一種高透光率及耐候性的含氟鍍膜玻璃的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高透光率及耐候性的含氟鍍膜玻璃的制備方法，（1）以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度70?100mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然晾干600?650℃烘箱中熱處理2?5min；（2）將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度15?30mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然晾干，置于150?250℃電爐中熱處理30?90min。本發(fā)明的產(chǎn)品具有如下性能：透明、疏水、防污，附著力好，可室溫或中溫快速固化；具有耐熱性高、耐化學(xué)穩(wěn)定性高、表面自由能低，抗紫外，耐候性、耐摩擦等性能優(yōu)異；單面涂覆可增加玻璃透光率1.8%?2.5%，雙面涂覆可增加玻璃透光率3%?6%。其制備操作工藝簡單，適合規(guī)?；a(chǎn)。
【專利說明】
一種高透光率及耐候性的含氟鍍膜玻璃的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及玻璃表面處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高透光率及耐候性的含氟鍍膜玻璃的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]耐候性能是指各種材料，尤其是以聚合物為基礎(chǔ)的各種人工合成材料，這里以防腐涂層代表，抵抗陽光、紫外線、潮濕、雨、露、風(fēng)、霜等氣候條件的破壞作用而保持原性能的能力。
[0003]玻璃增透鍍膜技術(shù)由于可以提升玻璃的透過率，進而提高光轉(zhuǎn)換率，已被廣泛應(yīng)用。耐候性是鍍膜產(chǎn)品一個非常重要的性能，玻璃膜層良好的耐候性保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性以及使用的耐久性，使用時間越長，產(chǎn)品的性價比越高。
[0004]目前，行業(yè)內(nèi)增透鍍膜玻璃的生產(chǎn)主要采用化學(xué)刻蝕法或者溶膠-凝膠法制備的單層多孔氧化硅的減反膜結(jié)構(gòu)。例如，美國專利US45355026公開了在基片上先沉積一層二氧化硅薄膜，然后采用化學(xué)刻蝕形成孔洞從而實現(xiàn)減反射的效果。公開號為CN101308878 A的中國專利申請中則通過二氧化硅或二氧化鈦納米顆粒制備出與玻璃結(jié)合的單層開孔型減反射涂層。以上方法生產(chǎn)工藝簡單，設(shè)備價格低廉，但是生產(chǎn)的鍍膜玻璃表面易吸水，沾灰塵，長期置于高溫高濕、紫外光照下容易導(dǎo)致玻璃中硅酸鈉水解以及鍍膜層中有機物分解，使鍍膜層塌陷、破裂，從而導(dǎo)致透光率大大下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上內(nèi)容，本發(fā)明提供了一種高透光率及耐候性的含氟鍍膜玻璃的制備方法。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種高透光率及耐候性的含氟鍍膜玻璃的制備方法，(I)以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度70-100mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然晾干600-650°C烘箱中熱處理2-5min; (2)將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度15-30mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然晾干，置于150-250°C電爐中熱處理30-90min。
[0007]在一個示例中:
(1)以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度80mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然晾干650°C烘箱中熱處理2min;
(2)將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度20mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于150°C電爐中熱處理90min。
[0008]在一個示例中:
(I)以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度100mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然晾干600°C烘箱中熱處理5min; (2)將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度20mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于200 °C電爐中熱處理60min。
[0009]在一個示例中:
(1)以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度70mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然瞭干630 °C烘箱中熱處理3min ；
(2)將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度15mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于200 °C電爐中熱處理60min。
[0010]在一個示例中:
(1)以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度70mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然晾干650°C烘箱中熱處理2min;
(2)將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度30mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于250 °C電爐中熱處理30min。
[0011]由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列有益效果:
本發(fā)明解決了目前鍍有常規(guī)單層減反射膜的光伏玻璃表面易吸水汽，易沾灰塵，抵抗陽光、紫外光、潮濕、雨、露、風(fēng)、霜等氣候條件的破壞作用的能力不足，影響太陽能電池光伏組件在20年質(zhì)保期內(nèi)保持穩(wěn)定輸出功率的的問題。本發(fā)明的產(chǎn)品具有如下性能:透明、疏水、防污，附著力好，可室溫或中溫快速固化;具有耐熱性高、耐化學(xué)穩(wěn)定性高、表面自由能低，抗紫外，耐候性、耐摩擦等性能優(yōu)異;單面涂覆可增加玻璃透光率I.8%-2.5%，雙面涂覆可增加玻璃透光率3%_6%。其制備操作工藝簡單，適合規(guī)?；a(chǎn)。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明的內(nèi)容做進一步的詳細說明:
對實施例中出現(xiàn)的一些術(shù)語做如下解釋:
HF 1循環(huán):濕冷實驗1個循環(huán)；
PCT:高壓加速老化壽命試驗；
雙85試驗:溫度是85度濕度為85%的溫濕度測試。
[0013]實施例一
將0.1mol水，0.02mol濃鹽酸(37%)和6.0mol異丙醇混合攪拌加熱，待溫度達到設(shè)定溫度80°C，迅速加入0.3mol正硅酸甲酯(TMOS)混合攪拌5h，得到穩(wěn)定透明的二氧化硅溶膠，陳化2天待用。
[0014]以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度80mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然瞭干，650 °C烘箱中熱處理2min，膜面呈藍紫色，得到鍍有厚度120nm的增透鍍膜光伏玻璃樣品。
[0015]稱取2g十三氟辛烷基三乙氧基硅烷和0.69g正硅酸甲酯(TMOS)，加入到93.31g正丁醇，再加入Ig濃硝酸(65%)和3g去離子水，室溫反應(yīng)5h后陳化3天，既得含氟功能溶膠樣品O
[0016]將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度20mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于150 °C電爐中熱處理90min，獲得透明、耐候性好的含氟增透鍍膜光伏玻璃，含氟膜層厚度20nm。
[0017]將含氟增透鍍膜玻璃與單層增透鍍膜玻璃光譜儀測試透過對比，透過基本維持不變。鉛筆硬度測試儀測試，膜層硬度610號鋼絲球擦拭3000次，膜面未有明顯損傷。百格刀耐劃痕測試通過。通過滴水測試表明，單層增透鍍膜玻璃樣品，親水角較小，水滴在膜面上迅速鋪展，而含氟增透玻璃樣品，水珠接觸角較大，水珠在膜層表面可自由滾動。增加含氟涂層后，膜面表面能明顯降低，膜層由親水變成明顯疏水。PCT 48小時，膜面無明顯變化，雙85試驗1000h，膜面無損傷，透光降低0.1，HF 10循環(huán)，膜面無損傷，透光降低0.1，完全符合國家標準和行業(yè)標準。
[0018]實施例二
將0.4mol水，0.02mol濃硫酸和8.0mol乙醇混合攪拌加熱，待溫度達到設(shè)定溫度80 °C，迅速加入0.4mol正硅酸四乙酯(TEOS)混合攪拌7h，得到穩(wěn)定透明的二氧化硅溶膠，陳化3天待用。
[0019]以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度100mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然瞭干，600°C烘箱中熱處理5min，膜面呈藍紫色，得到鍍有厚度120nm的增透鍍膜光伏玻璃樣品。
[0020]稱取Ig十七氟癸基三乙氧基硅烷和17.36g正硅酸乙酯(TEOS)，加入到74.64g乙醇中，再加入2g濃硝酸(65%)和5g去離子水，室溫反應(yīng)7h后，陳化4天，既得含氟功能溶膠樣品。
[0021]將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度20mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于200 °C電爐中熱處理60min，獲得透明、耐候性好的含氟增透鍍膜光伏玻璃，含氟膜層厚度15nm。
[0022]將含氟增透鍍膜玻璃與單層增透鍍膜玻璃光譜儀測試透過對比，透過基本維持不變。百格刀測試，附著力通過。鉛筆硬度測試儀測試，膜層硬度510號鋼絲球擦拭3000次，膜面未有明顯損傷。通過滴水測試表明，單層增透鍍膜玻璃樣品，親水角較小，水滴在膜面上迅速鋪展，而含氟增透玻璃樣品，水珠接觸角較大，水珠在膜層表面可自由滾動。增加含氟涂層后，膜面表面能明顯降低，膜層由親水變成明顯疏水。PCT48h及HF 10對比測試可看出含氟鍍膜玻璃樣品測試后外觀及透過均優(yōu)于單層增透鍍膜玻璃樣品。
[0023]實施例三
將0.3mol水，0.02mol濃硫酸和6.0mol乙醇混合攪拌加熱，待溫度達到設(shè)定溫度80 °C，迅速加入0.5mo I正硅酸甲酯(TMOS)混合攪拌Sh，得到穩(wěn)定透明的二氧化硅溶膠，陳化4天待用。
[0024]以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度70mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然瞭干，630°C烘箱中熱處理3min，得到鍍有厚度130nm的增透鍍膜光伏玻璃樣品。
[0025]稱取3g十七氟癸基三乙氧基硅烷和1.38g正硅酸甲酯(TMOS)，加入到91.62g乙醇、正丁醇和異丙醇的混合物(質(zhì)量比1:2:2)，再加入Ig濃硝酸(65%)和3g去離子水，室溫反應(yīng)5h后陳化3天，既得含氟功能溶膠樣品。
[0026]將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度15mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于200 °C電爐中熱處理60min，獲得透明、耐候性好的含氟增透鍍膜光伏玻璃，含氟膜層厚度15nm。
[0027]將含氟增透鍍膜玻璃與單層增透鍍膜玻璃光譜儀測試透過對比，透過基本維持不變。鉛筆硬度測試儀測試，膜層硬度510號鋼絲球擦拭3000次，膜面未有明顯損傷。通過滴水測試表明，單層增透鍍膜玻璃樣品，親水角較小，水滴在膜面上迅速鋪展，而含氟增透玻璃樣品，水珠接觸角較大，水珠在膜層表面可自由滾動。增加含氟涂層后，膜面表面能明顯降低，膜層由親水變成明顯疏水。PCT48h及HF 1對比測試可看出含氟鍍膜玻璃樣品測試后外觀及透過均優(yōu)于單層增透鍍膜玻璃樣品。
[0028]實施例四
將0.5mol水，0.03mol濃鹽酸和6.0mol乙醇混合攪拌加熱，待溫度達到設(shè)定溫度80 °C，迅速加入0.3mo I正硅酸四乙酯(TEOS)混合攪拌5h，得到穩(wěn)定透明的二氧化硅溶膠，陳化3天待用。
[0029]以光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度70mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然晾干，650 °C烘箱中熱處理2min，得到鍍有厚度130nm的增透鍍膜光伏玻璃樣品。
[0030]稱取2g十三氟辛烷基三乙氧基硅烷和8.68g正硅酸甲酯(TMOS)，加入到82.82g乙醇中，再加入I.5g濃硝酸和5g去離子水，室溫反應(yīng)6h后，陳化5天，既得含氟功能溶膠樣品。
[0031]將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度30mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于250 °C電爐中熱處理30min，獲得透明、耐候性好的含氟增透鍍膜光伏玻璃，含氟膜層厚度20nm。將含氟增透鍍膜玻璃與單層增透鍍膜玻璃光譜儀測試透過對比，透過基本維持不變。鉛筆硬度測試儀測試，膜層硬度610號鋼絲球擦拭3000次，膜面未有明顯損傷。百格刀耐劃痕測試通過。通過滴水測試表明，單層增透鍍膜玻璃樣品，親水角較小，水滴在膜面上迅速鋪展，而含氟增透玻璃樣品，水珠接觸角較大，水珠在膜層表面可自由滾動。增加含氟涂層后，膜面表面能明顯降低，膜層由親水變成明顯疏水。PCT 48小時，膜面無明顯變化，雙85試驗100h，膜面無損傷，透光降低0.1，HF 10循環(huán)，膜面無損傷，透光降低0.1，完全符合國家標準和行業(yè)標準。
[0032]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高透光率及耐候性的含氟鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于: (1)以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度70-100mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然晾干600-650°C烘箱中熱處理2-5min； (2)將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度15-30mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于150-250°C電爐中熱處理30-90mino2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高透光率及耐候性的含氟鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于: (1)以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度80mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然晾干650°C烘箱中熱處理2min; (2)將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度20mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于150°C電爐中熱處理90min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高透光率及耐候性的含氟鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于: (1)以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度100mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然晾干600°C烘箱中熱處理5min; (2)將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度20mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于200 °C電爐中熱處理60min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高透光率及耐候性的含氟鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于: (1)以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度70mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然瞭干630 °C烘箱中熱處理3min ； (2)將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度15mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于200 °C電爐中熱處理60min。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高透光率及耐候性的含氟鍍膜玻璃的制備方法，其特征在于: (1)以清潔好的光伏玻璃為基體，將陳化好的二氧化硅溶膠在光伏玻璃表面提拉鍍膜，提拉速度70mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后室溫自然晾干650°C烘箱中熱處理2min; (2)將陳化好的含氟功能溶膠樣品提拉涂覆于上述增透鍍膜光伏玻璃樣品之上，提拉速度30mm/min，提拉一次，提拉結(jié)束后自然瞭干，置于250 °C電爐中熱處理30min.。
【文檔編號】C03C17/23GK105837052SQ201610186049
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】江雪平, 王利新, 李洪美, 頡宏偉, 楊少華
【申請人】蘇州朗迪納米科技有限公司