專利名稱：可降低玻璃表面光反射的有機(jī)涂覆材料及玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂覆材料，特別是一種可降低玻璃表面光反射的有機(jī)涂覆材料。 本發(fā)明還涉及一種表面涂覆有上述涂覆材料的玻璃。
背景技術(shù)：
普通玻璃每個(gè)面的光反射率在4%左右，這就使得玻璃的透光率不能超過92%， 而在較多的場(chǎng)合，例如太陽能光伏技術(shù)領(lǐng)域，需要盡可能多的光線透過玻璃照射在硅晶片 上。為了提高玻璃的透光率，傳統(tǒng)做法是盡量降低玻璃中雜質(zhì)的含量，尤其是玻璃中 的鐵含量，以降低玻璃本體對(duì)光線的吸收，而降低玻璃本體的雜質(zhì)會(huì)大幅度增加玻璃的生 產(chǎn)成本和制造難度，在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)上不具有可行性，即使將玻璃中的鐵雜質(zhì)全部去除， 玻璃的透光率也只有92%左右。由于玻璃的折射率在1. 5左右，玻璃表面的反射與玻璃折射率有著直接的關(guān)系
f 2 _ yR = n\ ~"1"2R-玻璃表面反射率nc-膜層折射率nr空氣折射率n2-玻璃折射率根據(jù)上式可知，如果在玻璃表面涂一層折射率低至1. 22左右的膜，就能有效避免 玻璃表面的反射，而自然界目前還未發(fā)現(xiàn)折射率如此低的材料，已發(fā)現(xiàn)折射率最低的材料 是MgF2，其折射率為1.38。目前有大量文獻(xiàn)記載采用溶膠凝膠法制造多孔海綿狀的Si02減反射膜，但如果要 有效降低膜層的折射率，就需要有膜層有盡可能多的孔隙率，這就會(huì)影響到膜層的抗老化 性能，因此，目前民用玻璃還很少有采用此種技術(shù)的減反射膜。目前民用較多的是磁控濺射和氣相沉積法，但這兩種方法的制造成本都很高，只 能應(yīng)用于眼鏡和相機(jī)鏡頭等較小規(guī)模材料上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可降低玻璃表面光反射的有機(jī)涂覆材料以及涂覆有該 材料的玻璃。在玻璃表面涂覆上述材料后能形成lOOnm左右的涂覆膜，使得玻璃表面的折 射率呈現(xiàn)梯度變化，從而使玻璃的表面反射率降低。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種可降低玻璃表面光反射的有機(jī) 涂覆材料，其于包括組分正硅酸乙酯、乙醇、水、硝酸和氨水，以及助劑正硅酸乙酯、P123、 Tritonx-100和六亞甲基亞胺，上述組分正硅酸乙酯、乙醇、水、硝酸和氨水的反應(yīng)摩爾比為 1 (10 40) 8 0. 05 0. 1 ；上述助劑正硅酸乙酯、P123、Tritonx-100和六亞甲基亞胺添加質(zhì)量比為20 (1.2 1.8) (0.4 0.9) (0.3 0.75)。上述可降低玻璃表面光反射的有機(jī)涂覆材料涂覆在玻璃表面形成涂覆膜，所述涂 覆膜由規(guī)則的柱狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其厚度為90 200nm。所述柱狀結(jié)構(gòu)的直徑為20 200nm，柱狀結(jié)構(gòu)之間的距離為0 lOOnm。所述柱狀結(jié)構(gòu)的頂端呈半球形，半球的直徑與柱狀結(jié)構(gòu)的直徑相等。涂覆膜是通過溶膠凝膠法，將正硅酸乙酯在醇溶液中進(jìn)行水解，并在醇溶液中添 加具有方向性的有機(jī)模板劑，使溶液中的有效成分定向發(fā)育，最終呈現(xiàn)短柱狀結(jié)構(gòu)，通過涂 覆設(shè)備涂覆在玻璃表面后短柱狀結(jié)構(gòu)能與玻璃表面垂直排料，這樣既保證了膜層較低的折 射率，又能有效保證膜層的抗老化性能。由于柱狀結(jié)構(gòu)的頂端呈半球形，這就使得材料具有 折射率的梯度變化，從而更有利于玻璃的減反射效果。本發(fā)明的可降低玻璃表面光反射的有機(jī)涂覆材料涂覆在玻璃表面能形成lOOnm 左右的膜，膜層由呈現(xiàn)有一定規(guī)律的垂直排列的柱狀突起組成，柱的頂部呈半球形，使得玻 璃表面涂一層膜就能使玻璃表面的折射率呈現(xiàn)梯度變化，從而使表面反射率能降低2%以 上。
具體實(shí)施例方式將一定量的正硅酸乙酯、乙醇、水、硝酸、氨水混合，磁力攪拌24小時(shí)，添加一定量 的復(fù)合模板劑P123、Tritonx-100和六亞甲基亞胺，再磁力攪拌24小時(shí)，回流去除多于的氨 水，靜置72小時(shí)后使用。實(shí)施例1將摩爾比分別為1 10 8 0.05 0. 1的正硅酸乙酯、乙醇、水、硝酸、氨水混 合，攪拌24小時(shí)，添加12克P123、8克Tritonx-100和6克六亞甲基亞胺，攪拌24小時(shí)，回 流5小時(shí)后靜置72小時(shí)，制成涂覆材料。使用表面帶微孔的輥道在玻璃表面均勻涂覆，在100°C的烘箱中干燥4小時(shí)，再加 熱到400°C保持2小時(shí)，所得膜層的減反射率為2. 2%，膜層的強(qiáng)度和抗老化性能良好。實(shí)施例2將摩爾比分別為1 40 8 0.05 0. 1的正硅酸乙酯、乙醇、水、硝酸、氨水混 合，攪拌24小時(shí)，添加15克P123、18克Tritonx-100和10克六亞甲基亞胺，攪拌24小時(shí)， 回流5小時(shí)后靜置72小時(shí)，制成涂覆溶液。使用表面帶微孔的輥道在玻璃表面均勻涂覆，在100°C的烘箱中干燥4小時(shí)，再加 熱到400°C保持2小時(shí)，所得膜層的減反射率為2. 4%，膜層的強(qiáng)度和抗老化性能良好。實(shí)施例3將摩爾比分別為1 32 8 0.05 0. 1的正硅酸乙酯、乙醇、水、硝酸、氨水混 合，攪拌24小時(shí)，添加18克P123、10克Tritonx-100和15克六亞甲基亞胺，攪拌24小時(shí)， 回流5小時(shí)后靜置72小時(shí)，制成涂覆溶液。使用表面帶微孔的輥道在玻璃表面均勻涂覆，在100°C的烘箱中干燥4小時(shí)，再加 熱到400°C保持2小時(shí)，所得膜層的減反射率為2. 8%，膜層的強(qiáng)度和抗老化性能良好。上述實(shí)施例不以任何方式限制本發(fā)明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得 的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。例如，通過調(diào)整正硅酸乙酯、乙醇、水、硝酸、氨水以及復(fù)合模板劑P123、Tritonx-100和六亞甲基亞胺的用量，或者采用其它的醇類和模板 劑等方法所制造出的具有柱狀結(jié)構(gòu)的減反射膜。
權(quán)利要求
一種可降低玻璃表面光反射的有機(jī)涂覆材料，其特征在于包括組分正硅酸乙酯、乙醇、水、硝酸和氨水，以及助劑正硅酸乙酯、P123、Tritonx 100和六亞甲基亞胺，上述組分正硅酸乙酯、乙醇、水、硝酸和氨水的反應(yīng)摩爾比為1∶(10～40)∶8∶0.05∶0.1；上述助劑正硅酸乙酯、P123、Tritonx 100和六亞甲基亞胺添加質(zhì)量比為20∶(1.2～1.8)∶(0.4～0.9)∶(0.3～0.75)。
2.一種玻璃，其特征在于所述玻璃的表面具有涂覆膜，所述涂覆膜由權(quán)利要求1所述 的可降低玻璃表面光反射的有機(jī)涂覆材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃，其特征在于所述涂覆膜由規(guī)則的柱狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其厚 度為90 200nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃，其特征在于所述柱狀結(jié)構(gòu)的直徑為20 200nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃，其特征在于所述柱狀結(jié)構(gòu)之間的距離為0 lOOnm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的玻璃，其特征在于所述柱狀結(jié)構(gòu)的頂端呈半球形，半 球的直徑與柱狀結(jié)構(gòu)的直徑相等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可降低玻璃表面光反射的有機(jī)涂覆材料及涂覆上述材料的玻璃，涂覆材料包括組分正硅酸乙酯、乙醇、水、硝酸和氨水，以及助劑正硅酸乙酯、P123、Tritonx-100和六亞甲基亞胺，本發(fā)明涂覆材料涂覆在玻璃表面能形成100nm左右的膜，膜層由呈現(xiàn)有一定規(guī)律的垂直排列的柱狀突起組成，柱的頂部呈半球形，使得玻璃表面涂一層膜就能使玻璃表面的折射率呈現(xiàn)梯度變化，從而使表面反射率能降低2％以上。
文檔編號(hào)C03C17/22GK101979352SQ201010524439
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者徐崢, 李志進(jìn), 楊衛(wèi)民, 翟立軍, 趙峰偉 申請(qǐng)人:常熟耀皮特種玻璃有限公司