CN103613283A - 一种SiO2-TiO2无机增透膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SiO2-TiO2无机增透膜的制备方法，所述增透膜的前躯体溶胶通过增加和修改SiO2的性质，引入具备光催化自洁净的TiO2制成，包括以下步骤：（1）TiO2溶胶的制备；（2）SiO2溶胶制备；（3）基板玻璃的前处理；（4）SiO2-TiO2薄膜制备；（5）冷却后检验包装。本发明的SiO2-TiO2增透膜具备优秀的增透性能和非常卓越的触变性，同时具备良好的自洁净功能和优秀的化学稳定性，制备工艺简单。

Description

一种SiO2-TiO2无机增透膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种SiO2-TiO2无机增透膜的制备方法，属于增透膜制备技术领域。
背景技术
太阳能硅电池装置的增透膜主要用于封装玻璃表面，用于提高封装玻璃的阳光透射率和保护封装玻璃。浮法超白玻璃用于封装太阳能电池的年产量每年350万平米以上，并逐年增加。与有机膜相比，无机膜具有优异的热、化学稳定形、耐微生物性及较高的机械强度等优点，在催化、气体分离、是处理、膜反应器等领域具有巨大的应用潜力。
随着增透膜的不断开发和研究，光学增透膜的镀膜技术也在不断的发展。光学增透膜的厚度要控制在可见光波长1/4的数量级上，增透膜的均匀度的要求也非常的苛刻。尽管如此,在人们的不懈探索中，还是掌握了不少行之有效、先进的镀膜技术。目前，常用的镀膜方法有真空蒸镀、化学起相沉积、溶胶—凝胶镀膜等方法。三者相比较，溶胶—凝胶镀膜设备简单、能在常温常压下操作、膜层均匀性高、微观结构可控，适于不同形状、尺寸的基片、能通过控制配方、制备工艺得到光学薄膜，已成为各种光学薄膜和表面涂层最具竞争力的制备方法。
目前，增透膜采用湿化学方法溶胶凝胶SiO2涂层，增透效果比较一般，平均2%左右，化学稳定性和自洁净能力差，容易吸附灰尘导致透过率下降20%以下。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种增透效果优秀、具备自清洁功能的SiO2-TiO2无机增透膜的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案实现：
一种SiO2-TiO2无机增透膜的制备方法，其创新点在于：包括以下步骤：
（1）TiO2溶胶的制备
用钛酸丁酯作前驱物、N-N二甲基乙酰胺作溶剂和水作为前驱体，冰乙酸为稳定剂, 按照摩尔比1:25:4:0.8的比例混合，添加盐酸调节pH至2-5，室温陈化1～4天；
（2）SiO2溶胶制备
a、将TEOS、乙醇和水三者作为前驱体，按照摩尔比1:30:4的比例混合，添加盐酸调节pH至2-5，室温陈化1～10天即可；
b、将纳米二氧化硅粉体分散在乙醇溶液中，并加入表面活性剂进行改性；然后按照比例将B溶液加入A溶液中，A溶液和B溶液的比例为1:2～1:10，搅拌均匀即可；
（3）基板玻璃的前处理：基板玻璃在丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水中分别超声30分钟；
（4）SiO2-TiO2薄膜制备：将干净的基片浸入陈化好的TiO2溶胶中，提拉涂膜，形成一定厚度薄膜，在烘箱中经200～400℃热处理固化，挥发溶胶中的溶剂，使薄膜紧密粘附在玻璃表面，将涂有TiO2膜层的基片浸入陈化好的SiO2溶胶中，提拉涂膜，形成一定厚度薄膜，在烘箱中经200～400℃热处理固化，挥发溶胶中的溶剂，使薄膜紧密粘附在玻璃表面；
（5）冷却后检验包装。
进一步的，所述增透膜的膜厚为140-160mm。
本发明的有益效果：
（1）本发明的产品具备良好的自洁净功能和优秀的化学稳定性，克服了传统SiO2增透膜的单一成分导致的不良化稳性，黏附力弱以及自洁净能力弱的缺点；
（2）本发明制备的溶胶具备非常卓越的触变性，即超长时间的可控胶溶特性，在溶剂存在的时候不会自动胶凝；
（3）产品镀膜后，产品本身外观与原片无明显差异，整体美观，且耐磨、耐酸、耐气候、粘结力强。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案做详细说明。
实施例1
SiO2-TiO2无机增透膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）TiO2溶胶的制备
用钛酸丁酯作前驱物、N-N二甲基乙酰胺作溶剂和水作为前驱体，冰乙酸为稳定剂, 按照摩尔比1:25:4:0.8的比例混合，添加盐酸调节pH至2-5，室温陈化2天；
（2）SiO2溶胶制备
a、将TEOS、乙醇和水三者作为前驱体，按照摩尔比1:30:4的比例混合，添加盐酸调节pH至4，室温陈化4天即可；
b、将纳米二氧化硅粉体分散在乙醇溶液中，并加入表面活性剂进行改性；然后按照比例将B溶液加入A溶液中，A溶液和B溶液的比例为1:5，搅拌均匀即可；
（3）基板玻璃的前处理：基板玻璃在丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水中分别超声30分钟；
（4）SiO2-TiO2薄膜制备：将干净的基片浸入陈化好的TiO2溶胶中，提拉涂膜，形成一定厚度薄膜，在烘箱中经250℃热处理固化，挥发溶胶中的溶剂，使薄膜紧密粘附在玻璃表面，将涂有TiO2膜层的基片浸入陈化好的SiO2溶胶中，提拉涂膜，形成一定厚度薄膜，在烘箱中经200℃热处理固化，挥发溶胶中的溶剂，使薄膜紧密粘附在玻璃表面，膜厚为140mm；
（5）冷却后检验包装。
实施例2
SiO2-TiO2无机增透膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）TiO2溶胶的制备
用钛酸丁酯作前驱物、N-N二甲基乙酰胺作溶剂和水作为前驱体，冰乙酸为稳定剂, 按照摩尔比1:25:4:0.8的比例混合，添加盐酸调节pH至4，室温陈化2天；
（2）SiO2溶胶制备
a、将TEOS、乙醇和水三者作为前驱体，按照摩尔比1:30:4的比例混合，添加盐酸调节pH至4，室温陈化5天；
b、将纳米二氧化硅粉体分散在乙醇溶液中，并加入表面活性剂进行改性；然后按照比例将B溶液加入A溶液中，A溶液和B溶液的比例为1:7，搅拌均匀即可；
（3）基板玻璃的前处理：基板玻璃在丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水中分别超声30分钟；
（4）SiO2-TiO2薄膜制备：将干净的基片浸入陈化好的TiO2溶胶中，提拉涂膜，形成一定厚度薄膜，在烘箱中经350℃热处理固化，挥发溶胶中的溶剂，使薄膜紧密粘附在玻璃表面，将涂有TiO2膜层的基片浸入陈化好的SiO2溶胶中，提拉涂膜，形成一定厚度薄膜，在烘箱中经300℃热处理固化，挥发溶胶中的溶剂，使薄膜紧密粘附在玻璃表面，膜厚为160mm；
（5）冷却后检验包装。
上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明的构思和保护范围进行限定，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (2)

1.一种SiO2-TiO2无机增透膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）TiO2溶胶的制备
用钛酸丁酯作前驱物、N-N二甲基乙酰胺作溶剂和水作为前驱体，冰乙酸为稳定剂, 按照摩尔比1:25:4:0.8的比例混合，添加盐酸调节pH至中性，室温陈化1～4天；
（2）SiO2溶胶制备
a、将TEOS、乙醇和水三者作为前驱体，按照摩尔比1:30:4的比例混合，添加盐酸调节pH至2-5，室温陈化1～10天即可；
b、将纳米二氧化硅粉体分散在乙醇溶液中，并加入表面活性剂进行改性；然后按照比例将B溶液加入A溶液中，A溶液和B溶液的比例为1:2～1:10，搅拌均匀即可；
（3）基板玻璃的前处理：基板玻璃在丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水中分别超声30分钟；
（4）SiO2-TiO2薄膜制备：将干净的基片浸入陈化好的TiO2溶胶中，提拉涂膜，形成一定厚度薄膜，在烘箱中经200～400℃热处理固化，挥发溶胶中的溶剂，使薄膜紧密粘附在玻璃表面，将涂有TiO2膜层的基片浸入陈化好的SiO2溶胶中，提拉涂膜，形成一定厚度薄膜，在烘箱中经200～400℃热处理固化，挥发溶胶中的溶剂，使薄膜紧密粘附在玻璃表面；
（5）冷却后检验包装。
2.根据权利要求1所述的一种SiO2-TiO2增透膜的制备方法，其特征在于：所述增透膜的膜厚为140-160mm。
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