一種高反射鍍膜玻璃及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種高反射鍍膜玻璃及其制備方法。具體地，本發(fā)明提供了一種具有高反射膜的復(fù)合材料，包括(1)基材；以及(2)位于所述基材至少一個(gè)主表面的高反射膜，所述高反射膜的厚度為1?50μm，并且，所述高反射膜中設(shè)有球形孔洞，所述球形孔洞的直徑為0.10?1μm。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種高反射鍍膜玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光伏電池等領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明提供了一種以有機(jī)聚合物納米顆粒為模板材料，具有高反射率的鍍膜玻璃及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著全球氣候變化以及環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)于清潔能源的需求越發(fā)迫切?，F(xiàn)有光伏組件主要包含光伏玻璃、電池片、EVA、背板、接線(xiàn)盒和封裝材料等。其中背板位于太陽(yáng)能電池的背面，對(duì)電池片起到支撐和保護(hù)作用，同時(shí)，高反射率的背板也能有效的提高光伏組件的實(shí)際發(fā)電功率。光伏組件由于在戶(hù)外長(zhǎng)期使用，因此也必然要求背板能夠具有優(yōu)異的耐候性。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的背板主要由含氟聚合物制成，但是含氟聚合物材料在耐候性能方面仍有明顯不足，并且機(jī)械強(qiáng)度較低。目前對(duì)于含氟聚合物材料背板的改進(jìn)研究已有很多，例如，CN102301492A公布了一種在含氟聚合物材料中加入其他樹(shù)脂、粘結(jié)劑以及阻隔粒子的方法，改善了含氟聚合物背板的耐熱性和耐候性，但是這種改進(jìn)的含氟有機(jī)材料背板的實(shí)際抗老化性能和機(jī)械強(qiáng)度還是不能完全滿(mǎn)足光伏組件在戶(hù)外使用20年以上的嚴(yán)苛要求。
[0004]目前，利用高反射鍍膜玻璃取代傳統(tǒng)含氟聚合物背板的方法逐漸受到人們的廣泛關(guān)注。玻璃具有優(yōu)異的耐候性能和較高的機(jī)械強(qiáng)度，能夠滿(mǎn)足光伏組件在戶(hù)外長(zhǎng)期使用的要求。但未經(jīng)過(guò)特殊鍍膜處理的玻璃原片在可見(jiàn)光波段、近紅外波段反射率低于10%，不具備對(duì)太陽(yáng)光高反射率的特性，從而降低了組件對(duì)太陽(yáng)光的實(shí)際利用率。磁控濺射方法可以在玻璃表面鍍制優(yōu)良的高反射鍍膜，但是鍍膜成本昂貴，不適合在光伏組件領(lǐng)域大規(guī)模使用;直接使用高折射率材質(zhì)如氧化鈦顆粒、氧化鋯顆粒和粘結(jié)劑等混合制備納米溶膠，用溶膠凝膠法在玻璃表面鍍制高反射鍍膜，但隨著溶液中氧化鈦等顆粒濃度的提高，氧化鈦粉在超過(guò)臨界點(diǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)聚現(xiàn)象，導(dǎo)致氧化鈦等顆粒對(duì)陽(yáng)光的反射效率顯著降低。
[0005]因此，本領(lǐng)域迫切需要研發(fā)出適合在光伏組件領(lǐng)域尤其是背板上能夠大規(guī)模使用的高反射鍍膜玻璃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000?]本發(fā)明的目的在于提供一種具有尚反射率、尚機(jī)械性能和尚耐候性能的鏈I旲玻璃及其制備方法。
[0007]本發(fā)明第一方面，提供一種具有高反射膜的復(fù)合材料，所述復(fù)合材料包括:
[0008](I)基材；以及
[0009](2)位于所述基材至少一個(gè)主表面的高反射膜，所述高反射膜的厚度為1_50μπι，并且，所述高反射膜中設(shè)有球形孔洞，所述球形孔洞的直徑為0.10-1μπι。
[0010]在另一優(yōu)選例中，所述高反射膜的厚度為2-40μπι，較佳地為4-25μπι。
[0011 ] 在另一優(yōu)選例中，所述球形孔洞的直徑為0.15-0.70μπι，較佳地為0.20-0.50μπι。
[0012]在另一優(yōu)選例中，所述球形孔洞的直徑是不同的。
[0013]在另一優(yōu)選例中，所述球形孔洞的直徑是相同或基本相同的。
[0014]在另一優(yōu)選例中，所述的“基本相同”指對(duì)于η個(gè)球形孔洞而言，其中多80% (較佳地彡90%，更佳地多95%，更佳地多99%，最佳地100% )對(duì)應(yīng)的球形孔洞的直徑di(其中i =I?η)與所述η個(gè)球形孔洞的平均直徑d0之比(di/dO)為0.8_1.2，較佳地0.9-1.1。
[0015]在另一優(yōu)選例中，所述的“相同”指對(duì)于η個(gè)球形孔洞而言，其中100%對(duì)應(yīng)的球形孔洞的直徑di (其中i = I?η)與所述η個(gè)球形孔洞的平均直徑d0之比(di/dO)為0.8_1.2，較佳地 0.9-1.1。
[0016]在另一優(yōu)選例中，所述球形孔洞的密度為1-5X 18個(gè)/cm2，較佳地為2-4 X 18個(gè)/
Cm20
[0017]在另一優(yōu)選例中，所述復(fù)合材料在400nm-1200nm范圍的平均反射率多70%，較佳地彡75%，更佳地彡80%。
[0018]在另一優(yōu)選例中，所述高反射膜的化學(xué)成分選自下組:二氧化鈦、氧化鋯、二氧化硅、或其組合。
[0019]在另一優(yōu)選例中，所述復(fù)合材料為鍍膜玻璃。
[0020]在另一優(yōu)選例中，所述基材選自:光伏玻璃或普通鈉鈣浮法玻璃。
[0021 ]在另一優(yōu)選例中，所述復(fù)合材料對(duì)于可見(jiàn)光具有高的反射率特性。
[0022]在另一優(yōu)選例中，所述高反射膜與所述基材是一體的，無(wú)明顯界面。
[0023]在另一優(yōu)選例中，所述復(fù)合材料是用本發(fā)明第二方面所述的方法制備的。
[0024]本發(fā)明第二方面，提供一種制備如本發(fā)明第一方面所述的高反射復(fù)合材料的方法，包括步驟:
[0025](I)提供一基材和一鍍膜溶液，其中所述的鍍膜溶液含有:有機(jī)模板材料、粘結(jié)劑、催化劑、溶劑和任選的高折射率氧化物顆粒，其中，
[0026]所述有機(jī)模板材料選自下組:PS微球、PMMA微球、遮蓋聚合物乳液；
[0027]所述高折射率氧化物顆粒選自下組:Zr02、鈦白粉、或其組合；
[0028]所述粘結(jié)劑選自下組:有機(jī)鹽、無(wú)機(jī)鹽、或其組合；
[0029 ]所述催化劑選自下組:無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸、或其組合；
[0030]所述溶劑選自下組:水、C1-C4醇、或其組合；
[0031](2)將所述鍍膜溶液均勻涂覆于所述基材的至少一個(gè)主表面上，從而形成有鍍膜溶液涂層的基材；
[0032](3)在煅燒溫度下，對(duì)所述的帶有鍍膜溶液涂層的基材進(jìn)行加熱煅燒處理，使得所述的有機(jī)模板材料氣化并在所述的鍍膜溶液涂層上形成因氣化而導(dǎo)致的球形孔洞，從而制得所述的高反射復(fù)合材料。
[0033]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2)還包括:
[0034](2-1)在一定溫度下，將有機(jī)模板材料、高折射率氧化物顆粒、粘結(jié)劑、催化劑和溶劑混合，攪拌。
[0035]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2-1)中，有機(jī)模板材料、高折射率氧化物顆粒、粘結(jié)劑、催化劑和溶劑的質(zhì)量比為1-10:1-20:5-40:0.1-1: 20-80。
[0036]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2-1)中，所述溫度為10_45°C，較佳地為15_25°C。
[0037]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2-1)中，所述攪拌時(shí)間為0.1_50h，較佳地為l_40h，更佳地為5-30h。
[0038]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2)還包括:
[0039](2-2)向所述鍍膜溶液中加入流平劑和消泡劑，攪拌0.l_50h(較佳地為0.5_10h，更佳地為l_5h)。
[0040]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(3)中，所述煅燒溫度為400-850°C (較佳地為500-800°C，更佳地為600-750 °C)。
[0041 ] 在另一優(yōu)選例中，所述步驟(3)中，所述煅燒時(shí)間為50s_5h(較佳地為100s_4h，更佳地為120s-3h)。
[0042]在另一優(yōu)選例中，所述PS微球平均粒徑為100醒-1000]1111，較佳地為15011111-70011111，更佳地為200-500nmo
[0043]在另一優(yōu)選例中，所述PMMA微球平均粒徑為10nm-1OOOnm，較佳地為150nm-700nm，更佳地為 200-500nm。
[0044]在另一優(yōu)選例中，所述遮蓋聚合物乳液平均粒徑為200nm-1 OOOnm，較佳地為250nm-7 OOnm，更佳地為 300-400nm。
[0045]在另一優(yōu)選例中，所述遮蓋聚合物乳液為R0PAQUE?(樂(lè)派酷?)優(yōu)創(chuàng)E遮蓋聚合物乳液。
[0046]在另一優(yōu)選例中，所述高折射率氧化物顆粒平均粒徑為50-1000nm，較佳地為100-700nm，更佳地為 200-500nm。
[0047]在另一優(yōu)選例中，所述有機(jī)鹽選自下組:鈦酸四丁酯、硅酸四乙酯、異丙醇鋯、或其組合。
[0048]在另一優(yōu)選例中，所述無(wú)機(jī)鹽選自下組:四氯化鈦、硅酸鈉、氧氯化鋯、或其組合。
[0049]在另一優(yōu)選例中，所述無(wú)機(jī)酸選自下組:鹽酸、硝酸、硫酸、、或其組合。
[0050]在另一優(yōu)選例中，所述有機(jī)酸選自下組:乙酸、草酸、檸檬酸、或其組合。
[0051 ] 在另一優(yōu)選例中，所述流平劑選自下組:BYK300、BYK301、BYK306、BYK307、BYK310、BYK320或其組合。
[0052]在另一優(yōu)選例中，所述消泡劑選自下組:BYK-012、BYK-014、BYK-016、BYK-017、BYK-018、BYK-019、BYK-022、BYK-023、BYK-024、BYK-025、BYK-028、BYK-032、BYK-034、BYK-044、BYK-093、或其組合。
[0053]在另一優(yōu)選例中，在所述步驟(2)中，所述涂覆方法選自下組:輥涂法、噴涂法、提拉法、旋涂法和絲網(wǎng)印刷法。
[0054]本發(fā)明第三方面，提供一種制品，所述制品含有本發(fā)明第一方面所述的復(fù)合材料或由本發(fā)明第一方面所述的復(fù)合材料制成。
[0055]在另一優(yōu)選例中，所述的制品為太陽(yáng)能電池光伏組件、太陽(yáng)能電池。
[0056]應(yīng)理解，在本發(fā)明范圍內(nèi)中，本發(fā)明的上述各技術(shù)特征和在下文(如實(shí)施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
【附圖說(shuō)明】
[0057]圖1顯示了實(shí)施例1中獲得的具有高反射率的鍍膜玻璃截面的掃描電鏡圖片。
[0058]圖2顯示了利用Lamda950測(cè)量的具有高反射率的鍍膜玻璃反射率曲線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0059]本發(fā)明人經(jīng)過(guò)廣泛而深入的研究，出乎意料地發(fā)現(xiàn)，在一定厚度的(如4-20μπι)的光伏玻璃表面高反射膜層中，實(shí)現(xiàn)特定直徑的(如200-500nm)的球形孔洞后，可以有效地調(diào)控光伏玻璃在可見(jiàn)光波段、近紅外波段反射率。在此基礎(chǔ)上完成本發(fā)明。
[0060]術(shù)語(yǔ)說(shuō)明[0061 ] PS 微球
[0062]在本發(fā)明中，PS微球是指聚苯乙烯微球，是一種高分子微球材料，目前應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量、情報(bào)信息、涂料、染料、微電子及液晶材料等許多領(lǐng)域。
[0063]球形孔洞
[0064]如本文所用，術(shù)語(yǔ)“球形孔洞”是指位于光伏玻璃等基材的主表面上的直徑數(shù)百納米級(jí)別的球形空心結(jié)構(gòu)，由于其尺寸和空氣中可見(jiàn)光的波長(zhǎng)接近，因此可以對(duì)入射的可見(jiàn)光產(chǎn)生強(qiáng)烈的散射和反射作用。
[0065]本發(fā)明所指的“球形孔洞”包括球形及近球形孔洞，多數(shù)為封閉孔，膜層表面還可以有少量開(kāi)放孔存在。
[0066]本發(fā)明所述球形孔洞的直徑為0.10-1μπι。
[0067]在另一優(yōu)選例中，所述球形孔洞的直徑為0.15-0.70μπι，較佳地為0.20-0.50μπι。
[0068]在另一優(yōu)選例中，所述球形孔洞的直徑是不同的。
[0069]在另一優(yōu)選例中，所述球形孔洞的直徑是相同或基本相同的。
[0070]在另一優(yōu)選例中，所述的“基本相同”指對(duì)于η個(gè)球形孔洞而言，其中》80%(較佳地彡90%，更佳地多95%，更佳地多99%，最佳地100% )對(duì)應(yīng)的球形孔洞的直徑di(其中i =I?η)與所述η個(gè)球形孔洞的平均直徑d0之比(di/dO)為0.8_1.2，較佳地0.9-1.1。
[0071 ]在另一優(yōu)選例中，所述的“相同”指對(duì)于η個(gè)球形孔洞而言，其中100%對(duì)應(yīng)的球形孔洞的直徑di (其中i = I?η)與所述η個(gè)球形孔洞的平均直徑d0之比(di/dO)為0.8_1.2，較佳地 0.9-1.1。
[0072]在另一優(yōu)選例中，所述球形孔洞的密度為1-5X 18個(gè)/cm2，較佳地為2-4 X 18個(gè)/
Cm20
[0073]高反射膜(層)
[0074]如本文所用，“高反射膜”、“高反射層”可以互換使用。
[0075]本發(fā)明所述高反射膜與基材是一體的，無(wú)明顯界面。
[0076]所述高反射膜的厚度為1-50μπι，并且，所述高反射膜中設(shè)有球形孔洞。
[0077]在另一優(yōu)選例中，所述高反射膜的厚度為2-40μηι，較佳地為4-25μηι。
[0078]在另一優(yōu)選例中，所述高反射膜的化學(xué)成分選自下組:二氧化鈦、氧化鋯、二氧化硅、或其組合。
[0079]具有高反射性的復(fù)合材料
[0080]本發(fā)明的具有高反射膜的復(fù)合材料包括:
[0081](I)基材；以及
[0082](2)位于所述基材至少一個(gè)主表面的高反射膜，所述高反射膜的厚度為1_50μπι，并且，所述高反射膜中設(shè)有球形孔洞，所述球形孔洞的直徑為0.10-1μπι。
[0083]在另一優(yōu)選例中，所述復(fù)合材料在400nm-1200nm范圍的平均反射率多70%，較佳地彡75%，更佳地彡80%。
[0084]制備方法
[0085 ]本發(fā)明提供一種制備如第一方面所述的高反射復(fù)合材料的方法，包括步驟:
[0086](I)提供一基材和一鍍膜溶液，其中所述的鍍膜溶液含有:有機(jī)模板材料、粘結(jié)劑、催化劑、溶劑和任選的高折射率氧化物顆粒，其中，
[0087]所述有機(jī)模板材料選自下組:PS微球、PMMA微球、遮蓋聚合物乳液；
[0088]所述高折射率氧化物顆粒選自下組:ZrO2、鈦白粉、或其組合；
[0089]所述粘結(jié)劑選自下組:有機(jī)鹽、無(wú)機(jī)鹽、或其組合；
[0090]所述催化劑選自下組:無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸、或其組合；
[0091 ]所述溶劑選自下組:水、C1-C4醇、或其組合；
[0092](2)將所述鍍膜溶液均勻涂覆于所述基材的至少一個(gè)主表面上，從而形成有鍍膜溶液涂層的基材；
[0093](3)在煅燒溫度下，對(duì)所述的帶有鍍膜溶液涂層的基材進(jìn)行加熱煅燒處理，使得所述的有機(jī)模板材料氣化并在所述的鍍膜溶液涂層上形成因氣化而導(dǎo)致的球形孔洞，從而制得所述的高反射復(fù)合材料。
[0094]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2)還包括:
[0095](2-1)在一定溫度下，將有機(jī)模板材料、高折射率氧化物顆粒、粘結(jié)劑、催化劑和溶劑以一定比例混合，攪拌一段時(shí)間。
[0096]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2-1)中，有機(jī)模板材料、高折射率氧化物顆粒、粘結(jié)劑、催化劑和溶劑的質(zhì)量比為1-10:1-20:5-40:0.1-1:20-80。
[0097]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2-1)中，所述溫度為10_45°C，較佳地為15_25°C。
[0098]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2-1)中，所述攪拌時(shí)間為0.l_50h，較佳地為l_40h，更佳地為5-30h。
[0099]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2)還包括:
[0100](2-2)向所述鍍膜溶液中加入流平劑和消泡劑，攪拌0.l_50h(較佳地為0.5_10h，更佳地為l_5h)。
[0101 ] 在另一優(yōu)選例中，所述步驟(3)中，所述煅燒溫度為400-850°C (較佳地為500-800°C，更佳地為600-750 °C)。
[0102]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(3)中，所述煅燒時(shí)間為50s_5h(較佳地為100s_4h，更佳地為120s-3h)。
[0103]在另一優(yōu)選例中，所述PS微球平均粒徑為100醒-1000]1111，較佳地為15011111-70011111，更佳地為200-500nmo
[0104]在另一優(yōu)選例中，所述PMMA微球平均粒徑為10nm-1OOOnm，較佳地為150nm-700nm，更佳地為 200-500nm。
[0105]在另一優(yōu)選例中，所述遮蓋聚合物乳液平均粒徑為200nm-1 OOOnm，較佳地為250nm-7 OOnm，更佳地為 300-400nm。
[0106]在另一優(yōu)選例中，所述遮蓋聚合物乳液為R0PAQUE?(樂(lè)派酷?)優(yōu)創(chuàng)E遮蓋聚合物乳液。
[0107]在另一優(yōu)選例中，所述高折射率氧化物顆粒平均粒徑為50-1000nm，較佳地為100-700nm，更佳地為 200-500nm。
[0108]在另一優(yōu)選例中，所述有機(jī)鹽選自下組:鈦酸四丁酯、硅酸四乙酯、異丙醇鋯、或其組合。
[0109]在另一優(yōu)選例中，所述無(wú)機(jī)鹽選自下組:四氯化鈦、硅酸鈉、氧氯化鋯、或其組合。
[0110]在另一優(yōu)選例中，所述無(wú)機(jī)酸選自下組:鹽酸、硝酸、硫酸、、或其組合。
[0111]在另一優(yōu)選例中，所述有機(jī)酸選自下組:乙酸、草酸、檸檬酸、或其組合。
[0112]在另一優(yōu)選例中，所述流平劑選自下組:BYK300、BYK301、BYK306、BYK307、BYK310、BYK320或其組合。
[0113]在另一優(yōu)選例中，所述消泡劑選自下組:BYK-012、BYK-014、BYK-016、BYK-017、BYK-018、BYK-019、BYK-022、BYK-023、BYK-024、BYK-025、BYK-028、BYK-032、BYK-034、BYK-044、BYK-093、或其組合。
[0114]在另一優(yōu)選例中，在所述步驟(2)中，所述涂覆方法選自下組:輥涂法、噴涂法、提拉法、旋涂法和絲網(wǎng)印刷法。
[0115]光伏制品
[0116]本發(fā)明還提供一種光伏制品，所述制品含有本發(fā)明第一方面所述的復(fù)合材料或由本發(fā)明第一方面所述的復(fù)合材料制成。
[0117]在另一優(yōu)選例中，所述的制品為太陽(yáng)能電池光伏組件、太陽(yáng)能電池。
[0118]除非另外定義，否則本文中所用的全部技術(shù)與科學(xué)術(shù)語(yǔ)均具有如本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
[0119]如本文所用，在提到具體列舉的數(shù)值中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“約”意指該值可以從列舉的值變動(dòng)不多于I %。例如，如本文所用，表述“約100”包括99和1I和之間的全部值(例如，99.1、99.2、99.3、99.4等)。
[0120]如本文所用，術(shù)語(yǔ)“含有”或“包括(包含)”可以是開(kāi)放式、半封閉式和封閉式的。換言之，所述術(shù)語(yǔ)也包括“基本上由…構(gòu)成”、或“由…構(gòu)成”。
[0121]本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于:
[0122](I)本發(fā)明的高反射率鍍膜玻璃反射率高，機(jī)械性能好和耐候性能優(yōu)良；
[0123](2)本發(fā)明所使用的溶液和鍍膜成本低廉，能夠滿(mǎn)足光伏組件在戶(hù)外長(zhǎng)期使用的嚴(yán)格要求，具有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景；
[0124](3)本發(fā)明的工藝中引入特定粒徑的有機(jī)聚合物實(shí)心粒子或者空心粒子，氣化后形成直徑數(shù)百納米級(jí)別球形孔洞，該特定直徑范圍的球形孔洞對(duì)太陽(yáng)光可見(jiàn)光波段具有強(qiáng)烈的散射和反射作用，極大地提高鍍膜層對(duì)入射太陽(yáng)光可見(jiàn)光波段的散射效果，有效地提高同等厚度膜層的整體反射率。
[0125](4)本發(fā)明的特定粒徑的有機(jī)聚合物實(shí)心粒子或空心粒子可單獨(dú)在溶液中使用鍍膜，也可與高折射率氧化物顆粒搭配使用，協(xié)同發(fā)揮散射太陽(yáng)光、提高反射率的作用。
[0126]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠(chǎng)商所建議的條件。除非另外說(shuō)明，否則百分比和份數(shù)是重量百分比和重量份數(shù)。
[0127]以下實(shí)施例中所用的實(shí)驗(yàn)材料和試劑如無(wú)特別說(shuō)明均可從市售渠道獲得。
[0128]測(cè)試方法
[0129]Lamda950是美國(guó)PERKINELMER公司制造的一種雙光束、雙單色器紫外/可見(jiàn)/近紅外分光光度計(jì)。
[0130]分光光度計(jì)又稱(chēng)光譜儀，是將一個(gè)可以產(chǎn)生連續(xù)波長(zhǎng)的光源，通過(guò)系列分光裝置，從而產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的光線(xiàn)，對(duì)測(cè)試的樣品進(jìn)行光學(xué)測(cè)量的科學(xué)儀器。
[0131]實(shí)施例1:鍍膜玻璃I
[0132]將有機(jī)模板材料-PS微球乳液(粒徑200nm-500nm，濃度為30 %)20g,粘結(jié)劑硅酸四乙酯10g，鈦酸四丁酯15g，催化劑濃鹽酸0.5g和高純水54g，機(jī)械混合后在20°C的溫度下攪拌Ih，物料混合均勻后，加入流平劑BYK-301共0.2g和消泡劑BYK-025共0.3g繼續(xù)攪拌0.5h，待用。
[0133]利用噴涂法將鍍膜溶液均勻噴涂在玻璃表面，500°C下烘烤2h，即得到具有高反射率的鍍膜玻璃I。
[0134]性能測(cè)試
[0135]對(duì)于鍍膜玻璃I，對(duì)其鍍膜玻璃截面進(jìn)行電鏡掃面，結(jié)果如圖1所示。圖1為鍍膜玻璃I的具有高反射率的鍍膜玻璃截面的掃描電鏡圖片，可以看出，鍍膜層中含有大量密集分布的球形孔洞，孔隙率范圍為40 % -80 %，球形空洞的直徑約200nm-500nm (該直徑范圍的納米孔洞對(duì)陽(yáng)光中可見(jiàn)光的反射、散射效率最高)。
[0136]圖2是利用Lamda950測(cè)量的具有高反射率的鍍膜玻璃I反射率曲線(xiàn)，顯示出在400nm-1200nm范圍的平均反射率大于75%以上，明顯高于玻璃原片在400nm-1200nm范圍的平均反射率(小于10%)。
[0137]實(shí)施例2:鍍膜玻璃2
[0138]將有機(jī)模板材料-PMMA微球乳液(粒徑200nm-500nm，濃度為30% ) 1g，氧化鋯納米粉(粒徑200nm-500nm) 1g，粘結(jié)劑娃酸四乙酯1g，鈦酸四丁酯15g，催化劑濃硝酸0.5g和溶劑乙醇54g，機(jī)械混合后在40 °C的溫度下攪拌24h，混合均勻后加入流平劑BYK-301共0.2g和消泡劑BYK-025共0.3g繼續(xù)攪拌12h，待用。
[0139]利用輥涂法將鍍膜液均勻輥涂在玻璃表面，750°C下烘烤120s，即得到具有高反射率的鍍膜玻璃2。
[0140]性能測(cè)試
[0141]對(duì)于鍍膜玻璃2，鍍膜層中含有大量密集分布的球形孔洞，孔隙率范圍為20%-60%，球形空洞的直徑約200nm-500nm。鍍膜玻璃2在400nm-1200nm范圍的平均反射率大于75%以上，明顯高于玻璃原片在400nm-1200nm范圍的平均反射率(小于10% )。
[0142]實(shí)施例3:鍍膜玻璃3
[0143]將有機(jī)模板材料R0PAQUE?(樂(lè)派酷?)優(yōu)創(chuàng)E遮蓋聚合物乳液(平均粒徑380nm)20g，粘結(jié)劑娃酸四乙酯1g，鈦酸四丁酯15g，催化劑乙酸0.5g和溶劑異丙醇54g，機(jī)械混合后在30°C的溫度下攪拌12h，混合均勻后加入流平劑BYK-306共0.2g和消泡劑BYK-028共
0.3g繼續(xù)攪拌6h，待用。
[0144]利用旋涂法將鍍膜液均勻涂覆在玻璃表面，700°C下烘烤180s，即得到具有高反射率的鍍膜玻璃3。
[0145]性能測(cè)試
[0146]對(duì)于鍍膜玻璃3，鍍膜層中含有大量密集分布的球形孔洞，孔隙率范圍為40%-80%，球形空洞的直徑約200nm-500nm。鍍膜玻璃3在400nm-1200nm范圍的平均反射率大于75%以上，明顯高于玻璃原片在400nm-1200nm范圍的平均反射率(小于10% )。
[0147]實(shí)施例4:鍍膜玻璃4
[0148]將有機(jī)模板材料R0PAQUE?(樂(lè)派酷?)優(yōu)創(chuàng)E遮蓋聚合物乳液(平均粒徑380nm)20g，高折射率氧化物顆粒鈦白粉(粒徑200nm-500nm) 1g，粘結(jié)劑硅酸四乙酯25g，催化劑濃硝酸0.5g和高純水54g，機(jī)械混合后在30°C的溫度下攪拌24h，混合均勻后加入流平劑BYK-306共0.2g和消泡劑BYK-028共0.3g繼續(xù)攪拌12h，待用。
[0149]利用提拉法將鍍膜液均勻涂覆在玻璃表面，650°C下烘烤300s，即得到具有高反射率的鍍膜玻璃4。
[0150]性能測(cè)試
[0151]對(duì)于鍍膜玻璃4，鍍膜層中含有大量密集分布的球形孔洞，孔隙率范圍為20%-60%，球形空洞的直徑約200nm-500nm。鍍膜玻璃4在400nm-1200nm范圍的平均反射率大于75%以上，明顯高于玻璃原片在400nm-1200nm范圍的平均反射率(小于10% )。
[0152]實(shí)施例5:鍍膜玻璃5
[0153]將有機(jī)模板材料R0PAQUE?(樂(lè)派酷?)優(yōu)創(chuàng)E遮蓋聚合物乳液(平均粒徑380nm)20g，高折射率氧化物顆粒鈦白粉(粒徑200nm-500nm) 1g，粘結(jié)劑娃酸四乙酯1g，鈦酸四丁酯10g，氧氯化鋯5g，催化劑濃硝酸0.5g和溶劑異丙醇50g，乙二醇4g，機(jī)械混合后在20°C的溫度下攪拌12h，混合均勻后加入流平劑BYK-306共0.2g和消泡劑BYK-028共0.3g繼續(xù)攪拌6h，待用。
[0154]利用絲網(wǎng)印刷法將鍍膜液均勻涂覆在玻璃表面，550°C下烘烤lh，即得到具有高反射率的鍍膜玻璃。
[0155]性能測(cè)試
[0156]對(duì)于鍍膜玻璃5，鍍膜層中含有大量密集分布的球形孔洞，孔隙率范圍為20%-60%，球形空洞的直徑約200nm-500nm。鍍膜玻璃5在400nm-1200nm范圍的平均反射率大于75%以上，明顯高于玻璃原片在400nm-1200nm范圍的平均反射率(小于10% )。
[0157]對(duì)比例1:鍍膜玻璃Cl
[0158]重復(fù)實(shí)施例1，不同點(diǎn)僅在于，不使用有機(jī)模板材料PS微球乳液(粒徑2 O O n m -500咖，濃度為30%)0
[0159]涂層經(jīng)過(guò)同樣500°C下烘烤2h，得到的鍍膜玻璃Cl。經(jīng)Lamda950測(cè)量，顯示出在400nm-1200nm范圍的平均反射率小于30%，明顯低于鍍膜玻璃I的平均反射率(>75% )。
[0160]對(duì)比例2:鍍膜玻璃C2
[0161]重復(fù)實(shí)施例2，不同點(diǎn)僅在于，不使用有機(jī)模板材料PMMA微球乳液(粒徑200nm-500nm，濃度為30% )，氧化錯(cuò)納米粉(粒徑200nm-500nm)。
[0162]涂層經(jīng)過(guò)同樣750°C下烘烤120s，得到的鍍膜玻璃C2。經(jīng)分光光度計(jì)測(cè)量，顯示出在400nm-1200nm范圍的平均反射率小于30%，明顯低于鍍膜玻璃2的平均反射率(>75% )，在可見(jiàn)光區(qū)不具有高反射率。
[0163]對(duì)比例3:鍍膜玻璃C3
[0164]重復(fù)實(shí)施例3，不同點(diǎn)僅在于，不使用有機(jī)模板材料R0PAQUE?(樂(lè)派酷?)優(yōu)倉(cāng)IjE遮蓋聚合物乳液(平均粒徑380nm)。
[0165]涂層經(jīng)過(guò)同樣700°C下烘烤180s，得到的鍍膜玻璃C3。經(jīng)分光光度計(jì)測(cè)量，顯示出在400nm-1200nm范圍的平均反射率小于30%，明顯低于鍍膜玻璃3的平均反射率(>75%以上)，在可見(jiàn)光區(qū)不具有高反射率。
[0166]在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請(qǐng)中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有高反射膜的復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合材料包括: (1)基材；以及 (2)位于所述基材至少一個(gè)主表面的高反射膜，所述高反射膜的厚度為1-50μπι，并且，所述高反射膜中設(shè)有球形孔洞，所述球形孔洞的直徑為0.10-1μπι。2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述高反射膜的厚度為2-40μπι。3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述球形孔洞的直徑為0.15-0.70μπι。4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述球形孔洞的密度為1-5Χ18個(gè)/cm2。5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合材料在400nm-l200nm范圍的平均反射率彡70 %。6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述高反射膜的化學(xué)成分選自下組:二氧化鈦、氧化鋯、二氧化硅、或其組合。7.—種制備如權(quán)利要求1所述的高反射復(fù)合材料的方法，其特征在于，包括步驟: (1)提供一基材和一鍍膜溶液，其中所述的鍍膜溶液含有:有機(jī)模板材料、粘結(jié)劑、催化劑、溶劑和任選的高折射率氧化物顆粒，其中， 所述有機(jī)模板材料選自下組:PS微球、PMMA微球、遮蓋聚合物乳液； 所述高折射率氧化物顆粒選自下組:ZrO2、鈦白粉、或其組合； 所述粘結(jié)劑選自下組:有機(jī)鹽、無(wú)機(jī)鹽、或其組合； 所述催化劑選自下組:無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸、或其組合； 所述溶劑選自下組:水、Cl-C^f、或其組合； (2)將所述鍍膜溶液均勻涂覆于所述基材的至少一個(gè)主表面上，從而形成有鍍膜溶液涂層的基材； (3)在煅燒溫度下，對(duì)所述的帶有鍍膜溶液涂層的基材進(jìn)行加熱煅燒處理，使得所述的有機(jī)模板材料氣化并在所述的鍍膜溶液涂層上形成因氣化而導(dǎo)致的球形孔洞，從而制得所述的高反射復(fù)合材料。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)還包括: (2-1)在一定溫度下，將有機(jī)模板材料、高折射率氧化物顆粒、粘結(jié)劑、催化劑和溶劑混合，攪拌。9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)還包括: (2-2)向所述鍍膜溶液中加入流平劑和消泡劑，攪拌0.l-50h。10.—種制品，其特征在于，所述制品含有權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料或由權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料制成。
【文檔編號(hào)】C03C17/23GK105948528SQ201610261574
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】張敏, 王彪
【申請(qǐng)人】上海西源新能源技術(shù)有限公司