本發(fā)明屬于用含氟改性劑改性制備疏水性和疏油性提高的sio2增透膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種同時提高sio2增透膜疏水性和疏油性的方法。
背景技術(shù)：
在太陽能電池和光學濾鏡等光學領(lǐng)域中引入增透膜可以顯著提高對光的利用率。目前廣受關(guān)注的是溶膠-凝膠法制備的sio2增透膜，因其具有成本低廉、操作簡單和激光損傷閾值高（是化學沉積法等其他方法的兩三倍）等優(yōu)點。然而，其在使用過程中，受環(huán)境影響極大，堿催化的sio2增透膜表面極性多孔，極易吸收空氣中的水分和增塑劑等極性物質(zhì)，吸收了污染物的增透膜光學性質(zhì)受到影響，使用壽命也會大大降低。一方面，對增透膜表面進行疏水修飾，可減少表面大量的羥基，并且大量疏水基團的引入可以減少對污染物的吸收，提高其耐環(huán)境性；另一方面，改善增透膜的疏油性能，也可以減少有機液體對表面的污染，提高增透膜的使用壽命。
一種疏水疏油二氧化硅透光涂層極其制備方法（專利號：201410183167.6）公開了制備酸堿混合和引入致孔劑的sio2增透膜的方法，并用氟碳表面活性劑噴涂其表面最終得到疏水疏油的sio2增透膜，其疏水疏油效果顯著，但是噴涂法制備的疏水疏油sio2增透膜，其在戶外使用受雨水沖刷等天氣影響還有待考證。表面超快疏水處理的二氧化硅增透膜及其制備方法（專利號：201210396766.7）采用含氫硅油表面超快修飾堿催化的sio2增透膜，修飾之后增透膜的疏水性提高，但該方法卻使增透膜的疏油性下降。本發(fā)明采用浸漬-提拉法，將增透膜浸漬到含有含氟含氫硅油/正己烷/kastredt催化劑的混合液中，含氟含氫硅油鏈上的氫原子會迅速與sio2增透膜表面的羥基發(fā)生脫水反應，進而將含有大量f原子和甲基的低表面能的硅油鏈接枝到sio2增透膜上，使sio2增透膜的疏水疏油性能得到提高。該法簡便易操作，效果明顯，在實際應用的可行性更大。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的旨在提供一種同時提高sio2增透膜疏水性和疏油性的方法，提高其耐環(huán)境性并能延長其在戶外的使用壽命，解決了現(xiàn)有技術(shù)中溶膠-凝膠法制備的sio2增透膜中由于sio2粒子上面含有大量的羥基容易吸收環(huán)境中的極性污染物，最終導致增透膜光學性能下降的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種同時提高sio2增透膜疏水和疏油性的方法，具體步驟如下：
（1）在惰性溶劑中加入一定量的含氟含氫硅油和kastredt催化劑（氯鉑酸與四甲基二乙烯基二硅氧烷的絡(luò)合物）常溫攪拌，混合均勻后即為表面修飾劑，該表面修飾劑中含氟含氫硅油的質(zhì)量百分比濃度為0.05-2.50%，kastredt催化劑的濃度按含氟含氫硅油的質(zhì)量計為50-500ppm；
（2）將熱處理后自然冷卻的溶膠-凝膠法制備的sio2增透膜浸漬到表面修飾劑中，5-300s后以30-300mm/min的提拉速度向上提拉，表面修飾后的sio2增透膜在100-200oc環(huán)境下熱處理1-3h。
所述的含氟含氫硅油為含有si-h鍵和si-ch2ch2cf3的氟改性含氫硅油，具體結(jié)構(gòu)為
所述的含氟含氫硅油的含氫量為0.05%-1.50%。
所述的含氟含氫硅油的含氟量為0.05%-4.50%。
所述的含氟含氫硅油的甲基含量為30%-60%。
上述方法中所述的惰性溶劑優(yōu)選正己烷或者正庚烷。
上述方法中所述的溶膠-凝膠法制備的sio2增透膜是根據(jù)公開的技術(shù)進行制備的，具體的制備方法為正硅酸乙酯、無水乙醇和氨水的質(zhì)量比為：12.6-15.6：130-200：2.6-6.6混合，在25-30oc均勻攪拌2-3h，然后室溫陳化7-30d。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點：利用含氟含氫硅油上的氫原子和sio2增透膜上的羥基發(fā)生脫水縮合反應原理，將含有豐富f元素和甲基基團的硅油鏈接枝到sio2增透膜上，利用f元素的疏油性和甲基基團的疏水性，選擇合適的含氟量和甲基含量，同時改善sio2增透膜的疏水和疏油性能，效果顯著，該法快捷高效，較于其他方法，更適用于戶外環(huán)境。
附圖說明
圖1為不同含量的表面修飾劑修飾前后sio2增透膜的水接觸角圖和油接觸角。
具體實施方式
本發(fā)明用下列實施例來進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍不限于下列實施例。
對比例1
將正硅酸乙酯、無水乙醇、氨水按質(zhì)量比為15.6：130：3.6混合，在25oc磁力攪拌下2h，然后裝在密閉的玻璃容器中陳化7d。陳化之后，將清洗干凈的玻璃基片以100mm/min的提拉速度進行鍍膜。鍍膜后的膜片放在160oc環(huán)境下熱處理1h，自然冷卻至室溫。
所得增透膜水接觸角為27°；油接觸角為9°。
實施例1
（1）將正硅酸乙酯、無水乙醇、氨水按質(zhì)量比為15.6：130：3.6混合，在25oc磁力攪拌下2h，然后裝在密閉的玻璃容器中陳化7d。陳化之后，將清洗干凈的玻璃基片以100mm/min的提拉速度進行鍍膜。鍍膜后的膜片放在160oc環(huán)境下熱處理1h，自然冷卻后，準備后續(xù)的表面修飾。
（2）將含氫量為0.1%、含氟量為0.2%和甲基含量35%的含氟含氫硅油、正己烷和kastredt催化劑均勻混合，得到表面修飾劑，其中，含氟含氫硅油占表面修飾劑質(zhì)量百分比為1.0%，kastredt催化劑濃度按含氟含氫硅油的質(zhì)量計為50ppm。將（1）中的增透膜浸入到表面修飾劑中5s以200mm/min的提拉速度向上提拉，之后在160oc下熱處理1h。自然冷卻后為最終的膜片。
所得增透膜水接觸角為113°；油接觸角為55°。
實施例2
（1）將正硅酸乙酯、無水乙醇、氨水按質(zhì)量比為15.6：130：3.6混合，在25℃磁力攪拌下2h，然后裝在密閉的玻璃容器中陳化7d。陳化之后，將清洗干凈的玻璃基片以100mm/min的提拉速度進行鍍膜。鍍膜后的膜片放在160oc環(huán)境下熱處理1h，自然冷卻后，準備后續(xù)的表面修飾。
（2）將含氫量為0.1%、含氟量為0.2%和甲基含量40%的含氟含氫硅油、正己烷和kastredt催化劑均勻混合，得到表面修飾劑，其中，含氟含氫硅油占表面修飾劑質(zhì)量百分比為1.5%，kastredt催化劑濃度按含氟含氫硅油的質(zhì)量計為50ppm。將（1）中的增透膜浸入到表面修飾劑中5s以200mm/min的提拉速度向上提拉，之后在160oc下熱處理1h。自然冷卻后為最終的膜片。
所得增透膜水接觸角為114°；油接觸角為58°。
實施例3
（1）將正硅酸乙酯、無水乙醇、氨水按質(zhì)量比為15.6：130：3.6混合，在25℃磁力攪拌下2h，然后裝在密閉的玻璃容器中陳化7d。陳化之后，將清洗干凈的玻璃基片以100mm/min的提拉速度進行鍍膜。鍍膜后的膜片放在160oc環(huán)境下熱處理1h，自然冷卻后，準備后續(xù)的表面修飾。
（2）將含氫量為0.5%、含氟量為0.2%和甲基含量60%的含氟含氫硅油、正己烷和kastredt催化劑均勻混合，得到表面修飾劑，其中，含氟含氫硅油占表面修飾劑質(zhì)量百分比為0.05%，kastredt催化劑的濃度按含氟含氫硅油的質(zhì)量計為10ppm。將（1）中的增透膜浸入到表面修飾劑中100s以30mm/min的提拉速度向上提拉，之后在100oc下熱處理2h。自然冷卻后為最終的膜片。
所得增透膜水接觸角為118°；油接觸角為60°。
實施例4
（1）將正硅酸乙酯、無水乙醇、氨水按質(zhì)量比為15.6：130：3.6混合，在25℃磁力攪拌下2h，然后裝在密閉的玻璃容器中陳化7d。陳化之后，將清洗干凈的玻璃基片以100mm/min的提拉速度進行鍍膜。鍍膜后的膜片放在160oc環(huán)境下熱處理1h，自然冷卻后，準備后續(xù)的表面修飾。
（2）將含氫量為0.1%、含氟量為0.4%和甲基含量50%的含氟含氫硅油、正己烷和kastredt催化劑均勻混合，得到表面修飾劑，其中，含氟含氫硅油占表面修飾劑質(zhì)量百分比為2.5%，kastredt催化劑的濃度按含氟含氫硅油的質(zhì)量計為500ppm。將（1）中的增透膜浸入到表面修飾劑中300s以300mm/min的提拉速度向上提拉，之后在200oc下熱處理3h。自然冷卻后為最終的膜片。
所得增透膜水接觸角為115°；油接觸角為69°。
被含氟含氫硅油改性后的sio2增透膜，疏水性和疏油性得到明顯地提高。
表1不同含量的表面修飾劑修飾前后sio2增透膜的中心波長和最大透過率
由表1可知，含氟含氫硅油改性之后，sio2增透膜的最大透過率只稍微地降低，仍是起到明顯增透的作用。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。