基于聚（甲基氢硅氧烷）的多孔网状高温耐氨疏水减反射涂层

技术领域

本发明属于涂层技术领域，具体涉及一种基于聚(甲基氢硅氧烷)的多孔网状高温耐氨疏水减反射涂层。

背景技术

通过在太阳能接收设备上负载一定厚度的超低折射率涂层，是提高能源转化率的一种重要方式。

在光的传播过程中，当光线从一种介质进入另一种介质时，由于不同介质折射率的差异导致光在两种介质分界面处发生反射。减反射薄膜是利用光的干涉来减少光学元件表面的光反射，增加光线的透过率。溶胶-凝胶法是在光学表面上制备此类超低折射率涂层的有力工具。

溶胶-凝胶工艺制备的减反射涂层具有高比表面积，因此容易受到环境的挥发性物质污染，如NH

发明内容

为了解决背景技术部分指出的技术问题，本发明提供了一种基于聚(甲基氢硅氧烷)的多孔网状高温耐氨疏水减反射涂层：通过溶胶-凝胶法制备了碱性硅溶胶，陈化，采用浸渍-提拉法在玻璃片两侧同时镀制单层涂层，在烘箱中固化后得到疏水减反射涂层，具有良好的长时间耐高温耐碱特性。

制备方法的主要步骤如下：

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

其中，正硅酸四乙酯、聚(甲基氢硅氧烷)、氨水、水和无水乙醇的体积比为：2.2-3：0.7-1.2：1：0.3：60。

(2)碱性硅溶胶采用浸渍提拉法镀制到玻璃片基底两侧，然后将其放入100℃的烘箱中固化1h。浸渍提拉的提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s。

本发明与现有技术相比优点在于：

1、将正硅酸四乙酯(TEOS)和聚(甲基氢硅氧烷)(PMHS)在氨水(NH

2、使用TEOS和PMHS作为碱硅溶胶的硅源，PMHS中的甲基基团可以降低涂层的表面能，为涂层的疏水性能奠定基础。

3、采用浸渍-提拉法在玻璃片基底两侧镀制单层涂层，所镀的涂层表面光滑、均匀，实验结果表明该涂层的平均透光率可达98.64％，疏水角为125.0°，在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率仅下降约0.2％，涂层具有良好的长时间耐高温耐碱特性。

附图说明：

图1为本发明实施例1得到涂层的扫描电镜图片。

图2为本发明实施例1得到的涂层的扫描电镜横截面图片。

图3为本发明实施例1得到的涂层的透射电镜图片。

图4为本发明实施例1得到的负载有涂层的玻璃片。

图5为本发明实施例1得到的涂层的透光率曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述，但不限于此。

实施例1

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

其中，TEOS：PMHS：NH

(2)制备的碱性硅溶胶采用浸渍-提拉法镀制涂层，提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s，然后将玻璃片放在100℃的烘箱中固化1h，制得疏水减反射涂层。测得涂层在可见光范围内平均透光率可以达到98.64％，水接触角125.0°，涂层在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率仅下降约0.21％，涂层具有良好的长时间耐高温耐碱特性。

图1为实施例1后，负载有TEOS和PMHS交联的溶胶涂层玻璃片的扫描电镜图片，其表面形貌具有大量不同尺寸孔；

图2为实施例1后，负载有TEOS和PMHS交联的溶胶涂层玻璃片的扫描电镜断面图片，涂层厚度为76nm；

图3为实施例1后，得到的TEOS和PMHS交联碱胶的透射电镜图片显示具有众多联结结构，符合多孔网状结构特征；

图4为实施例1后，负载有TEOS和PMHS交联的溶胶涂层的玻璃片，有膜一侧比无膜一侧更清晰，该涂层具有减反效果；

图5为实施例1后，负载有TEOS和PMHS交联的溶胶涂层玻璃片在400-800nm透光率曲线图，以及负载有此涂层玻璃片的实物图。其减反特征明显，平均透光率达98.64％，有涂层一侧可以更清晰看到植被。

实施例2

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

(2)采用浸渍-提拉法镀制涂层，提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s，然后将玻璃片放在100℃的烘箱中固化1h，制得疏水减反射涂层。测得涂层在可见光范围内平均透光率可以达到98.63％，水接触角121.9°，涂层在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率仅下降约0.27％，涂层具有良好的长时间耐高温耐碱特性。

实施例3

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

(2)采用浸渍-提拉法镀制涂层，提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s，然后将玻璃片放在100℃的烘箱中固化1h，制得疏水减反射涂层。测得涂层在可见光范围内平均透光率可以达到98.60％，水接触角123.1°，涂层在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率仅下降约0.16％，涂层具有良好的长时间耐高温耐碱特性。

实施例4

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

(2)采用浸渍-提拉法镀制涂层，提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s，然后将玻璃片放在100℃的烘箱中固化1h，制得疏水减反射涂层。测得涂层在可见光范围内平均透光率可以达到98.47％，水接触角115.4°，涂层在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率仅下降约0.62％，涂层具有良好的长时间耐高温耐碱特性。

实施例5

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

(2)采用浸渍-提拉法镀制涂层，提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s，然后将玻璃片放在100℃的烘箱中固化1h，制得疏水减反射涂层。测得涂层在可见光范围内平均透光率可以达到96.49％，水接触角138.4°，涂层在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率仅下降约0.14％，涂层具有良好的长时间耐高温耐碱特性。

实施例6

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

(2)采用浸渍-提拉法镀制涂层，提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s，然后将玻璃片放在100℃的烘箱中固化1h，制得疏水减反射涂层。测得涂层在可见光范围内平均透光率可以达到98.57％，水接触角117.6°，涂层在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率仅下降约0.27％，涂层具有良好的长时间耐高温耐碱特性。

实施例7

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

(2)采用浸渍-提拉法镀制涂层，提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s，然后将玻璃片放在100℃的烘箱中固化1h，制得疏水减反射涂层。测得涂层在可见光范围内平均透光率可以达到98.83％，水接触角116.0°，涂层在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率仅下降约0.24％，涂层具有良好的长时间耐高温耐碱特性。

实施例8

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

(2)采用浸渍-提拉法镀制涂层，提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s，然后将玻璃片放在100℃的烘箱中固化1h，制得疏水减反射涂层。测得涂层在可见光范围内平均透光率可以达到98.71％，水接触角115.1°，涂层在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率仅下降约0.23％，涂层具有良好的长时间耐高温耐碱特性。

实施例9

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

(2)采用浸渍-提拉法镀制涂层，提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s，然后将玻璃片放在100℃的烘箱中固化1h，制得疏水减反射涂层。测得涂层在可见光范围内平均透光率可以达到98.91％，水接触角119.4°，涂层在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率仅下降约0.26％，涂层具有良好的长时间耐高温耐碱特性。

对比实施例1

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

(2)采用浸渍-提拉法镀制涂层，提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s，然后将玻璃片放在100℃的烘箱中固化1h，制得疏水减反射涂层。测得涂层在可见光范围内平均透光率可以达到95.91％，水接触角118.4°；耐高温耐碱特性也需要有涂层在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率下降约1.47％，涂层具有一定耐高温耐碱特性。

对比实施例2

(1)以无水乙醇(EtOH)作为溶剂，氨水(NH

(2)采用浸渍-提拉法镀制涂层，提拉速度900μm/s，浸渍时间为360s，然后将玻璃片放在100℃的烘箱中固化1h，制得疏水减反射涂层。测得涂层在可见光范围内平均透光率可以达到86.22％，水接触角137.6°；耐高温耐碱特性也需要有涂层在130℃含氨水气氛中处理12小时，其在400-800nm的平均透光率下降约2.01％，涂层耐高温耐碱特性较好。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。