一種增透膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種增透膜及其制備方法，包括以下步驟：第一步：制取堿催化溶膠；第二步：制取酸堿混合溶膠；第三步：鍍膜及后處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過調(diào)整酸催化溶膠和堿催化溶膠的混合比、調(diào)整造孔劑的用量這兩種方法，可以在不影響增透膜表面性能的情況下來調(diào)整所制的增透膜的孔隙率，使其在某一波段的透過率達到要求，再經(jīng)過表面修飾之后，膜層具有良好的疏水性和自清潔性能，有很好的環(huán)境適應(yīng)性。
【專利說明】一種增透膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種增透膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于太陽能熱水器的玻璃內(nèi)管上的太陽能選擇性吸收涂層對太陽光的吸收已經(jīng)達到95%左右，再往上提升空間已經(jīng)比較小了 ；而玻璃外管的透過性基本在90%左右，還有比較大的提升空間，所以增強外罩玻璃的透過率對吸熱性能的提升具有很大的作用。由于溶膠凝膠法的制作費用低、涂膜簡單、清理容易、便于大面積成膜和光學性能好等一系列優(yōu)點而備受人們關(guān)注。
[0003]但是SiO2增透膜如果想具有較高的透過率的話，其孔隙率也應(yīng)達到一定的范圍，不能太大或太小，也就是說，增透膜的孔隙率需要具有可調(diào)整的特性。采用單一的方法制取溶膠凝膠，其鍍膜后的孔隙率難以得到控制，工藝難以穩(wěn)定。
[0004]未修飾的增透膜表面由于含有大量的羥基，容易吸收環(huán)境中的水汽，當水氣在增透膜孔隙內(nèi)吸附時，增透膜的折射率會增大，從而導(dǎo)致透過率的下降。同時，由于太陽能真空集熱管都在戶外使用，再不可能經(jīng)常清理的情況下，表面會累積大量的灰塵，影響玻璃的透過率。所以，用來做真空管外罩的玻璃，需要有一種良好的疏水能力和自清潔能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明需要解決的上述問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種增透膜及其制備方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種增透膜，該增透膜以堿催化溶膠、組分B按照1: 1-1.5的體積比配制而成，其中，堿催化溶膠通過組分A制成；組分A、組分B的各組成成份以體積百分比表示為:
組分A:乙醇80%-85% ;正硅酸乙酯2%-3% ;去離子水5%-8% ；20%-25%濃度氨水0.4%-0.6% ;造孔劑/分散劑5%-8% ；
組分B:乙醇80%-85% ;正硅酸乙酯2%-3% ;去離子水5%-8% ;鹽酸0.4%-0.6% ;造孔劑/分散劑5%-8% ；
增透膜的制備方法，包括以下步驟:
第一步:制取堿催化溶膠:將組分A:乙醇80%-85% ;正硅酸乙酯2%-3% ;去離子水5%-8% ；20%-25%濃度氨水0.4%-0.6% ;造孔劑/分散劑5%_8%加入反應(yīng)容器，在常溫常壓的條件下，攪拌4h-6h，于常溫常壓陰暗的環(huán)境下靜置7d-10d ;然后再在80°C _85°C的溫度下冷凝回流5h-6h，除去氨，過濾后得到堿催化溶膠；
第二步:制取酸堿混合溶膠:將組分B:乙醇80%-85% ;正硅酸乙酯2%-3% ;去離子水5%-8% ;鹽酸0.4%-0.6% ;造孔劑/分散劑5%-8%加入上述堿催化溶膠，在常溫常壓的條件下，攪拌4h-6h，于常溫常壓無光的環(huán)境下靜置7d-10d，過濾后得到最終的酸堿混合溶膠；第三步:鍍膜及后處理:將玻璃放入上述酸堿混合溶膠之中浸泡，然后用提拉法以5mm/s-10mm/s的速率提起,提起后晾干之后再放入有機溶劑中浸泡lh_2h,取出晾干后在4000C _450°C的條件下烘干。
[0007]增透膜鍍膜得到的玻璃的透過率為93.5%-95.5%。
[0008]所述的有機溶劑為六甲基二硅胺和己烷混合溶液，且六甲基二硅胺:己烷=1:2。
[0009]所述的造孔劑/分散劑為聚乙二醇，且聚乙二醇的平均分子量為800-1000。
[0010]本發(fā)明技術(shù)方案同現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:通過調(diào)整酸催化溶膠和堿催化溶膠的混合比、調(diào)整造孔劑的用量這兩種方法，可以在不影響增透膜表面性能的情況下來調(diào)整所制的增透膜的孔隙率，使其在某一波段的透過率達到要求，再經(jīng)過表面修飾之后，膜層具有良好的疏水性和自清潔性能，有很好的環(huán)境適應(yīng)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是玻璃鍍可調(diào)節(jié)孔隙率增透膜前后增透率曲線對比圖；
其中，1、玻璃鍍可調(diào)節(jié)孔隙率增透膜前增透率曲線，2、玻璃鍍可調(diào)節(jié)孔隙率增透膜后增透率曲線。
【具體實施方式】
[0012]下面詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案。
[0013]實施例1
一種增透膜，該增透膜以堿催化溶膠、組分B按照1:1的體積比配制而成，其中，堿催化溶膠通過組分A制成；組分A、組分B的各組成成份以體積百分比表示為:
組分A:乙醇84.6% ;正硅酸乙酯3% ;去離子水6% ；20%-25%濃度氨水0.4% ;平均分子量為800的聚乙二醇6% ；
組分B:乙醇84.6% ;正硅酸乙酯3% ;去離子水6% ;鹽酸0.4% ;平均分子量為800的聚乙二醇6% ；
增透膜的制備方法，包括以下步驟:
第一步:制取堿催化溶膠:將組分A:乙醇84.6% ;正硅酸乙酯3% ;去離子水6% ；20%-25%濃度氨水0.4% ;平均分子量為800的聚乙二醇6%加入反應(yīng)容器，在常溫常壓的條件下，攪拌4h，于常溫常壓陰暗的環(huán)境下靜置7d ;然后再在80°C的溫度下冷凝回流5h，除去氨，過濾后得到堿催化溶膠；
第二步:制取酸堿混合溶膠:將組分B:乙醇84.6% ;正硅酸乙酯3% ;去離子水6% ;鹽酸
0.4% ;平均分子量為800的聚乙二醇6%加入上述堿催化溶膠，在常溫常壓的條件下，攪拌4h，于常溫常壓無光的環(huán)境下靜置7d，過濾后得到最終的酸堿混合溶膠；
第三步:鍍膜及后處理:將玻璃放入上述酸堿混合溶膠之中浸泡，然后用提拉法以5mm/s的速率提起，提起后晾干之后再放入六甲基二硅胺:己烷=1:2的有機溶劑中浸泡lh，目的是為了用疏水基團取代膜層表面的親水基團羥基，取出晾干后在400°C的條件下烘干。經(jīng)此方法得到的增透膜增透效果優(yōu)異，孔隙率和折射率可調(diào)，膜層結(jié)合力良好，同時具有很好的疏水性。
[0014]增透膜鍍膜得到的玻璃的透過率為94.9%。
[0015] 實施例2一種增透膜，該增透膜以堿催化溶膠、組分B按照1:1的體積比配制而成，其中，堿催化溶膠通過組分A制成；組分A、組分B的各組成成份以體積百分比表示為:
組分A:乙醇83.4% ;正硅酸乙酯2% ;去離子水6% ；20%-25%濃度氨水0.6% ;平均分子量為800的聚乙二醇8% ；
組分B:乙醇83.4% ;正硅酸乙酯2% ;去離子水6% ;鹽酸0.6% ;平均分子量為800的聚乙二醇8% ；
增透膜的制備方法，包括以下步驟:
第一步:制取堿催化溶膠:將組分A:乙醇8 3.4% ;正硅酸乙酯2% ;去離子水6% ;20%-25%濃度氨水0.6% ;平均分子量為800的聚乙二醇8%加入反應(yīng)容器，在常溫常壓的條件下，攪拌5h，于常溫常壓陰暗的環(huán)境下靜置7d ;然后再在85°C的溫度下冷凝回流5h，除去氨，過濾后得到堿催化溶膠；
第二步:制取酸堿混合溶膠:將組分B:乙醇83.4% ;正硅酸乙酯2% ;去離子水6% ;鹽酸
0.6% ;平均分子量為800的聚乙二醇8%加入上述堿催化溶膠，在常溫常壓的條件下，攪拌5h，于常溫常壓無光的環(huán)境下靜置7d，過濾后得到最終的酸堿混合溶膠；
第三步:鍍膜及后處理:將玻璃放入上述酸堿混合溶膠之中浸泡，然后用提拉法以10mm/s的速率提起，提起后晾干之后再放入六甲基二硅胺:己烷=1:2的有機溶劑中浸泡Ih,目的是為了用疏水基團取代膜層表面的親水基團羥基，取出晾干后在450°C的條件下烘干。經(jīng)此方法得到的 增透膜增透效果優(yōu)異，孔隙率和折射率可調(diào)，膜層結(jié)合力良好，同時具有很好的疏水性。
[0016]增透膜鍍膜得到的玻璃的透過率為94.1%。
[0017]實施例3
一種增透膜，該增透膜以堿催化溶膠、組分B按照1:1.3的體積比配制而成，其中，堿催化溶膠通過組分A制成；組分A、組分B的各組成成份以體積百分比表示為:
組分A:乙醇83.4% ;正娃酸乙酯3% ;去尚子水7% ;20%_25%濃度氨水0.6% ;平均分子量為1000的聚乙二醇6% ；
組分B:乙醇83.4% ;正硅酸乙酯3% ;去離子水7% ;鹽酸0.6% ;平均分子量為1000的聚乙二醇6% ；
增透膜的制備方法，包括以下步驟:
第一步:制取堿催化溶膠:將組分A:乙醇83.4% ；正硅酸乙酯3% ;去離子水7% ；20%-25%濃度氨水0.6% ;平均分子量為1000的聚乙二醇6%加入反應(yīng)容器，在常溫常壓的條件下，攪拌6h，于常溫常壓陰暗的環(huán)境下靜置9d ;然后再在85°C的溫度下冷凝回流6h，除去氨，過濾后得到堿催化溶膠；
第二步:制取酸堿混合溶膠:將組分B:乙醇83.4% ;正硅酸乙酯3% ;去離子水7% ;鹽酸
0.6% ;平均分子量為1000的聚乙二醇6%加入上述堿催化溶膠，在常溫常壓的條件下，攪拌5h，于常溫常壓無光的環(huán)境下靜置9d，過濾后得到最終的酸堿混合溶膠；
第三步:鍍膜及后處理:將玻璃放入上述酸堿混合溶膠之中浸泡，然后用提拉法以5mm/s的速率提起，提起后晾干之后再放入六甲基二硅胺:己烷=1:2的有機溶劑中浸泡lh，目的是為了用疏水基團取代膜層表面的親水基團羥基，取出晾干后在450°C的條件下烘干。經(jīng)此方法得到的增透膜增透效果優(yōu)異，孔隙率和折射率可調(diào)，膜層結(jié)合力良好，同時具有很好的疏水性。
[0018]增透膜鍍膜得到的玻璃的透過率為95.2%。[0019]本發(fā)明技術(shù)方案同現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:通過調(diào)整酸催化溶膠和堿催化溶膠的混合比、調(diào)整造孔劑的用量這兩種方法，可以在不影響增透膜表面性能的情況下來調(diào)整所制的增透膜的孔隙率，使其在某一波段的透過率達到要求，再經(jīng)過表面修飾之后，膜層具有良好的疏水性和自清潔性能，有很好的環(huán)境適應(yīng)性。
【權(quán)利要求】
1.一種增透膜，其特征在于:該增透膜以堿催化溶膠、組分B按照1:1-1.5的體積比配制而成，其中，堿催化溶膠通過組分A制成；組分A、組分B的各組成成份以體積百分比表示為: 組分A:乙醇80%-85% ;正硅酸乙酯2%-3% ;去離子水5%-8% ；20%-25%濃度氨水0.4%-0.6% ;造孔劑/分散劑5%-8% ； 組分B:乙醇80%-85% ;正硅酸乙酯2%-3% ;去離子水5%-8% ;鹽酸0.4%-0.6% ;造孔劑/分散劑5%-8%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透膜的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 第一步:制取堿催化溶膠:將組分A:乙醇80%-85% ;正硅酸乙酯2%-3% ;去離子水5%-8% ；20%-25%濃度氨水0.4%-0.6% ;造孔劑/分散劑5%_8%加入反應(yīng)容器，在常溫常壓的條件下，攪拌4h-6h，于常溫常壓陰暗的環(huán)境下靜置7d-10d ;然后再在80°C _85°C的溫度下冷凝回流5h-6h，除去氨 ，過濾后得到堿催化溶膠； 第二步:制取酸堿混合溶膠:將組分B:乙醇80%-85% ;正硅酸乙酯2%-3% ;去離子水5%-8% ;鹽酸0.4%-0.6% ;造孔劑/分散劑5%-8%加入上述堿催化溶膠，在常溫常壓的條件下，攪拌4h-6h，于常溫常壓無光的環(huán)境下靜置7d-10d，過濾后得到最終的酸堿混合溶膠； 第三步:鍍膜及后處理:將玻璃放入上述酸堿混合溶膠之中浸泡，然后用提拉法以5mm/s-10mm/s的速率提起,提起后晾干之后再放入有機溶劑中浸泡lh_2h,取出晾干后在4000C _450°C的條件下烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法所制備的增透膜鍍膜得到的玻璃，其特征在于:鍍增透膜的玻璃的透過率為93.5%-95.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增透膜的制備方法，其特征在于:所述的有機溶劑為六甲基二硅胺和己烷混合溶液，且六甲基二硅胺:己烷=1:2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透膜，其特征在于:所述的造孔劑/分散劑為聚乙二醇，且聚乙二醇的平均分子量為800-1000。
【文檔編號】C03C17/23GK103951275SQ201410137527
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】高雄虎, 顧歡, 樊順健 申請人:湖北桑夏太陽能產(chǎn)業(yè)有限公司