5份的MEMO，4份的纳米二氧化硅分散液，改性剂II为8份的甲基三乙氧基硅烷，20份的水，催化剂为1.8份的甲酸，溶剂为12份的甲醇，成膜控制剂为14.8份的PVA ；(2)将水和催化剂混合搅拌0.5h，混合成催化均相溶液后取50%滴加至改性剂I与金属醇盐、溶剂的混合溶液中，搅拌4h使其水解缩合后密封熟化25h，得到改性硅溶胶I ；(3)将步骤(2)中剩余的50%催化均相溶液滴加至改性剂II与纳米二氧化硅分散液中，搅拌50min后密封熟化25h，得到改性硅溶胶II ；(4)将改性硅溶胶I与改性硅溶胶II加入成膜控制剂中，搅拌Ih使其混合成均相溶液，得到改性纳米二氧化硅镀膜液。实施例2，包括如下步骤:(I)按照质量份数取如下原材料并进行后续步骤的操作，金属醇盐为15.2份的正硅酸甲酯，改性剂I为8份的MEMO，7份的纳米二氧化硅分散液，改性剂II为17份的甲基三甲氧基硅烷，17份的水，催化剂为0.5份的硝酸，溶剂为9份的乙醇，成膜控制剂为12份的PVA ；(2)将水和催化剂混合搅拌lh，混合成催化均相溶液后取50%滴加至改性剂I与金属醇盐、溶剂的混合溶液中，搅拌4.5h使其水解缩合后密封熟化30h，得到改性硅溶胶I ；(3)将步骤(2)中剩余的50%催化均相溶液滴加至改性剂II与纳米二氧化硅分散液中，搅拌40min后密封熟化30h，得到改性硅溶胶II ；(4)将改性硅溶胶I与改性硅溶胶II加入成膜控制剂中，搅拌0.7h使其混合成均相溶液，得到改性纳米二氧化硅镀膜液。实施例3，包括如下步骤:(I)按照质量份数取如下原材料并进行后续步骤的操作，金属醇盐为40份的正硅酸甲酯，改性剂I为25份的MEMO，10份的纳米二氧化硅分散液，改性剂II为20份的四乙氧基硅烷，38份的水，催化剂为3份的乙酸，溶剂为30份的异丙醇，成膜控制剂为32份的PVA ；(2)将水和催化剂混合搅拌0.6h，混合成催化均相溶液后取50%滴加至改性剂I与金属醇盐、溶剂的混合溶液中，搅拌5h使其水解缩合后密封熟化24h，得到改性硅溶胶I ；(3)将步骤(2)中剩余的50%催化均相溶液滴加至改性剂II与纳米二氧化硅分散液中，搅拌60min后密封熟化24h，得到改性硅溶胶II ；(4)将改性硅溶胶I与改性硅溶胶II加入成膜控制剂中，搅拌0.5h使其混合成均相溶液，得到改性纳米二氧化硅镀膜液。实施例4，包括如下步骤:(I)按照质量份数取如下原材料并进行后续步骤的操作，金属醇盐为3份的正硅酸乙酯，改性剂I为2份本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性纳米二氧化硅镀膜液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按照质量份数取如下原材料并进行后续步骤，3～40的金属醇盐，0.5～25的改性剂Ⅰ，3～10的纳米二氧化硅分散液，6～20的改性剂Ⅱ，1.6～38的水，0.1～10的催化剂，5～30的溶剂，5～32的成膜控制剂；其中，所述改性剂Ⅰ为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述改性剂Ⅱ为甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的一种或多种混合；（2）将水和催化剂混合搅拌，混合成催化均相溶液后取50%滴加至改性剂Ⅰ与金属醇盐、溶剂的混合溶液中，搅拌使其水解缩合后密封熟化，得到改性硅溶胶Ⅰ；（3）将步骤（2）中剩余的50%催化均相溶液滴加至改性剂Ⅱ与纳米二氧化硅分散液中，搅拌后密封熟化，得到改性硅溶胶Ⅱ；（4）将改性硅溶胶Ⅰ与改性硅溶胶Ⅱ加入成膜控制剂中，搅拌使其混合成均相溶液，得到改性纳米二氧化硅镀膜液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈娟，
申请(专利权)人：彩虹集团公司，
类型：发明
国别省市：