CN108383396A - 具有增透膜和防静电自清洁膜的双层膜玻璃及其制法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种具有增透膜和防静电自清洁膜的双层膜玻璃及其制法:在玻璃至少一侧的表面制备一层1‑300纳米厚度的增透膜,在该增透膜表面再制备一层1‑300纳米厚度的防静电自清洁膜,本发明所制双层膜玻璃的内层膜为增透膜,所以玻璃具有增透性,可使玻璃减少反射光并增加透射光,所制双层膜玻璃的外层膜为防静电自清洁膜,该膜面不仅可防止下层的增透膜藏污纳垢影响美观,而且还使玻璃不容易积累静电、附着灰尘及水雾,特别是即使没有雨水或光照等外界条件,也能使玻璃表面随时保持干净状态,这是光触媒、超疏水等传统自清洁膜不能达到的。

Description

具有增透膜和防静电自清洁膜的双层膜玻璃及其制法
技术领域
具有增透膜和防静电自清洁膜的双层膜玻璃及其制法,属于材料领域。
背景技术
增透膜因能增加光线透过率,对太阳能玻璃、电子玻璃、光学玻璃、建筑玻璃、汽车玻璃等都具有重要意义,例如太阳能玻璃原片透光率最高为91%,涂覆增透膜后透光率可提高到约94%,依此能多发电;涂覆增透膜的电子玻璃及光学玻璃,其显像及成像效果更佳;涂覆增透膜的建筑玻璃,可减少楼宇幕墙镜面反射光造成的光污染;涂覆增透膜的汽车玻璃,可增加玻璃窗透光率,提高驾驶员的视野,降低事故发生率。在平面玻璃、曲面玻璃、单片玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、中空夹层玻璃、真空玻璃等玻璃的外表面、内表面、内外两侧表面设置增透膜,已成为提高这些玻璃附加值的一种途径。理论计算,折射率为1.52的无机玻璃对应最佳增透膜的折射率约为1.23,因此增透膜必须具有较高的孔隙率,但膜面孔隙容易使增透膜藏污纳垢,增加了上述玻璃表面的清洁难度,表面污垢不仅会降低上述玻璃的透光率,而且影响其美观。
自清洁涂层在非人力下能减少玻璃表面污垢,除了增透膜外上述玻璃还需要具有自清洁功能,因此制备具有增透膜和自清洁膜的双层膜玻璃,成为必然趋势。自清洁膜当前有超疏水自清洁膜、光触媒自清洁膜和二氧化硅超亲水自清洁膜三个类别。申请号为CN201410355294、CN201410361217、CN201510275306的专利中,在一层膜中同时含有增透材料和自清洁材料,试图通过一层膜同时实现增透和自清洁两种功能,然而在同一层膜中两种材料会相互抵消对方功能,例如增透材料会遮挡一部分自清洁材料与表面污垢的接触并降低自清洁效果,自清洁材料又会使膜层的折射系数不均一进而降低增透效果,同一层膜中两种功能往往会顾此失彼不可兼得。申请号为CN200910252566、CN201210090740、CN201210529272、CN201510224105、CN201610204610的专利,其涂层虽为多层而且分别具有增透和自清洁功能,但自清洁性都依靠的是其TiO2层,属于典型的光触媒自清洁,这种TiO2膜层必须在具备光照、水汽等外界条件后,才能开始降解有机类污垢,并且要借助因受重力下滑的水膜才能带走污垢分解后的残骸,另外,TiO2等光触媒膜层不能降解细土灰尘等无机物,因而自清洁效果有限。申请号为CN201080007637、CN201410173949、CN201510666318、CN201510934882的专利,其多层涂层虽然分别具有增透和自清洁功能,但自清洁性都依靠的是其疏水型氧化硅,属于超疏水自清洁,下雨时水在其涂层表面会形成高接触角的水珠,该水珠受重力滑落时会带走涂层表面积累的尘土等污垢,但需要水这个外界条件才能开启该自清洁功能,另外因超疏水自清洁涂料所制涂层通常含有氟类或树脂类有机化合物,导致其耐候性差、户外寿命短等弊病。申请号为CN200980131026、CN201210411603、CN201410275732、CN201510958593的专利,利用二氧化硅单层膜也能同时实现增透和自清洁双功能,属于二氧化硅超亲水自清洁,下雨时水在其表面会形成低接触角的平铺水膜,该水膜受重力下滑时会带走涂层表面积累的尘土等污垢,但这种超亲水二氧化硅涂层也需要水这个外界条件,才能开启自清洁功能。另外,申请号为CN201510995619在非玻璃基材上制备了增透自清洁薄膜,而且仍采用的是超疏水或光催化材料。
总之,至今同时具有增透和自清洁双功能膜的玻璃,其自清洁膜无论是超疏水自清洁、光触媒自清洁,还是二氧化硅超亲水自清洁,都需要雨水等外界条件,才能开启各自的自清洁功能。生活中并非每天都下雨,人工供水不仅失去自清洁意义,而且还会加大开支,尤其是高层建筑玻璃或偏远地区的光伏玻璃。所以使用超疏水、光触媒或二氧化硅超亲水涂料的玻璃,其表面的实际自清洁效果并不令人满意。它们的缺点都是“容忍”污垢在玻璃表面存在一段时间,需要有水或光等外界条件后才能开启自清洁功能,其自清洁响应有严重的时间滞后性。有研究表明:光伏玻璃表面如平均落下一层4克重的尘埃,就会使太阳能电池发电效率下降约40%;汽车在行程中因不能及时擦去车窗玻璃内外侧表面及后视镜表面附着的灰尘或水雾,会严重降低驾驶员的观察能力并导致交通事故。玻璃表面清洁的滞后性无疑会造成人们的经济损失和安全隐患,所以各类玻璃不仅需要具有增透膜,而且还需要能即时除灰尘除水雾的自清洁膜。
发明内容
发明要解决的问题
为了降低玻璃反射光造成的负面影响,虽然当前很多玻璃表面都设置了增透膜,但增透膜面的孔隙容易藏污纳垢,反而会增加玻璃表面的清洁难度。因此玻璃表面除了增透膜外,还应该设置自清洁膜。然而,当前玻璃表面的自清洁膜无论是超疏水自清洁、光触媒自清洁,还是二氧化硅超亲水自清洁,都“容忍”各类污垢在玻璃表面存在一段时间,直至有水或光等外在条件后才能开启各自的自清洁功能,都不能即时清除玻璃表面的灰尘及水雾,玻璃表面清洁的滞后性无疑会造成人们的诸多损失,例如会使光伏电站少发电、会降低汽车驾驶员雨天的视野、会影响建筑幕墙玻璃的外观等。
用于解决问题的方案
本发明的原理是:位于底层的增透膜因受上层防静电自清洁膜保护,不仅继续能保持较高的孔隙率使玻璃具有较高的增透性,而且杜绝了该膜面因空隙而藏污纳垢;位于表层的防静电自清洁膜因含有导电性纳米微粒,可即时泄放玻璃表面与周围流动空气摩擦而产生的静电,从微观上就使玻璃表面丧失对各类污垢的吸引力,致使污垢很难附着到其表面,从而实现双层膜玻璃表面随时能保持干净的即时自清洁效果,无需水、光照等外在条件就能全天候发挥自清洁功能。
本发明的方案是:在玻璃表面上先制备一层1-300纳米厚度的增透膜,然后在该增透膜表面再制备一层1-300纳米厚度的防静电自清洁膜。
⑴先在玻璃表面用增透溶液涂覆增透膜
利用乙醇等亲水性溶剂配置1-10wt%的纳米SiO2增透溶液,硅源包括但不限定于正硅酸乙酯、KH560、KH570、商品化硅溶胶等,将该增透溶液均匀涂覆在干净干燥的玻璃表面并形成厚度约10000nm的湿膜,室温表干并在50℃-800℃下加热后,在玻璃表面就形成了一层1-300纳米厚度的氧化硅增透膜。
⑵在上述玻璃的增透膜表面再涂覆防静电自清洁膜
利用乙醇等亲水性溶剂配置防静电自清洁镀膜液,其成分以重量份计为:导电性纳米微粒0.001-20份、助剂0.001-20份、亲水性溶剂60-99.998份,将防静电自清洁镀膜液均匀涂覆在上述玻璃的增透膜表面,溶剂挥发完全后,再在-50℃~300℃下固化,就在玻璃增透膜表面又制备了一层防静电自清洁膜。
作为玻璃,包括但不限定于平面玻璃、曲面玻璃、单片玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、中空夹层玻璃、真空玻璃中的一种。
作为双层膜,被设置在上述玻璃的外表面、内表面、内外两侧表面中的至少一种。
作为上述增透溶液及防静电自清洁镀膜液中的亲水性溶剂,优选为水,也可以并用水和亲水性有机溶剂,作为亲水性有机溶剂,可例举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、仲戊醇、叔戊醇、1-乙基-1-丙醇、2-甲基-1-丁醇、正己醇及环己醇等。
作为上述增透溶液及防静电自清洁镀膜液的涂覆方法,包括但不限定于喷涂、淋涂、辊涂、旋涂、刮涂中至少一种的组合。
作为上述防静电自清洁镀膜液中的导电性纳米微粒,其微观形貌包括且不限定于纳米颗粒、纳米棒、纳米管、纳米线、纳米片等,而且当这些纳米微粒用万能试验机压制成结实的薄片后表面电阻率ρs小于1×107Ω/□,纳米导电微粒包括但不限定于:掺锡氧化铟(SnO2-In2O3即ITO)、氧化锡(SnO2)、掺锑氧化锡(Sb2O3-SnO2即ATO)、掺铋氧化锡(Bi2O3-SnO2即BTO)、掺磷氧化锡(P2O5-SnO2即PTO)、掺氟氧化锡(F-SnO2即FTO)、磷氟共掺杂氧化锡(P-F-SnO2即PFTO)、掺锑氧化锌(Sb2O3-ZnO即AZO)、掺铋氧化锌(Bi2O3-ZnO即BZO)、银氧化锌(AgZnO)、碳纳米管(CNT)、石墨烯(C)、锡烯(Sn)、纳米银(Ag)、氮化二钙(Ca2N),锡酸铍(BeSnO3)、锡酸镁(MgSnO3)、锡酸钙(CaSnO3)、锡酸锶(SrSnO3)、锡酸钡(BaSnO3)、锡酸锌(ZnSnO3)、钨酸铯(CsxWO3,x<1)、钒酸铍、钒酸镁、钒酸钙、钒酸锶和钒酸钡中的至少一种。导电性纳米微粒可以以其粉体或分散液等形式进行使用。自制其分散液的方法包括:利用分散设备在亲水性溶剂中分散导电性纳米粉体,可例举出的分散设备有搅拌机、研磨机、球磨机、砂磨机、均质机等;也包括利用水热等方法合成导电性纳米微粒时,就已在亲水性溶剂中形成导电性纳米微粒的自分散液。另外,这类导电性纳米微粒的分散液或粉体,除自制外还都可以直接向专业供货商购买。
作为上述防静电自清洁镀膜液中的助剂,其作用是提高上述导电性纳米微粒在玻璃增透膜表面的分散度、附着力、硬度、亲水性等。助剂包括但不限定于分散剂、纳米二氧化硅、硅溶胶、硅酸钠、硅酸钾、氢氧化铝、磷酸二氢铝、磷酸二氢镁、磷酸铝、磷酸镁、磷酸钙、氢氧化铝、纳米氧化钨、纳米氧化铈、纳米氧化铝、纳米铂、纳米金、纳米碳化钨、纳米氧化锆中的至少一种,其中分散剂是无机类分散剂、有机类分散剂、高分子分散剂中的一种,具体而言包括但不限定于磷酸盐、硅酸盐、六偏磷酸盐、柠檬酸、长链脂肪酸、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯醇、聚磷酸酯、聚羧酸胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸盐、聚乙烯亚胺、聚乙烯丙胺、聚乙烯乙二胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、腐殖酸、羧甲基纤维素、明胶等中的至少一种。
可预先将上述助剂分散或溶解在亲水性溶剂中形成分散液或溶液使用,另外上述助剂的亲水性分散液或溶液,除自制外也还可以直接向专业供货商购买。
发明的效果
本发明所制双层膜玻璃的内层膜为增透膜,所以该玻璃具有增透性,可使玻璃减少反射光并增加透射光;所制双层膜玻璃的外层膜为防静电自清洁膜,该膜面不仅可防止下层的增透膜空隙藏污纳垢影响美观,而且还使玻璃不容易积累静电、附着灰尘及水雾,特别是即使没有雨水或光照等外界条件,也能使玻璃表面随时保持干净状态,这是光触媒、超疏水等传统自清洁膜不能达到的。
附图说明
图1. 平面单片玻璃一侧表面制备了双膜层的示意图;
图2. 曲面单片玻璃一侧表面制备了双膜层的示意图;
图3. 平面中空玻璃或真空玻璃一侧表面制备了双膜层的示意图;
图4. 平面中空玻璃或真空玻璃两侧表面都制备了双膜层的示意图;
图5. 平面夹胶玻璃一侧表面制备了双膜层的示意图;
图6. 平面夹胶玻璃两侧表面都制备了双膜层的示意图;
图7. 曲面夹胶玻璃一侧表面制备了双膜层的示意图;
图8. 曲面夹胶玻璃两侧表面都制备了双膜层的示意图。
其中,11为防静电自清洁膜,12为减反射膜,13为玻璃基材,21为中空腔体或真空腔体,41为夹胶玻璃中间膜。
具体实施方式
实施例1
在光伏玻璃一侧表面制备双层膜
⑴先在玻璃表面用增透液涂覆增透膜。在5升的烧杯中,依此加入280毫升的正硅酸乙酯TEOS、290毫升的无水乙醇ETOH、55毫升去离子水和12.5毫升浓度为1M的稀盐酸,搅拌40分钟后得到透明清澈的硅溶胶,室温下陈化48小时后再补加1873.7毫升的去离子水,得到固含量约为3wt%的氧化硅增透溶液,用辊涂工具将15毫升该减反液均匀涂覆在一片长宽尺寸为1956mm×992mm的光伏玻璃表面,室温放置3分钟后,在100℃下烘烤10分钟,然后放入钢化炉中在700℃再烘烤1分钟,就在该太阳能玻璃表面制备了一层增透膜。
⑵在上述玻璃的增透膜表面再涂覆防静电自清洁膜。
自制SnO2导电性纳米微粒:将25重量份四氯化锡水合物(SnCl4·5H2O)溶解到100重量份去离子水中,滴加30重量份的25wt%浓氨水,使锡离子完全转化为Sn(OH)4沉淀,用水洗涤5次去除氯离子等,再分散到100重量份去离子水中并且用氨水调节pH为10.5,在搅拌下快速加入1.2重量份的过氧化钠Na2O2,全部转移到水热反应釜中,水热反应5小时后降温直至室温,借助纳滤膜用去离子水洗涤5次去除纳离子等残留杂质,将过滤网表面灰白色物质转移到容器中并且补充少量水,就得到SnO2导电纳米颗粒的水性分散液,固含量为9.8g/ml,而且测得SnO2粒径约为2纳米。
自制助剂纳米氧化硅:将420毫升的正硅酸乙酯(TEOS)加入到435毫升的无水乙醇中,然后滴加82.5毫升的去离子水和18.75毫升的1M盐酸水溶液,搅拌60分钟后在室温下陈化24小时,然后加热到80℃下搅拌40分钟后自然冷却到室温,就得到助剂纳米氧化硅,固含量为11.35 g/ml。
在50毫升的烧杯中,依此加入10毫升的上述SnO2导电性纳米微粒的水性分散液、4毫升的上述助剂纳米氧化硅、981毫升去离子水,搅拌均匀就制得防静电自清洁镀膜液,用辊涂工具将50毫升的该镀膜液涂覆在上述太阳能玻璃的增透膜面上,室温下干燥后,再在150℃烘烤1小时,就在该太阳能玻璃增透膜表面又制备了一层防静电自清洁膜。
检测制品双层膜太阳能玻璃的膜层厚度、增透性、防静电性、防水雾性、自清洁性、耐摩擦性等性能,见表1。
表1为:
实施例2
在曲面夹胶汽车玻璃两侧表面都制备双层膜
⑴先在玻璃表面用增透溶液涂覆增透膜。在5升的烧杯中,依此加入22.5毫升的正硅酸乙酯TEOS、262.35毫升的无水乙醇ETOH、2.7毫升去离子水和6毫升的浓氨水,搅拌均匀,此时溶液PH为8,搅拌2.5小时后静止陈化6天,然后80℃下回流5小时除去氨,得到中性的硅溶胶,补加水得到固化量为5wt%的氧化硅增透溶液,利用喷枪将20毫升该减反液分别喷涂在两片前挡风玻璃原片的外侧表面,室温下干燥后一起紧密叠放送入汽车玻璃热弯炉中进行热弯处理,两个玻璃原片的镀膜面都在外侧,500℃下热弯5分钟后后冷却到室温,然后再利用PVB或SGP等夹胶玻璃中间膜,与这两个原片玻璃的非镀膜面进行热压复合,就得到了一组曲面汽车前挡风玻璃,而且其两侧表面都制备了一层增透膜。
⑵在上述玻璃的增透膜表面再涂覆防静电自清洁膜。
自制FTO纳米导电性微粒:将10重量份四氯化锡(SnCl4·5H2O)水合物溶解到100重量份去离子水中,滴加30重量份的25wt%浓氨水,使锡离子完全转化为Sn(OH)4沉淀,用水洗涤5次去除氯离子后转移沉淀物到水热反应釜中,补加0.1重量份氢氟酸(HF)、20重量份的去离子水后,将水热反应釜升温到180℃并且恒温15小时后冷却到室温。将反应釜中的浑浊液分离后得到无色沉淀物,表明氟离子已经掺杂进入SnO2晶格生成导电性纳米微粒FTO(掺氟氧化锡,F-SnO2),借助纳滤膜用去离子水洗涤5次去除杂质,将过滤网表面沉淀物转移到容器中并且补充少量水,就得到纳米导电性FTO的分散液。
购买助剂固含量为5wt%的纳米氧化铈乙醇分散液,购买助剂固含量为20wt%的纳米氧化硅水性分散液。
在50毫升的烧杯中,依此加入上述导电性纳米FTO、助剂纳米氧化铈、助剂纳米氧化硅、去离子水和乙醇,使该镀膜液的成分为5重量份数的导电性纳米FTO、0.05重量份的助剂纳米氧化铈、13重量份的助剂纳米氧化硅、80重量份的水和1.95重量份的乙醇,利用喷枪将50毫升的该镀膜液喷涂在上述汽车前挡风玻璃的两侧表面上,室温下干燥后就在曲面汽车玻璃两侧表面都制备了增透和防静电自清洁双层膜。
检测制品双层膜汽车玻璃的膜层厚度、增透性、防静电性、防水雾性、自清洁性、耐摩擦性等性能,见表1。
实施例3
在建筑玻璃表面制备双层膜
⑴先在玻璃表面用增透溶液涂覆增透膜。在一个100毫升的烧杯中,加入50毫升实施例1制备的增透液和50毫升实施例2制备的增透液,搅拌均匀后得到固含量约为4wt%的增透溶液,利用刮涂工具在一面长宽尺寸为1000mm×2000mm建筑玻璃的户外面,均匀涂覆25毫升该增透溶液,室温下自然固化后,再在400℃下加热固化30分钟,就在该玻璃表面制备了一层增透膜。
⑵在上述玻璃的增透膜表面再涂覆防静电自清洁膜。
购买固含量为20wt%的电性纳米钒酸钙微粒的乙醇分散液。
购买助剂固含量为5wt%氧化铝的乙醇分散液,购买助剂固含量为20wt%的硅酸钾。
混合上述导电性纳米钒酸钙微粒、助剂纳米Al2O3、助剂硅酸钾、去离子水和乙醇,使该防静电自清洁镀膜液的成分为5重量份的导电性纳米钒酸钙、0.1重量份的助剂纳米氧化铝、10重量份的助剂硅酸钾、80重量份的水和4.9重量份数的乙醇,将50毫升上述镀膜液,利用刮涂工具均匀涂覆到上述建筑玻璃的增透膜表面,室温下表干后再经200℃高温处理30分钟后得到一片室外侧面制备了双膜层的建筑玻璃。该双膜层建筑玻璃除了可直接用于建筑物外,也可再复合成夹胶式建筑玻璃,或在另一侧面继续镀其它功能膜,或与其它玻璃及组件制成真空玻璃或Low-E中空式建筑玻璃。
检测制品双层膜太阳能玻璃的膜层厚度、增透性、防静电性、防水雾性、自清洁性、耐摩擦性等性能,见表1。
制品玻璃双层膜性能评价
①膜层厚度。涂覆了增透膜和防静电自清洁膜的双层膜玻璃,可利用薄膜测厚仪、扫描电子显微镜SEM等设备检测增透膜和防静电自清洁膜的具体厚度。
②增透性。利用透光仪检测双层膜玻璃在380nm-1100nm波段的透光率,在玻璃一侧表面制备双层膜后透光率比其镀膜前的透光率增加1.0%以上为合格用○表示,增加2.5%以上为良好用●表示、增加3.0%以上为优秀用★表示;在玻璃两侧表面都制备双层膜后透光率比其镀膜前的透光率增加2.0%以上为合格用○表示,增加5.0%以上为良好用●表示、增加6.0%以上为优秀用★表示。
③防静电性。检测双层膜玻璃表面电阻率小于1×1011(Ω/□)时为合格用○表示,小于1×108(Ω/□)为良好用●表示,小于1×107(Ω/□)为优秀用★表示。检测办法是直接将表面电阻测试仪放置在双层膜玻璃表面并按下检测键,根据仪器上的指示灯确定其表面电阻率,参考现行标准《GA/T 1410-2006 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》,其中表面电阻率(ρs)是在材料表面层里的直流电场强度与线电流密度之商,即单位面积内的表面电阻,面积的大小是不重要的。表面电阻率的SI单位是欧姆(Ω),实际上常用“欧每平方单位”表示,符号为Ω/□或Ω/sq,材料的表面电阻或表面电阻率越小越不容易产生静电。
④防水雾性。将水滴滴于双层膜玻璃表面,通过显微镜头与相机获得水滴的外形图像, 再运用数字图像处理和Young-Laplace方程将图像中的水滴的接触角计算出来。如果双层膜玻璃表面与水滴的接触角小于40°,即判定该双层膜玻璃防水雾性合格用○表示,小于10°为良好用●表示,小于5°为优秀用★表示。
⑤自清洁性。在相同条件下,向制备了双膜层的玻璃表面和没有该双膜层的玻璃表面同时喷撒爽肤粉,模拟户外环境中灰尘在玻璃表面的附着,停止喷撒后如果双膜层玻璃附着爽肤粉量小于无双膜层玻璃表面附着爽肤粉量的50%时,即可判定该双膜层玻璃的自清洁性合格用○表示,小于30%为良好用●表示,小于10%为优秀用★表示。该自检方法参考了现行标准《GA/T 31815-2015建筑外表面用自清洁涂料》,《JC/T 2210-2014 建筑陶瓷自清洁性能测试方法》和《GA/T 23764-2009 光催化自清洁材料性能测试方法》等。
⑥耐摩擦性。用旋转磨擦橡胶轮法测定长宽尺寸为300mm×300mm双膜层玻璃的膜层耐磨性,即在温度(23±2)℃、相对湿度(100±5)%、旋转盘转速为 60±2r/min 和加压臂承载500g砝码的试验条件下,采用外径为(51.6±0.1)mm的硬质橡胶磨擦轮磨耗双膜层表面(如CS-10F型砂轮),双膜层耐磨性以研磨50转数后膜层质量损耗 ( 失重法 ) 的三次实验平均值评价,精确到0.1mg,如质量损耗小于0.05g可判定耐摩擦性合格用○表示,小于0.03g为良好用●表示,小于0.01g为优秀用★表示。另外,膜层耐摩擦性与附着力、耐候性、硬度等基本是一致的,即耐摩擦性合格时,该膜层的附着力、耐候性、硬度等也是合格的。该检测方法参考现行国际标准《ISO 7784-2-1997,Paints and varnishes,Determinationof resistance to abrasion,Part 2: Rotating abrasive rubber wheel method》和《GA/T 1768-2006 色漆和清漆 耐磨性的测定 旋转橡胶砂轮法》。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并且不用以限制本发明,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 (10)

1.一种具有增透膜和防静电自清洁膜的双层膜玻璃,其特征在于,在玻璃表面制备了一层1-300纳米厚度的增透膜,在该增透膜表面又制备了一层1-300纳米厚度的防静电自清洁膜。
2.根据权利要求1所述的双层膜玻璃,其特征在于,所述双层膜玻璃是平面玻璃、曲面玻璃、单片玻璃、夹胶多层玻璃、中空玻璃、中空夹胶玻璃、真空玻璃中的一种,双层膜位于这些玻璃的外表面、内表面、内外两侧表面中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的双层膜玻璃,其特征在于,该双层膜玻璃在380nm-1100nm波段的透光率增加量大于1.0%,优选为大于2.5%,进一步优选为大于3.0%。
4.根据权利要求1所述的双层膜玻璃,其特征在于,该双层膜玻璃与水滴的接触角小于40°,优选为小于10°,进一步优选为小于5°。
5.根据权利要求1所述的双层膜玻璃,其特征在于,该双层膜玻璃的表面电阻率ρs小于1×1011Ω/□,优选为小于108Ω/□,进一步优选为小于107Ω/□。
6.具有增透膜和防静电自清洁膜的双层膜玻璃的制法,其特征在于,包含下述两步:
⑴将增透溶液均匀涂覆在玻璃表面,溶剂挥发完全后,再在50℃-800℃下加热固化,就在玻璃表面制备了一层增透膜,增透溶液的成分以重量份计为:二氧化硅1-10份、亲水性溶剂90-99份;
⑵将防静电自清洁镀膜液均匀涂覆在上述玻璃的增透膜表面,溶剂挥发完全后,再在-50℃~300℃下固化,就在玻璃增透膜表面又制备了一层防静电自清洁膜,防静电自清洁镀膜液的成分以重量份计为:导电性纳米微粒0.001-20份、助剂0.001-20份、亲水性溶剂60-99.998份。
7.根据权利要求6所述,其特征在于,所述在玻璃表面涂覆增透溶液和防静电自清洁镀膜液的方法,是喷涂、淋涂、辊涂、旋涂、刮涂中至少一种的组合。
8.根据权利要求6所述,其特征在于,所述增透溶液及防静电自清洁镀膜液中的亲水性溶剂,是水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、仲戊醇、叔戊醇、1-乙基-1-丙醇、2-甲基-1-丁醇、正己醇以及环己醇中的至少一种。
9.根据权利要求6所述,其特征在于,所述防静电自清洁镀膜液中的导电性纳米微粒是掺锡氧化铟、氧化锡、掺锑氧化锡、掺铋氧化锡、掺磷氧化锡、掺氟氧化锡、磷氟共掺杂氧化锡、掺锑氧化锌、掺铋氧化锌、银氧化锌、碳纳米管、石墨烯、锡烯、纳米银、氮化二钙,锡酸铍、锡酸镁、锡酸钙、锡酸锶、锡酸钡、锡酸锌、钨酸铯、钒酸铍、钒酸镁、钒酸钙、钒酸锶、钒酸钡中的至少一种,所述防静电自清洁镀膜液中的助剂为分散剂、纳米二氧化硅、硅溶胶、硅酸钠、硅酸钾、氢氧化铝、磷酸二氢铝、磷酸二氢镁、磷酸铝、磷酸镁、磷酸钙、氢氧化铝、纳米氧化钨、纳米氧化铈、纳米氧化铝、纳米铂、纳米金、纳米碳化钨、纳米氧化锆中的至少一种。
10.根据权利要求9所述,其特征在于,所述防静电自清洁镀膜液助剂中的分散剂是无机类分散剂、有机类分散剂、高分子分散剂中的一种,具体而言是磷酸盐、硅酸盐、六偏磷酸盐、柠檬酸、长链脂肪酸、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯醇、聚磷酸酯、聚羧酸胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸盐、聚乙烯亚胺、聚乙烯丙胺、聚乙烯乙二胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、腐殖酸、羧甲基纤维素、明胶中的至少一种。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109575649A (zh) * 2018-11-14 2019-04-05 东莞南玻太阳能玻璃有限公司 一种具备抗灰功能的太阳能玻璃减反射涂料及其制备方法及抗灰高增透太阳能玻璃
CN110304837A (zh) * 2019-04-11 2019-10-08 武汉理工大学 一种具有防静电、疏水、增透功能的玻璃及其制备方法
CN111925131A (zh) * 2019-08-29 2020-11-13 方素妍 具有表面自清洁的镀膜玻璃
CN113816616A (zh) * 2021-08-20 2021-12-21 福耀玻璃工业集团股份有限公司 透明板镀膜系统及其方法、车窗玻璃
CN114895385A (zh) * 2022-06-29 2022-08-12 芜湖韩保光学新材料有限公司 一种降低边缘漫反射的光学保护膜
CN115746638A (zh) * 2022-09-28 2023-03-07 欧利生东邦涂料(东莞)有限公司 一种低反射率涂层及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09225021A (ja) * 1995-12-22 1997-09-02 Toto Ltd 医用材料
CN107641345A (zh) * 2017-11-03 2018-01-30 张家港外星人新材料科技有限公司 一种自清洁纳米涂料、无机透明涂层和自清洁制品

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09225021A (ja) * 1995-12-22 1997-09-02 Toto Ltd 医用材料
CN107641345A (zh) * 2017-11-03 2018-01-30 张家港外星人新材料科技有限公司 一种自清洁纳米涂料、无机透明涂层和自清洁制品

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭向茹: "MgF2增透膜表面透明导电防静电层研究", 《空间太阳电池玻璃盖板增透膜MGF2的防氧化、防静电研究》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109575649A (zh) * 2018-11-14 2019-04-05 东莞南玻太阳能玻璃有限公司 一种具备抗灰功能的太阳能玻璃减反射涂料及其制备方法及抗灰高增透太阳能玻璃
CN110304837A (zh) * 2019-04-11 2019-10-08 武汉理工大学 一种具有防静电、疏水、增透功能的玻璃及其制备方法
CN111925131A (zh) * 2019-08-29 2020-11-13 方素妍 具有表面自清洁的镀膜玻璃
CN113816616A (zh) * 2021-08-20 2021-12-21 福耀玻璃工业集团股份有限公司 透明板镀膜系统及其方法、车窗玻璃
CN114895385A (zh) * 2022-06-29 2022-08-12 芜湖韩保光学新材料有限公司 一种降低边缘漫反射的光学保护膜
CN114895385B (zh) * 2022-06-29 2023-10-31 芜湖韩保光学新材料有限公司 一种降低边缘漫反射的光学保护膜
CN115746638A (zh) * 2022-09-28 2023-03-07 欧利生东邦涂料(东莞)有限公司 一种低反射率涂层及其制备方法和应用
CN115746638B (zh) * 2022-09-28 2023-08-18 欧利生东邦涂料(东莞)有限公司 一种低反射率涂层及其制备方法和应用

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