CN103722817B - 一种具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃及其制备方法，该镀膜玻璃包括玻璃基体，所述玻璃基体上依次附有光学纳米层和防污纳米层;所述防污纳米层与所述光学纳米层之间为化学价键连接；所述光学纳米层包括防反射纳米层和/或防眩光学纳米层。本发明镀膜玻璃制备方法不受真空镀膜机的尺寸限制，且生产效率高、生产成本低；所制得镀膜玻璃有效提升了玻璃的光透过率及防污防眩光能力，可广泛应用于电子、建筑、能源、汽车等领域，尤其适用于显示器表面的触摸屏玻璃和太阳能玻璃。
Description
技术领域
本发明涉及镀膜玻璃领域，尤其涉及一种具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃材料的应用范围很广，电子、建筑、能源、汽车等领域，普通的无色玻璃的透过率在92%以下，其每个面的反射率大约为4%，由于玻璃固有存在的高反射率降低了光的透过效率，导致了在应用于显示模组上时显示效果和效率的大幅下降，从而能耗提升、器件寿命下降；导致了在应用于太阳能模组上时发电效率降低。
目前为了提升玻璃的透过率，通常的做法是通过真空镀膜的方式在玻璃表面镀上多层光学防反射镀层。这种做法成本太高、生产效率低，同时这种做法受到真空镀膜机的尺寸限制，对于稍大尺寸的玻璃来说，无法实施。
玻璃的表面活性能比较高，通俗的来说，不具备“泼水性”和“拨油性”，或者说不够“滑”，因此应用于触摸屏的玻璃的触感不好，目前的做法也是通过真空镀膜的方式在玻璃表面镀上一层含氟低表面活性能的材料。同样的，这种做法成本太高、生产效率低，同时这种做法受到真空镀膜机的尺寸限制，对于稍大尺寸的玻璃来说，无法实施。对于太阳能领域来说，当有脏污附着在没有镀膜的玻璃表面之后，会影响发电效率，特别对于安放在野外的大型太阳能发电机组来说，维护、保洁的工程量很大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃及其制备方法，以解决上述现有技术中的不足。
本发明实现上述目的所采用的技术方案是提供一种具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃，所述镀膜玻璃包括玻璃基体，所述玻璃基体上依次附有光学纳米层和防污纳米层;所述防污纳米层与所述光学纳米层之间为化学价键连接；所述光学纳米层包括防反射纳米层和/或防眩光学纳米层。
本发明还提供一种具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃的制备方法，包括以下步骤：提供玻璃基体；在所述玻璃基体上形成光学纳米层；在所述光学纳米层上通过化学反应形成与光学纳米层价键连接的防污纳米层；所述光学纳米层包括防反射纳米层和/或防眩光学纳米层。
本发明的有益效果在于：1）本发明所制得镀膜玻璃具有复合镀膜结构，同时具备光学特性和防污特性；2）本发明提供的防反射纳米薄膜和防污特性纳米薄膜，都是可以通过相对简易的湿法涂布来完成；3）本发明提供的防污特性的材料的主要成分是低表面活性能的聚氟硅氧烷，该聚氟硅氧烷可以很好的与本发明提供的光学纳米薄膜固化后表面的硅-氧基团进行化学反应，产生化学价键绑定，从而具备优越的膜层结合力。
附图说明
图1是本发明镀膜玻璃在波长355nm到1035nm范围内的透过率曲线图；
图2是本发明镀膜玻璃在波长355nm到1035nm范围内的反射率曲线图；
图3是本发明镀膜玻璃在耐摩擦测试过程中防污特性的衰减曲线。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实现上述目的所采用的技术方案是提供一种具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃，所述镀膜玻璃包括玻璃基体，所述玻璃基体上依次附有光学纳米层和防污纳米层;所述防污纳米层与所述光学纳米层之间为化学价键连接；所述光学纳米层包括防反射纳米层和/或防眩光学纳米层。
作为本发明的进一步改进，所述防污纳米层包括聚氟硅氧烷；所述光学纳米层包括重量比至少50%的氧化硅。
本发明还提供一种具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃的制备方法，包括以下步骤：提供玻璃基体；在所述玻璃基体上形成光学纳米层；在所述光学纳米层上通过化学反应形成与光学纳米层价键连接的防污纳米层；所述光学纳米层包括防反射纳米层和/或防眩光学纳米层。
作为本发明的进一步改进，所述形成光学纳米层所述光学纳米层由通过涂布至少一种聚硅氧烷金属醇盐后，固化形成。
作为本发明的进一步改进，所述通过化学反应形成与光学纳米层价键连接的防污纳米层的方式为在光学纳米层上湿法涂布包括聚氟硅氧烷的材料后固化。
作为本发明的进一步改进，所述固化为热固化或紫外固化的一种或两种。
首先，本发明提供的防反射纳米薄膜和防污特性纳米薄膜，都是可以通过相对简易的湿法涂布来完成，生产效率高、成本较低、且不受限于真空镀膜机的尺寸大小；其次，本发明提供的防污特性的材料的主要成分是低表面活性能的聚氟硅氧烷，该聚氟硅氧烷可以很好的与本发明提供的防反射纳米薄膜固化后表面的硅-氧基团进行化学反应，产生化学价键绑定，从而具备优越的膜层结合力；最后，本发明所制得镀膜玻璃具有复合镀膜结构，在提高玻璃光透过率的同时具有优良的防污性能，应用范围广泛。该镀膜玻璃应用于显示模组上时可提高显示效果和效率，从而降低能耗、延长器件寿命；应用于太阳能模组上时，可提高发电效率，降低维护保洁成本。
以下结合具体工艺参数进一步说明。
实施例1
将待镀膜玻璃基体进行清洁干燥；配制防反射纳米层材料；在玻璃基体上通过湿法涂布有防反射纳米层材料，通入氨气催化20-120min，经过350-700℃，30-60min热固化，得到附有防反射纳米层的玻璃基体；在所得涂布有防反射纳米层的玻璃基体上再湿法涂布聚氟硅氧烷材料热固化，得到具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃。
实施例2
将待镀膜玻璃基体进行清洁干燥；配制防反射纳米层材料；在玻璃基体上通过湿法涂布有防反射纳米层材料，紫外固化，得到附有防反射纳米层的镀膜玻璃。
实施例3
将待镀膜玻璃基体进行清洁干燥；配制防反射纳米层材料；配制防眩光纳米层材料；在玻璃基体上通过湿法涂布有防反射纳米层材料和防眩光纳米层材料，紫外固化，得到附有防反射和防眩光纳米层的镀膜玻璃。
实施例4
本实施例所列举组分及参数仅用以进一步理解本发明。将待镀膜玻璃基体进行清洁干燥；取15wt%异丙醇铝、15wt%钛酸丁酯、50wt%正硅酸乙酯、5wt%氧氯化锆、14wt%乙醇、1wt%盐酸，经过48h，25℃恒温熟化得防反射纳米层涂膜材料；在玻璃基体上通过湿法涂布有防反射纳米层材料，通入氨气催化20-120min，经过350-700℃，30-60min热固化，得到附有防反射纳米层的玻璃基体；在所得涂布有防反射纳米层的玻璃基体上再湿法涂布含聚氟硅氧烷材料，其包括聚十九氟代壬基-三乙烷氧基硅烷0.5-3‰（深圳市东丽华科技有限公司提供的ECC738）、全氟乙基丁基醚98-99%（深圳市东丽华科技有限公司提供的C20）、催化剂0.5-1%，100-150℃温度下热固化10-30min，得到具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃。
实施例5光学性能测试
取普通玻璃及本发明实施例1和2所制得镀膜玻璃测量355nm～1035nm波长光的透过率和反射率。
如图1所示，不同波长下，本发明实施例1和2所制得镀膜玻璃的光透过率均大于普通玻璃；如图2所示，不同波长下，本发明实施例1和2所制得镀膜玻璃的光反射率小于普通玻璃。
普通玻璃的光透过率在92%以下，其每个面的反射率大约是4%，而本发明所制得防反射和防污镀膜玻璃的光透过率平均可达93%，在应用于显示模组上时可提高显示效果和效率，从而降低能耗、延长器件寿命；应用于太阳能模组上时，可提高发电效率。
实施例5接触角测量
取本发明实施例1所制得镀膜玻璃，以去离子水（DI水）和十四烷为润湿液体，分别测量玻璃的接触角，试验结果如图3所示，本发明所制得镀膜玻璃在耐摩擦测试过程中，防污特性变化小，体现了产品的高信耐性；膜层耐久性，耐磨性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃，其特征在于，所述镀膜玻璃包括玻璃基体，所述玻璃基体上依次附有光学纳米层和防污纳米层；所述防污纳米层与所述光学纳米层之间为化学价键连接；所述防污纳米层包括含聚氟硅氧烷材料，所述含聚氟硅氧烷材料包括聚十九氟代壬基-三乙烷氧基硅烷0.5-3‰、全氟乙基丁基醚98-99％；所述光学纳米层包括防反射纳米层，所述防反射纳米层表面含有可与所述含聚氟硅氧烷材料进行化学反应的硅-氧基团。
2.根据权利要求1所述的镀膜玻璃，其特征在于，所述光学纳米层包括重量比至少50％的氧化硅；所述光学纳米层包括防眩光纳米层。
3.一种具有光学特性和防污特性的镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供玻璃基体；在所述玻璃基体上形成光学纳米层；在所述光学纳米层上通过化学反应形成与光学纳米层价键连接的防污纳米层；所述光学纳米层包括防反射纳米层；通过化学反应形成与光学纳米层价键连接的防污纳米层的方式为在光学纳米层上湿法涂布含聚氟硅氧烷材料后固化，所述含聚氟硅氧烷材料包括聚十九氟代壬基-三乙烷氧基硅烷0.5-3‰、全氟乙基丁基醚98-99％，所述防反射纳米层表面含有可与所述含聚氟硅氧烷材料进行化学反应的硅-氧基团。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述固化为热固化或紫外固化的一种或两种。
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Legal Events
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Effective date of registration: 20190514 Address after: 467300 No. 12 Building of Standardized Factory Building in the South District of Lushan County Industrial Agglomeration District, Pingdingshan City, Henan Province Patentee after: Pingdingshan Donglihua Industrial Co., Ltd. Address before: 518100 Baohua Cheng Industrial Park, No. 45 Dalanghuasheng Road, Longhua New District, Shenzhen City, Guangdong Province, 4th Building, 2nd Floor Patentee before: Power Feng Industrial Co., Ltd. of Shenzhen |
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Effective date of registration: 20200102 Address after: 404100 No.78, Yunwu Road, Beibei District, Chongqing Patentee after: Xiameixi technology partnership (limited partnership) of Liangjiang New District, Chongqing Address before: 467300 No. 12 Building of Standardized Factory Building in the South District of Lushan County Industrial Agglomeration District, Pingdingshan City, Henan Province Patentee before: Pingdingshan Donglihua Industrial Co., Ltd. |
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Effective date of registration: 20200811 Address after: No.5-138, Yunhan Avenue, Shuitu hi tech Industrial Park, Beibei District, Chongqing Patentee after: CHONGQING XINJING SPECIAL GLASS Co.,Ltd. Address before: 404100 No.78, Yunwu Road, Beibei District, Chongqing Patentee before: Xiameixi technology partnership (L.P.) of Liangjiang New District, Chongqing |
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