一種雙層復合減反射膜的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙層復合減反射膜的制備方法，其中包括制備二氧化硅溶膠、制備二氧化鈦溶膠、玻璃清洗、提拉鍍第一層膜、干燥固化燒結、制備硅酸鹽溶膠、提拉鍍第二層膜、干燥、酸液浸蝕、洗滌、干燥等步驟。本發明通過在玻璃表面涂鍍相匹配的二氧化硅／二氧化鈦膜與二氧化硅膜，在玻璃表面形成一種雙層復合減反射膜，從而達到降低玻璃反射率提高玻璃透過率的目的。由該工藝制備的減反射高硼硅玻璃具有明顯的增透效果，玻璃透過率由原玻璃的91.5％提高到97～98％，透過率增加了6％左右。
【專利說明】一種雙層復合減反射膜的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鍍膜玻璃領域，尤其涉及一種雙層復合減反射膜的制備方法。
【背景技術】
[0002]為達到最優的視覺或性能，減反射膜在鍍膜玻璃行業中扮演了非常重要的角色，如:高檔櫥窗玻璃，透明導電膜的減反射層，高清晰液晶顯示器，減反射光伏蓋板，減反射硼硅玻璃管等。對于單層增透膜來說，目前用到的材料有氟化鎂(折射率1.38)和二氧化硅(折射率1.46)，鍍制減反射膜層后剩余反射率依然很高，增透效果不明顯。目前多采用多層復合的技術已達到將反射率盡可能降低的目的。制備雙層復合減反射膜多采用二氧化鈦和二氧化硅匹配或五氧化二鉭與二氧化硅匹配的復合膜層，但這兩種膜系均不符合折射率之間的完全匹配，在可見光區增透效果較為明顯，在紫外和近紅外區幾乎沒有增透效果。最外層采用酸催化制備的二氧化硅膜層存在大量羥基，極易吸附環境中水蒸汽致使其折射率發射改變，使得增透性能短期內即會下降或膜層發霉。
【發明內容】
[0003](一 )要解決的技術問題
[0004]為解決雙層復合減反射膜膜層之間不匹配和性能下降問題，本發明提出了一種雙層復合減反射膜的制備方法。
[0005]( 二 )技術方案
[0006]一種雙層復合減反射膜的制備方法，主要步驟包括:
[0007]1.鍍第一層膜:采用提拉鍍膜的方法將二氧化硅/ 二氧化鈦混合溶膠鍍在玻璃表面；
[0008]2.燒結:將鍍膜后的玻璃在450~550°C的氛圍中燒結10~40min ；
[0009]3.鍍第二層膜:采用提拉鍍膜法將硅酸鹽溶膠鍍在燒結后的玻璃表面；
[0010]4.酸液浸蝕:將鍍有硅酸鹽的玻璃浸入一定濃度的酸溶液中浸蝕。
[0011]制備二氧化硅溶膠、制備二氧化鈦溶膠、玻璃清洗、提拉鍍第一層膜、燒結、制備硅酸鈉溶液、提拉鍍第二層膜、干燥、濃硫酸浸蝕、洗滌、高溫燒結等步驟。
[0012]其中，所述步驟I 二氧化硅溶膠制備方法為:按正硅酸乙酯:乙醇:去離子水:鹽酸=1:20~40:3~7:0.08~0.2 (摩爾比)的比例混合均勻，室溫下攪拌lh，然后陳化3~7d備用；二氧化鈦溶膠制備方法為:按鈦酸四丁酯:無水乙醇:去離子水:鹽酸=1:20~40:1~5:0.08~0.2 (摩爾比)的比例混合均勻，室溫下攪拌Ih，然后陳化3~7d備用。混合溶膠由二氧化硅和二氧化鈦溶膠按照一定比例混合所得，溶膠中二氧化硅/ 二氧化鈦的摩爾比為1:1~5:1 ;提拉鍍膜時玻璃和混合溶膠的相對速度為10~30cm / min。待膜層干燥后，將鍍膜后的玻璃在450~550°C的氛圍中燒結10~40min。該步驟制備的第一層膜折射率在1.6~1.8連續可調。
[0013]其中，所述步驟3所用鍍膜液為硅酸鹽溶膠，其制備方法為將納米級硅酸鹽分散到去離子水中，濃度wt5~20%，然后高壓抽濾；所述硅酸鹽為硅酸鈣、硅酸鎂、硅酸鉀、硅酸鈉中的一種或幾種。提拉鍍膜時玻璃和硅酸鹽溶膠的相對速度為15~25cm / min。
[0014] 其中，所述步驟4，浸蝕酸溶液包括硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、高氯酸等，酸水溶液濃度大于60%，浸蝕時間10~20s。浸蝕后第二層膜的折射率約為1.3~1.35。
[0015]酸液浸蝕后，首先用自來水洗去玻璃表面殘留的酸液，然后用去離子水清洗干凈，避免干燥后出現水潰。
[0016](3)有益效果
[0017]本發明通過在玻璃表面涂鍍相匹配的二氧化硅-二氧化鈦膜與二氧化硅膜，在玻璃表面形成一種雙層復合減反射膜，從而達到降低玻璃反射率提高玻璃透過率的目的。由該工藝制備的減反射高硼硅玻璃具有明顯的增透效果，玻璃透過率由原玻璃的91.5%提高到97~98%，透過率增加了 6%左右，不僅在可見光區具有明顯的增透效果，在近紅外區同樣顯著。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的一種雙層復合減反射膜的制備方法的流程圖【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例對本發明進行詳細的描述，但本發明并不限于下述實施例。
[0020]若未特別指明，實施例中所用的技術手段和設備均為本領域技術人員所熟知的常規手段和設備。
[0021]實施例1:
[0022]按照圖1的流程，一種雙層復合減反射膜的制備方法包括制備二氧化硅溶膠、制備二氧化鈦溶膠、制備二氧化硅和二氧化鈦混合溶膠，玻璃清洗、提拉鍍第一層膜、燒結、制備硅酸鹽溶膠、提拉鍍第二層膜、干燥、濃硫酸浸蝕、洗滌、高溫燒結等步驟。
[0023]制備二氧化硅溶膠方法為:按摩爾比正硅酸乙酯:乙醇:去離子水:鹽酸=1:20:3:0.08的比例量取上述試劑，將無水乙醇均勻分成兩份，一份與正硅酸乙酯混合均勻，另一份與去離子水和鹽酸混合均勻。在快速攪拌條件下將無水乙醇、去離子水和鹽酸混合液逐滴加入到正硅酸乙酯和無水乙醇混合液中，室溫下攪拌lh，然后陳化3d備用；制備二氧化鈦溶膠方法為:按摩爾比鈦酸四丁酯:無水乙醇:去離子水:鹽酸=1:20:1:0.08的比例量取上述試劑，將無水乙醇均勻分成兩份，一份與鈦酸四丁酯混合均勻，另一份與去離子水和鹽酸混合均勻。在快速攪拌條件下將無水乙醇、去離子水和鹽酸混合液逐滴加入到鈦酸四丁酯和無水乙醇混合液中，室溫下攪拌lh，然后陳化3d備用。混合溶膠由二氧化硅和二氧化鈦溶膠按摩爾比為1:1混合所得。
[0024]制備硅酸鹽溶膠，所述硅酸鹽為硅酸鈣、硅酸鎂、硅酸鉀、硅酸鈉中的一種或幾種。其制備方法為將納米級硅酸鈉分散到去離子水中，濃度WtlO%，然后高壓抽濾。
[0025]上述兩種鍍膜液準備好后，采用浸潰提拉法制備第一層膜，將清洗干燥后的玻璃浸入二氧化硅和二氧化鈦混合溶膠中，靜置IOs提拉鍍膜，提拉鍍膜時玻璃和混合溶膠的相對速度為IOcm / min。待膜層干燥后，將鍍膜后的玻璃在500°C的氛圍中燒結20min。
[0026]待燒結后的玻璃冷卻到室溫后，采用提拉鍍膜法制備第二層膜，提拉鍍膜時玻璃和硅酸鹽溶膠的相對速度為15cm / min。
[0027]待膜干燥后，將鍍有硅酸鈉的玻璃浸入濃度為60%的硫酸溶液中浸蝕15s。硫酸浸蝕后，首先用自來水洗去玻璃表面殘留的酸液，然后用去離子水清洗干凈，避免干燥后出現水潰。
[0028]本實施例制備的減反射硼硅3.3玻璃透過率由91.5%提高到97~98%，透過率增加了 6%左右，具有顯著的寬帶增透效果。 [0029](上述用到的化學試劑均來自北京化學試劑廠，分析純)
[0030]實施例2:
[0031]按照圖1的流程，一種雙層復合減反射膜的制備方法包括制備二氧化硅溶膠、制備二氧化鈦溶膠、制備二氧化硅和二氧化鈦混合溶膠，玻璃清洗、提拉鍍第一層膜、燒結、制備硅酸鹽溶膠、提拉鍍第二層膜、干燥、濃硫酸浸蝕、洗滌、高溫燒結等步驟。
[0032]制備二氧化硅溶膠方法為:按摩爾比正硅酸乙酯:乙醇:去離子水:鹽酸=1:30:6:0.15的比例量取上述試劑，將無水乙醇均勻分成兩份，一份與正硅酸乙酯混合均勻，另一份與去離子水和鹽酸混合均勻。在快速攪拌條件下將無水乙醇、去離子水和鹽酸混合液逐滴加入到正硅酸乙酯和無水乙醇混合液中，室溫下攪拌lh，然后陳化7d備用；制備二氧化鈦溶膠方法為:按摩爾比鈦酸四丁酯:無水乙醇:去離子水:鹽酸=1:30:3:0.2的比例量取上述試劑，將無水乙醇均勻分成兩份，一份與鈦酸四丁酯混合均勻，另一份與去離子水和鹽酸混合均勻。在快速攪拌條件下將無水乙醇、去離子水和鹽酸混合液逐滴加入到鈦酸四丁酯和無水乙醇混合液中，室溫下攪拌lh，然后陳化7d備用。混合溶膠由二氧化硅和二氧化鈦溶膠按摩爾比為1:1混合所得。
[0033]制備硅酸鹽溶膠，所述硅酸鹽為硅酸鈣、硅酸鎂、硅酸鉀、硅酸鈉中的一種或幾種。其制備方法為將納米級硅酸鈉和硅酸鉀分散到去離子水中，硅酸鈉、硅酸鉀摩爾比為3:2，溶液濃度wt20 %，然后高壓抽濾。
[0034]上述兩種鍍膜液準備好后，采用浸潰提拉法制備第一層膜，將清洗干燥后的玻璃浸入二氧化硅和二氧化鈦混合溶膠中，靜置IOs提拉鍍膜，提拉鍍膜時玻璃和混合溶膠的相對速度為15cm / min。待膜層干燥后，將鍍膜后的玻璃在550°C的氛圍中燒結30min。
[0035]待燒結后的玻璃冷卻到室溫后，采用提拉鍍膜法制備第二層膜，提拉鍍膜時玻璃和硅酸鹽溶膠的相對速度為25cm / min。
[0036]待膜干燥后，將鍍有硅酸鈉和硅酸鉀的玻璃浸入濃度為60%的硝酸溶液中浸蝕20s。硝酸浸蝕后，首先用自來水洗去玻璃表面殘留的酸液，然后用去離子水清洗干凈，避免干燥后出現水潰。
[0037]本實施例和實施例1具有同樣的效果。
【權利要求】
1.一種雙層復合減反射膜的制備方法，主要步驟包括: 1)鍍第一層膜:采用提拉鍍膜的方法將二氧化硅/二氧化鈦混合溶膠鍍在玻璃表面； 2)燒結:將鍍膜后的玻璃在450~550°C的氛圍中燒結10~40min； 3)鍍第二層膜:采用提拉鍍膜法將硅酸鹽溶膠鍍在燒結后的玻璃表面； 4)酸液浸蝕:將鍍有硅酸鹽的玻璃浸入一定濃度的酸溶液中浸蝕。
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟I)混合溶膠由二氧化硅和二氧化鈦溶膠按照一定比例混合所得，溶膠中二氧化硅/ 二氧化鈦的摩爾比為1:1~5:1。
3.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，二氧化硅溶膠制備方法為:按正硅酸乙酯:乙醇:去離子水:鹽酸=1:20~40:3~7:0.08~0.2 (摩爾比)的比例混合均勻，室溫下攪拌lh，然后陳化3~7d備用；二氧化鈦溶膠制備方法為:按鈦酸四丁酯:無水乙醇:去離子水:鹽酸=1:20~40:1~5:0.08~0.2 (摩爾比)的比例混合均勻，室溫下攪拌Ih,然后陳化3~7d備用。
4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟I)提拉鍍膜時玻璃和混合溶膠的相對速度為10~30cm / min。
5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3)所用鍍膜液為硅酸鹽溶膠，其制備方法為將納米級硅酸鹽分散到去離子水中，濃度wt5~20%，然后高壓抽濾。
6.如權利要求1或5所述的制備方法，其特征在于，硅酸鹽為硅酸鈣、硅酸鎂、硅酸鉀、硅酸鈉中的一種或幾種。
7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3)提拉鍍膜時玻璃和硅酸鹽溶膠的相對速度為15~25cm / min。
8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟，4)浸蝕酸溶液包括硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、高氯酸等，酸水溶液濃度大于60%，浸蝕時間10~20s。
【文檔編號】C03C17/34GK103613282SQ201310586863
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】王啟, 朱敦智, 李金標 申請人:北京市太陽能研究所集團有限公司