專利名稱：一種涂料和透光材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料和透光材料。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今普遍使用的透光材料的表面多附著有減反射薄膜以減少光在穿透透光材料時(shí)的反射損失。隨著目前透光材料的廣泛使用，特別是在太陽(yáng)能電池封裝中的使用，對(duì)減反射薄膜的要求也越來(lái)越高。眾所周知，對(duì)于一般折射率在1. 5左右的光學(xué)玻璃，為了使減反射薄膜達(dá)到100% 的增透效果，要求減反射薄膜材料的折射率為1.22，但折射率如此低的材料很難找到。所以，現(xiàn)在一般都用折射率為1. 38的氟化鎂制備減反射薄膜。用氟化鎂制備減反射薄膜的方法主要有真空鍍膜法和涂布法兩種，其中真空鍍膜法得到的膜層質(zhì)量較高但工藝復(fù)雜且成本較高，主要用于精密光學(xué)材料的制備；而涂布法以其工藝簡(jiǎn)單且成本較低的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于各種無(wú)特別精密要求的透光材料，如建材玻璃和太陽(yáng)能電池封裝玻璃的制備。但是，涂布法獲得的減反射膜的折射率仍然較高，因此透光材料的透光率仍然較低。例如，CN1329644A公開(kāi)了一種涂覆材料，該材料含有二氧化硅_氟化鎂水合物復(fù)合膠體顆粒和可固化樹(shù)脂，該材料固化后僅能獲得折射率小于等于1. 48的透明膜，得到的透光材料的透光率僅為0. 882-0. 904。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的涂布法獲得的透光材料的透光率仍然較低的缺陷，本發(fā)明提供了一種涂料，該涂料含有溶膠A，所述溶膠A含有核殼型氟化鎂微球和溶劑，含或不含硅酸酯， 所述核殼型氟化鎂微球的核為氟化鎂，殼為硅酸酯的水解產(chǎn)物，所述核殼型氟化鎂微球的粒徑為4-150nm。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種透光材料，該透光材料含有透光玻璃基材和附著在透光玻璃基材表面上的減反射薄膜，其特征在于，所述減反射薄膜由上述涂料固化后得到。本發(fā)明提供的涂料固化后得到的減反射薄膜具有小于等于1. 43的折射率，因此能使得透光材料的透光率大于等于0. 95，并且具有更好的耐摩擦性能和耐腐蝕性能。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明提供的涂料，該涂料含有溶膠A，所述溶膠A含有核殼型氟化鎂微球和溶劑，含或不含硅酸酯，所述核殼型氟化鎂微球的核為氟化鎂，殼為硅酸酯的水解產(chǎn)物，所述核殼型氟化鎂微球的粒徑為4-150nm，優(yōu)選為20-100nm。根據(jù)本發(fā)明的涂料，其中，可以將溶膠A直接作為涂料使用，也可以將溶膠A與其它本領(lǐng)域常用的輔助成分混合，本發(fā)明沒(méi)有特別的限制，優(yōu)選情況下，以溶膠A的總量計(jì)， 所述溶膠A的含量可以為95-100重量％，優(yōu)選為96-98重量％。
根據(jù)本發(fā)明的涂料，其中，所述溶膠A中，所述核殼型氟化鎂微球的含量沒(méi)有特別的要求，可以是涂布法獲得的減反射膜方法中的常規(guī)選擇范圍，為了方便大規(guī)模生產(chǎn)并提高該涂料固化后得到的減反射膜的性能，優(yōu)選情況下，以氟化鎂的重量計(jì)，所述核殼型氟化鎂微球的含量為0. 01-1重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 03-0. 5重量％。根據(jù)本發(fā)明的涂料，其中，所述溶膠A中，所述溶劑用于分散核殼型氟化鎂微球， 使其更容易地均勻分布于基材的表面，還可以用于方便溶膠A制備，所以對(duì)溶劑的含量沒(méi)有特別的要求，可以是涂布法獲得的減反射膜方法中的常規(guī)選擇范圍，為了方便大規(guī)模生產(chǎn)并提高該涂料固化后得到的減反射膜的性能，優(yōu)選情況下，所述溶劑的含量為84-99. 99 重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為89-99. 7重量％。根據(jù)本發(fā)明的涂料，其中，所述溶膠A中，可以含或不含硅酸酯，所述硅酸酯指的是游離在溶劑中未發(fā)生水解的硅酸酯，所述硅酸酯可以增加涂料的附著性，所以對(duì)硅酸酯的含量沒(méi)有特別的要求，可以是涂布法獲得的減反射膜方法中的常規(guī)選擇范圍，為了方便大規(guī)模生產(chǎn)并提高該涂料固化后得到的減反射膜的性能，優(yōu)選情況下，所述硅酸酯的含量為0-15重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為1-10重量％。根據(jù)本發(fā)明的涂料，其中，所述核殼型氟化鎂微球只要是符合上述粒徑要求的內(nèi)部為氟化鎂外部用硅酸酯的水解產(chǎn)物包裹的微球即可，本發(fā)明對(duì)核的大小和殼的厚度沒(méi)有特別地要求，優(yōu)選情況下，所述核殼型氟化鎂微球的核的直徑為l-50nm，優(yōu)選為10-30nm， 殼的厚度為3-150nm，優(yōu)選為10_70nm。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中述及的粒徑、核的直徑和殼的厚度均為根據(jù)電子顯微鏡照片獲得的數(shù)據(jù)。本發(fā)明中，所述硅酸酯的水解產(chǎn)物的定義為含有4個(gè)烷氧基的硅酸酯與水發(fā)生完全或不完全水解反應(yīng)后得到的各種含硅的化合物，具體可以包括含有1-3個(gè)烷氧基的硅酸酯、硅酸和二氧化硅中的一種或多種。其中，優(yōu)選情況下，所述硅酸酯的水解產(chǎn)物選自硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸正丙酯、 硅酸異丙酯和硅酸正丁酯中的一種或多種的完全和/或不完全水解產(chǎn)物。其中，所述溶劑沒(méi)有特別的要求，可以是涂布法獲得的減反射膜方法中的常規(guī)選擇范圍，為了降低成本并提高該涂料固化后得到的減反射膜的性能，優(yōu)選情況下，所述溶劑為1-4個(gè)碳原子的醇，進(jìn)一步優(yōu)選所述醇選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇和正丁醇中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明的涂料，其中，為了提高該涂料的分散性、穩(wěn)定性和均一性，優(yōu)選情況下，所述涂料還可以含有表面活性劑。其中，所述表面活性劑的含量可以為1-5重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為2-4重量％。其中，所述表面活性劑的種類可以為常規(guī)的選擇，例如，可以選自曲拉通 X-100 (TritonX-IOO)、十二烷基磺酸鈉、去氧膽酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇、聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明提供的上述涂料，其中，所述溶膠A優(yōu)選通過(guò)包括如下步驟的制備方法制得將混合物B與混合物C接觸，所述混合物B含有硅酸酯和所述溶劑；所述混合物C 含有粒徑小于50nm的氟化鎂和水。其中，所述粒徑小于50nm的氟化鎂可以通過(guò)常規(guī)的方法制得，例如氣相法、碳酸鹽或草酸鹽法等，也可以通過(guò)商購(gòu)獲得，例如從日本住友大阪水泥株式會(huì)社商購(gòu)得到。其中，混合物B與混合物C的用量比例沒(méi)有特別的限制，只要是能制得上述溶膠A 的用量比例均屬于本發(fā)明的范圍，例如，相對(duì)于混合物B中每摩爾的硅酸酯，混合物C的用量使得氟化鎂的用量可以為0. 01-0. 1摩爾，優(yōu)選為0. 03-0. 06摩爾，水的用量可以為2-4 摩爾，優(yōu)選為2-3摩爾。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，混合物B中，硅酸酯和溶劑的含量沒(méi)有特別的限制，只要是能將硅酸酯均勻分散于醇中即可，為了方便大規(guī)模生產(chǎn)并提高該涂料固化后得到的減反射膜的性能，優(yōu)選情況下，相對(duì)于每摩爾的硅酸酯，溶劑的含量為10-100摩爾，進(jìn)一步優(yōu)選為15-80摩爾。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，混合物C中，氟化鎂和水的含量沒(méi)有特別的要求，只要是能將氟化鎂均勻分散于水中即可，為了有利于硅酸酯的水解并提高該涂料固化后得到的減反射膜的性能，優(yōu)選情況下，相對(duì)于每摩爾的氟化鎂，水的含量為20-400摩爾，進(jìn)一步優(yōu)選為30-250摩爾。其中，所述硅酸酯的選擇沒(méi)有特別的要求，只要是能水解產(chǎn)生硅酸和或二氧化硅即可，為了降低成本并提高該涂料固化后得到的減反射膜的性能，優(yōu)選情況下，所述硅酸酯選自硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸正丙酯、硅酸異丙酯和硅酸丁酯中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，為了進(jìn)一步提高該涂料中核殼型氟化鎂微球的粒徑均一度，優(yōu)選情況下，所述的方法還可以包括在混合物B與混合物C接觸前，在混合物B中加入堿使得混合物B的pH值可以為8-12 ；或者在混合物B與混合物C混合后的物料中加入堿使得所述混合后物料的PH值可以為8-12。其中，所述堿可以為各種堿性物質(zhì)，為了降低硅酸酯水解時(shí)發(fā)生團(tuán)聚的可能性，優(yōu)選所述堿選自不含有金屬離子的堿性物質(zhì)，例如氨水、吡啶和氫氧化四甲胺中的一種或多種。本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，隨著混合物B或所述混合后的物料的pH值的升高，核殼型氟化鎂微球的粒徑將隨之增大。根據(jù)本發(fā)明的涂料，其中，所述接觸的接觸條件可以為常規(guī)的選擇，本發(fā)明沒(méi)有特別的要求，為了進(jìn)一步提高該涂料固化后得到的減反射膜的性能，優(yōu)選情況下，所述接觸的接觸條件可以包括接觸溫度為4-50°C，進(jìn)一步優(yōu)選為10-40°C，接觸時(shí)間為M-240h，進(jìn)一步優(yōu)選為100-150h。根據(jù)本發(fā)明的涂料，還可以包括將混合物B與混合物C接觸后得到的產(chǎn)物與溶劑和表面活性劑混合均勻，所述溶劑、表面活性劑和混合的方法均可以為常規(guī)的選擇。根據(jù)本發(fā)明的方法的一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式，可以將正硅酸乙酯按1 10-100 的摩爾比加入乙醇中，攪拌均勻后得到混合物B;將粒徑小于50nm的氟化鎂按照 1 200-400的摩爾比加入水中，攪拌均勻后得到混合物C ；將加濃氨水調(diào)整混合物B的pH 值為8-12，然后在攪拌條件下加入混合物C，或者還加入水，使得正硅酸乙酯、水和氟化鎂的摩爾比為1 2-4 0.01-0. 1，攪拌Ih后，靜置120h，得到溶膠狀的正硅酸乙酯的水解產(chǎn)物包裹的氟化鎂微球。將上述得到的溶膠狀的正硅酸乙酯的水解產(chǎn)物包裹的氟化鎂微球與表面活性劑混合均勻后即得到本發(fā)明的涂料。根據(jù)本發(fā)明提供的透光材料，該透光材料含有透光玻璃基材和附著在透光玻璃基材表面上的減反射薄膜，其特征在于，所述減反射薄膜由如前所述的涂料固化后得到。根據(jù)本發(fā)明的透光材料，其中，所述透光玻璃基材可以為常規(guī)的各種能透過(guò)可見(jiàn)光的玻璃材料，例如太陽(yáng)能封裝玻璃、液晶面板玻璃、建筑玻璃、車(chē)窗玻璃中的一種或多種。其中，在固化前，可以清洗透光玻璃基材，使得涂料能夠形成附著力更高的減反射薄膜，所述清洗的方法可以是常規(guī)的方法，例如分別用去離子水、1重量％的曲拉通X-100 水溶液和去離子水各清洗3分鐘。其中，在固化前，可以將涂料均勻涂布于透光玻璃基材上，所述涂布的方法和條件可以是常規(guī)的方法和條件，例如用輥涂的方法進(jìn)行涂布，相對(duì)于每平方米的玻璃基材表面， 以溶膠A的重量計(jì)，所述涂料的涂布量可以為5-100g。其中，固化的方法和條件可以是常規(guī)的方法和條件，例如，用加熱烘干的方法進(jìn)行固化，固化的溫度可以為100-250°C，優(yōu)選為180-210°C，固化的時(shí)間可以為2-lOmin，優(yōu)選為 4-8min。為了提高透光材料的抗彎強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度，可以對(duì)透光材料進(jìn)行鋼化處理，所述鋼化處理的方法和條件可以為常規(guī)的方法和條件，例如，將玻璃加熱到接近軟化的溫度(一般為600-640°C )，保溫一定時(shí)間(一般為80-120S)，然后驟冷(在30_50s內(nèi)降至 30-50 0C )。以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍不限于以下實(shí)施例中。實(shí)施例1將20. 8g的正硅酸乙酯(0. Imol)加入230g乙醇(5mol)中，攪拌均勻后得到混合物B ；將粒徑小于50nm的氟化鎂(購(gòu)自日本住友大阪水泥株式會(huì)社)按照1 30的摩爾比加入水中，攪拌均勻后得到混合物C ；加入25重量％的氨水0. Sg調(diào)整混合物B的pH值為10，然后在攪拌條件下加入0. 005mol的混合物C (以氟化鎂計(jì))和4. 8g水，使得正硅酸乙酯、水和氟化鎂的摩爾比為1 3 0.05，攪拌111后，靜置12011，得到溶膠4。根據(jù)投料量計(jì)算，以氟化鎂的重量計(jì)，核殼型氟化鎂微球的含量為0. 12重量％，溶劑(乙醇)的含量為95重量％，按照文獻(xiàn)《GC/MS法分析正硅酸乙酯》(有機(jī)硅材料，2003，第5期，18-19頁(yè)) 的方法測(cè)得溶膠A中正硅酸乙酯的含量為1. 3重量％。按照GB/T 20307-2006《納米級(jí)長(zhǎng)度的掃描電鏡測(cè)量方法通則》規(guī)定的方法觀察并測(cè)量得到溶膠A中含有粒徑為60-100nm的微球。按照GB/T 18735-2002《分析電鏡(AEM-EDS)納米薄標(biāo)樣通用規(guī)范》規(guī)定的方法， 根據(jù)透射電鏡的圖片可見(jiàn)上述微球?yàn)榫哂?-50nm直徑的核和厚度50-95nm的殼的核殼結(jié)構(gòu)的微球；根據(jù)線性X射線能譜檢測(cè)的結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)鎂元素在中間出現(xiàn)峰值，而硅元素在兩端出現(xiàn)峰值，從而可以確認(rèn)上述核殼結(jié)構(gòu)的微球的核為氟化鎂，殼為硅酸乙酯的水解產(chǎn)物。將250g上述得到的溶膠A與IOg表面活性劑(曲拉通X-100)混合均勻后即得到本發(fā)明的涂料。將一塊50CmX50Cm的玻璃板(購(gòu)自山東金晶玻璃有限公司)分別用IL去離子水、 IL濃度為1重量％的曲拉通X-100溶液和IL去離子水洗滌;3min，60°C下烘干后將本實(shí)施例中上述得到的涂料IOg用輥涂法均勻涂布于該玻璃板上并在200°C下固化6min，得到固化后的透光材料。將上述得到的固化后的透光材料加熱到接近軟化的溫度(620-630°C)， 保溫100-120S，然后驟冷(在30-50s內(nèi)降至30_50°C )，得到本發(fā)明的透光材料。
按照GB/T 2680-1994《建筑玻璃可見(jiàn)光透射比、太陽(yáng)光直接透射比、太陽(yáng)能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定上述透光材料的透光率為 0. 98。按照GB/T 7962. 19-1987《無(wú)色光學(xué)玻璃測(cè)試方法相對(duì)研磨硬度測(cè)試方法》規(guī)定的方法測(cè)定上述透光材料的相對(duì)研磨硬度為3H。按照IEC 61701-1995《光伏組件鹽霧腐蝕試驗(yàn)》規(guī)定的方法將上述透光材料進(jìn)行鹽霧處理，然后根據(jù)按照GB/T 2680-1994規(guī)定的方法測(cè)得鹽霧處理后的透光材料的透光率為0. 98。對(duì)比例1將粒徑為2-90nm的二氧化硅溶膠IOOg (購(gòu)自Aldrich，二氧化硅含量40重量％ ) 作為混合物X ；將粒徑小于50nm的氟化鎂(購(gòu)自日本住友大阪水泥株式會(huì)社)按照1 30 的摩爾比加入水中，攪拌均勻后得到混合物Y ；加入25重量％的氨水0. Sg調(diào)整混合物X的 PH值為10，然后在攪拌條件下將0. 005mol的混合物Y (以氟化鎂計(jì))和4. 8g水，使得二氧化硅、水和氟化鎂的摩爾比為1 3 0.05，攪拌Ih后，靜置120h，得到溶膠狀的產(chǎn)物。按照GB/T 20307-2006《納米級(jí)長(zhǎng)度的掃描電鏡測(cè)量方法通則》規(guī)定的方法觀察并測(cè)量得到上述溶膠狀的產(chǎn)物含有微球。按照GB/T 18735-2002《分析電鏡(AEM-EDS)納米薄標(biāo)樣通用規(guī)范》規(guī)定的方法， 根據(jù)透射電鏡的圖片可見(jiàn)上述微球不具有核殼型結(jié)構(gòu)；根據(jù)線性X射線能譜檢測(cè)的結(jié)果， 未發(fā)現(xiàn)鎂和硅元素的分布符合核殼型結(jié)構(gòu)。將250g上述得到的溶膠狀的產(chǎn)物和IOg表面活性劑(曲拉通X-100)混合均勻后得到涂料。將一塊50CmX50Cm的玻璃板(購(gòu)自山東金晶玻璃有限公司)分別用IL去離子水、 IL濃度為1重量％的曲拉通X-100溶液和IL去離子水洗滌;3min，6(TC下烘干后將本對(duì)比例中上述得到的涂料IOg(按氟化鎂計(jì))用輥涂法均勻涂布于該玻璃板上并在200°C下固化 6min，得到固化后的透光材料。將上述得到的固化后的透光材料加熱到接近軟化化的溫度 (620-6300C )，保溫100-120S，然后驟冷(在30_50s內(nèi)降至30_50°C )，得到透光材料。按照GB/T 2680-1994《建筑玻璃可見(jiàn)光透射比、太陽(yáng)光直接透射比、太陽(yáng)能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定上述透光材料的透光率為 0. 92。按照GB/T 7962. 19-1987《無(wú)色光學(xué)玻璃測(cè)試方法相對(duì)研磨硬度測(cè)試方法》規(guī)定的方法測(cè)定上述透光材料的相對(duì)研磨硬度為2H。按照IEC 61701-1995《光伏組件鹽霧腐蝕試驗(yàn)》規(guī)定的方法將上述透光材料進(jìn)行鹽霧處理，然后根據(jù)按照GB/T 2680-1994規(guī)定的方法測(cè)得鹽霧處理后的透光材料的透光率為0. 91。實(shí)施例2將20. 8g的正硅酸乙酯(0. Imol)加入IOOg乙醇(2. 2mol)中，攪拌均勻后得到混合物B ；將粒徑小于50nm的氟化鎂(購(gòu)自日本住友大阪水泥株式會(huì)社)按照1 100的摩爾比加入水中，攪拌均勻后得到混合物C ；加入25重量％的氨水1. 5g調(diào)整混合物B的pH 值為12，然后在攪拌條件下加入0. 002mol的混合物C(以氟化鎂計(jì))，使得正硅酸乙酯、水和氟化鎂的摩爾比為1 2 0.02，攪拌111后，靜置15011，得到溶膠4。根據(jù)投料量計(jì)算， 以氟化鎂的重量計(jì)，核殼型氟化鎂微球的含量為0. 16重量％，溶劑(乙醇)的含量為87重量％，按照文獻(xiàn)《GC/MS法分析正硅酸乙酯》(有機(jī)硅材料，2003，第5期，18-19頁(yè))的方法測(cè)得溶膠A中正硅酸乙酯的含量為9. 5重量％。按照GB/T 20307-2006《納米級(jí)長(zhǎng)度的掃描電鏡測(cè)量方法通則》規(guī)定的方法觀察并測(cè)量得到溶膠A中含有粒徑為80-140nm的微球。按照GB/T 18735-2002《分析電鏡(AEM-EDS)納米薄標(biāo)樣通用規(guī)范》規(guī)定的方法， 根據(jù)透射電鏡的圖片可見(jiàn)上述微球?yàn)榫哂?-50nm直徑的核和厚度30-135nm的殼的核殼結(jié)構(gòu)的微球；根據(jù)線性X射線能譜檢測(cè)的結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)鎂元素在中間出現(xiàn)峰值，而硅元素在兩端出現(xiàn)峰值，從而可以確認(rèn)上述核殼結(jié)構(gòu)的微球的核為氟化鎂，殼為硅酸乙酯的水解產(chǎn)物。將250g上述得到的溶膠A和3g表面活性劑(曲拉通X-100)混合均勻后即得到本發(fā)明的涂料。將一塊50CmX50Cm的玻璃板(購(gòu)自山東金晶玻璃有限公司)分別用IL去離子水、 IL濃度為1重量％的曲拉通X-100溶液和IL去離子水洗滌3min，60°C下烘干后將本實(shí)施例中上述得到的涂料20g用輥涂法均勻涂布于該玻璃板上并在200°C下固化6min，得到固化后的透光材料。將上述得到的固化后的透光材料加熱到接近軟化化的溫度(620-630°C)， 保溫100-120S，然后驟冷(在30-50s內(nèi)降至30_50°C )，得到本發(fā)明的透光材料。按照GB/T 2680-1994《建筑玻璃可見(jiàn)光透射比、太陽(yáng)光直接透射比、太陽(yáng)能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定上述透光材料的透光率為 0. 97。按照GB/T 7962. 19-1987《無(wú)色光學(xué)玻璃測(cè)試方法相對(duì)研磨硬度測(cè)試方法》規(guī)定的方法測(cè)定上述透光材料的相對(duì)研磨硬度為3H。按照IEC 61701-1995《光伏組件鹽霧腐蝕試驗(yàn)》規(guī)定的方法將上述透光材料進(jìn)行鹽霧處理，然后根據(jù)按照GB/T 2680-1994規(guī)定的方法測(cè)得鹽霧處理后的透光材料的透光率為0. 97。實(shí)施例3將20. 8g的正硅酸乙酯(0. Imol)加入:345g乙醇(7. 5mol)中，攪拌均勻后得到混合物B ；將粒徑小于50nm的氟化鎂(購(gòu)自日本住友大阪水泥株式會(huì)社)按照1 20的摩爾比加入水中，攪拌均勻后得到混合物C ；加入25重量％的氨水0. 6g調(diào)整混合物B的pH值為8，然后在攪拌條件下加入0. Olmol的混合物C (以氟化鎂計(jì))和3. 5g水，使得正硅酸乙酯、水和氟化鎂的摩爾比為1 4 0. 1，攪拌Ih后，靜置150h，得到溶膠A。根據(jù)投料量計(jì)算，以氟化鎂的重量計(jì)，核殼型氟化鎂微球的含量為0. 17重量％，溶劑(乙醇)的含量為 97重量％，按照文獻(xiàn)《GC/MS法分析正硅酸乙酯》(有機(jī)硅材料，2003，第5期，18-19頁(yè))的方法測(cè)得溶膠A中不含有正硅酸乙酯。按照GB/T 20307-2006《納米級(jí)長(zhǎng)度的掃描電鏡測(cè)量方法通則》規(guī)定的方法觀察并測(cè)量得到溶膠A中含有粒徑為20-80nm的微球。按照GB/T 18735-2002《分析電鏡(AEM-EDS)納米薄標(biāo)樣通用規(guī)范》規(guī)定的方法， 根據(jù)透射電鏡的圖片可見(jiàn)上述微球?yàn)榫哂?-50nm直徑的核和15-75nm的殼的核殼結(jié)構(gòu)的微球；根據(jù)線性X射線能譜檢測(cè)的結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)鎂元素在中間出現(xiàn)峰值，而硅元素在兩端出現(xiàn)峰值，從而可以確認(rèn)上述核殼結(jié)構(gòu)的微球的核為氟化鎂，殼為硅酸乙酯的水解產(chǎn)物。將250g上述得到的溶膠A與7g表面活性劑(曲拉通X-100)混合均勻后即得到本發(fā)明的涂料。將一塊50CmX50Cm的玻璃板(購(gòu)自山東金晶玻璃有限公司)分別用IL去離子水、 IL濃度為1重量％的曲拉通X-100溶液和IL去離子水洗滌3min，60°C下烘干后將本實(shí)施例中上述得到的涂料IOg用輥涂法均勻涂布于該玻璃板上并在200°C下固化6min，得到固化后的透光材料。將上述得到的固化后的透光材料加熱到接近軟化化的溫度(620-630°C)， 保溫100-120S，然后驟冷(在30-50s內(nèi)降至30_50°C )，得到本發(fā)明的透光材料。按照GB/T 2680-1994《建筑玻璃可見(jiàn)光透射比、太陽(yáng)光直接透射比、太陽(yáng)能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定上述透光材料的透光率為 0. 96。按照GB/T 7962. 19-1987《無(wú)色光學(xué)玻璃測(cè)試方法相對(duì)研磨硬度測(cè)試方法》規(guī)定的方法測(cè)定上述透光材料的相對(duì)研磨硬度為3H。按照IEC 61701-1995《光伏組件鹽霧腐蝕試驗(yàn)》規(guī)定的方法將上述透光材料進(jìn)行鹽霧處理，然后根據(jù)按照GB/T 2680-1994規(guī)定的方法測(cè)得鹽霧處理后的透光材料的透光率為0. 96。實(shí)施例4將15. 2g的正硅酸甲酯(0. Imol)加入170g甲醇(5mol)中，攪拌均勻后得到混合物B ；將粒徑小于50nm的氟化鎂(購(gòu)自日本住友大阪水泥株式會(huì)社)按照1 30的摩爾比加入水中，攪拌均勻后得到混合物C ；加入25重量％的氫氧化四甲胺水溶液0. 2g調(diào)整混合物B的pH值為10，然后在攪拌條件下加入0. 005mol的混合物C (以氟化鎂計(jì))和2. 7g 水，使得正硅酸甲酯、水和氟化鎂的摩爾比為1 3 0.05，攪拌Ih后，靜置120h，得到溶膠A。根據(jù)投料量計(jì)算，以氟化鎂的重量計(jì)，核殼型氟化鎂微球的含量為0. 16重量％，溶劑 (甲醇)的含量為94重量％，按照文獻(xiàn)《GC/MS法分析正硅酸乙酯》(有機(jī)硅材料，2003，第 5期，18-19頁(yè))的方法測(cè)得溶膠A中正硅酸甲酯的含量為1. 1重量％。按照GB/T 20307-2006《納米級(jí)長(zhǎng)度的掃描電鏡測(cè)量方法通則》規(guī)定的方法觀察并測(cè)量得到溶膠A中含有粒徑為60-100nm的微球。按照GB/T 18735-2002《分析電鏡(AEM-EDS)納米薄標(biāo)樣通用規(guī)范》規(guī)定的方法， 根據(jù)透射電鏡的圖片可見(jiàn)上述微球?yàn)榫哂?-50nm直徑的核和50-95nm的殼的核殼結(jié)構(gòu)的微球；根據(jù)線性X射線能譜檢測(cè)的結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)鎂元素在中間出現(xiàn)峰值，而硅元素在兩端出現(xiàn)峰值，從而可以確認(rèn)上述核殼結(jié)構(gòu)的微球的核為氟化鎂，殼為硅酸甲酯的水解產(chǎn)物。將250g上述得到的溶膠A與IOg表面活性劑(曲拉通X-100)混合均勻后即得到本發(fā)明的涂料。將一塊50CmX50Cm的玻璃板(購(gòu)自山東金晶玻璃有限公司)分別用IL去離子水、 IL濃度為1重量％的曲拉通X-100溶液和IL去離子水洗滌3min，60°C下烘干后將本實(shí)施例中上述得到的涂料IOg用輥涂法均勻涂布于該玻璃板上并在200°C下固化6min，得到固化后的透光材料。將上述得到的固化后的透光材料加熱到接近軟化化的溫度(620-630°C)， 保溫100-120S，然后驟冷(在30-50s內(nèi)降至30_50°C )，得到本發(fā)明的透光材料。按照GB/T 2680-1994《建筑玻璃可見(jiàn)光透射比、太陽(yáng)光直接透射比、太陽(yáng)能總透
9射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定上述透光材料的透光率為 0. 96。按照GB/T 7962. 19-1987《無(wú)色光學(xué)玻璃測(cè)試方法相對(duì)研磨硬度測(cè)試方法》規(guī)定的方法測(cè)定上述透光材料的相對(duì)研磨硬度為3H。按照IEC 61701-1995《光伏組件鹽霧腐蝕試驗(yàn)》規(guī)定的方法將上述透光材料進(jìn)行鹽霧處理，然后根據(jù)按照GB/T 2680-1994規(guī)定的方法測(cè)得鹽霧處理后的透光材料的透光率為0. 96。
權(quán)利要求
1.一種涂料，該涂料含有溶膠A，所述溶膠A含有核殼型氟化鎂微球和溶劑，含或不含硅酸酯，所述核殼型氟化鎂微球的核為氟化鎂，殼為硅酸酯的水解產(chǎn)物，所述核殼型氟化鎂微球的粒徑為4-150nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其中，所述涂料中，以溶膠A的總量計(jì)，所述溶膠A的含量為95-100重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂料，其中，所述溶膠A中，以氟化鎂的重量計(jì)，核殼型氟化鎂微球的含量為0. 01-1重量％ ；硅酸酯的含量為0-15重量％ ；所述溶劑的含量為 84-99. 99 重量 ％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其中，所述核殼型氟化鎂微球的核的直徑為l-50nm，殼的厚度為3-150nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的涂料，其中，所述硅酸酯的水解產(chǎn)物選自硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸正丙酯、硅酸異丙酯和硅酸正丁酯中的一種或多種的完全和/或不完全水解產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂料，其中，所述涂料還含有以所述涂料的總量為基準(zhǔn) 0-5重量％的表面活性劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其中，所述溶膠A的制備方法包括將混合物B與混合物C接觸，所述混合物B含有硅酸酯和溶劑；所述混合物C含有粒徑小于50nm的氟化鎂和水。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂料，其中，相對(duì)于混合物B中每摩爾的硅酸酯，混合物C的用量使得氟化鎂的用量為0. 01-0. 1摩爾，水的用量為2-4摩爾。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的涂料，其中，混合物B中，相對(duì)于每摩爾的硅酸酯，溶劑的含量為10-100摩爾。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的涂料，其中，混合物C中，相對(duì)于每摩爾的氟化鎂，水的含量為20-400摩爾。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的涂料，其中，所述硅酸酯選自硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸正丙酯、硅酸異丙酯和硅酸丁酯中的一種或多種，所述溶劑選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇和正丁醇中的一種或多種。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂料，其中，所述的方法還包括在混合物B與混合物C接觸前，在混合物B中加入堿使得混合物B的pH值為8-12，或者在混合物B與混合物C混合后的物料中加入堿使得所述混合后物料的PH值為8-12。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的涂料，其中，所述堿為氨水、吡啶和氫氧化四甲胺中的一種或多種。
14.根據(jù)權(quán)利要求7或12所述的涂料，其中，所述接觸的條件包括接觸溫度為4-50°C， 接觸時(shí)間為M_240h。
15.一種透光材料，該透光材料含有透光玻璃基材和附著在透光玻璃基材表面上的減反射薄膜，其特征在于，所述減反射薄膜由權(quán)利要求1-14中任意一項(xiàng)所述的涂料固化后得到。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種涂料，該涂料含有溶膠A，所述溶膠A含有核殼型氟化鎂微球和溶劑，含或不含硅酸酯，所述核殼型氟化鎂微球的核為氟化鎂，殼為硅酸酯的水解產(chǎn)物，所述核殼型氟化鎂微球的粒徑為4-150nm。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種透光材料，該透光材料含有透光玻璃基材和附著在透光玻璃基材表面上的減反射薄膜，所述減反射薄膜由上述涂料固化后得到。本發(fā)明的涂料固化后得到的減反射薄膜能使得透光材料的透光率大于等于0.95，并且具有更好的耐摩擦性能和耐腐蝕性能。
文檔編號(hào)G02B1/11GK102558920SQ201010587228
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者周維, 孫永亮, 張斌 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司