自潔增透涂料及其制備方法、自潔增透玻璃及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種自潔增透涂料及其制備方法，所述自潔增透涂料為含有無定形納米二氧化硅、含氮化合物、水和鏈狀結構的功能金屬氧化物的混合物；其中，所述功能金屬氧化物包括納米二氧化鈦、納米二氧化鋯和納米氧化錫銻，無定形納米二氧化硅的粒徑為40-100nm，且二氧化鈦、二氧化鋯的總量與二氧化硅的摩爾比為1：（1-3）。本發(fā)明還提供了一種自潔增透玻璃及其制備方法。采用本發(fā)明提供的自潔增透涂料制備得到的自潔增透玻璃具有良好的增透性、耐磨性和自清潔性，長時間使用后仍具有良好的耐磨性和增透性。另外，本發(fā)明提供的自潔增透涂料為水性涂料，非常環(huán)保。
【專利說明】自潔增透涂料及其制備方法、自潔增透玻璃及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于玻璃材料【技術領域】，尤其涉及一種自潔增透涂料及其制備方法、一種自潔增透玻璃的制備方法以及由該方法制備得到的自潔增透玻璃。
【背景技術】
[0002]為了提高光伏玻璃的透光率，現有技術中解決方案主要有以下兩種:一是在光伏玻璃上涂覆增透薄膜(例如二氧化硅薄膜)，二是在光伏玻璃上涂覆自清潔薄膜(例如二氧化鈦薄膜)。
[0003]其中，增透薄膜可以使光伏玻璃的初始透光率大幅增加，在可見光范圍內的增透率達2.5%以上。但隨著光伏玻璃使用時間的增加，其表面被各種污染物所覆蓋，玻璃的透光率大幅下降(下降幅度甚至可達10%以上)，增透薄膜也無法發(fā)揮增透作用。現有技術中，可用作增透薄膜的材料主要為二氧化硅。但二氧化硅薄膜本身耐磨性較差，而用作增透膜時其為多孔結構，其耐磨性進一步降低，因此玻璃在運輸、安裝和維護過程中表面的薄膜極易損傷。
[0004]自清潔薄膜主要是采用納米二氧化鈦形成二氧化鈦薄膜，通過其光催化作用和超親水作用使光伏玻璃表面始終保持清潔，從而使光伏玻璃的透光率不因使用時間的增加而減少，但二氧化鈦過高的折射率大幅降低了光伏玻璃的初始透光率。因此，目前現有技術中的各種鍍膜玻璃不能兼具有良好的增透性、耐磨性和自清潔性。另外，目前用于玻璃表面的鍍膜液大部分為溶劑型涂料，不利于環(huán)保。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明解決了現有技術中存在的鍍膜玻璃不能兼具良好的增透性、耐磨性和自清潔性且其采用的鍍膜液不環(huán)保的 技術問題。
[0006]本發(fā)明提供了一種自潔增透涂料，所述自潔增透涂料為含有無定形納米二氧化硅、含氮化合物、水和鏈狀結構的功能金屬氧化物的混合物；其中，所述功能金屬氧化物包括納米二氧化鈦、納米二氧化鋯和納米氧化錫銻，無定形納米二氧化硅的粒徑為40-100nm，且二氧化鈦、二氧化鋯的總量與二氧化硅的摩爾比為1:(1_3)。
[0007]S1、分別制備二氧化硅水溶膠和含有含氮化合物的二氧化鈦水溶膠；
52、配制二氧化鋯水分散液和氧化錫銻水分散液；
53、往步驟SI制備的二氧化硅水溶膠中按比例加入含有含氮化合物的二氧化鈦水溶膠、二氧化鋯水分散液和氧化錫銻水分散液，混合均勻后得到所述自潔增透涂料。
[0008]另外，本發(fā)明還提供了一種自潔增透玻璃的制備方法，包括在玻璃基體表面涂覆本發(fā)明提供的自潔增透涂料，烘干鋼化后得到所述自潔增透玻璃。
[0009]最后，本發(fā)明提供了一種自潔增透玻璃，所述自潔增透玻璃由本發(fā)明提供的制備方法制備得到。
[0010]本發(fā)明提供的自潔增透涂料，通過采用無定形納米二氧化硅、含氮化合物、水和鏈狀結構的功能金屬氧化物，所述功能金屬氧化物包括納米二氧化鈦、納米二氧化鋯和納米氧化錫銻，并通過對二氧化硅的粒徑進行具體限定，同時限定二氧化硅與二氧化鈦、二氧化鋯的用量關系，使得采用該涂料在玻璃表面形成的薄膜在具有良好的自清潔和耐磨性能的前提下，增透率得到進一步提高，從而使得本發(fā)明的自潔增透涂料兼具有良好的增透性、耐磨性和自清潔性。另外，本發(fā)明提供的自潔增透涂料為水性涂料，不采用有機溶劑，非常環(huán)保。
[0011]采用本發(fā)明提供的自潔增透涂料在玻璃表面形成薄膜，從而制備得到本發(fā)明提供的自潔增透薄膜，由于表面薄膜兼具有良好的增透性、耐磨性和自清潔性，使得本發(fā)明提供的自潔增透玻璃具有良好的增透性、耐磨性和自清潔性，長時間使用后仍具有良好的耐磨性和增透性。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明提供了一種自潔增透涂料，所述自潔增透涂料為含有無定形納米二氧化硅、含氮化合物、水和鏈狀結構的功能金屬氧化物的混合物；其中，所述功能金屬氧化物包括納米二氧化鈦、納米二氧化鋯和納米氧化錫銻(納米ATO )，無定形納米二氧化硅的粒徑為40-100nm，且二氧化鈦、二氧化鋯的總量與二氧化硅的摩爾比為1:(1_3)。[0013]本發(fā)明提供的自潔增透涂料，通過采用無定形納米二氧化硅、含氮化合物、水和鏈狀結構的功能金屬氧化物，所述功能金屬氧化物包括納米二氧化鈦、納米二氧化鋯和納米氧化錫銻，并通過對二氧化硅的粒徑進行具體限定，同時限定二氧化硅與二氧化鈦、二氧化鋯的用量關系，使得采用該涂料在玻璃表面形成的薄膜在具有良好的自清潔和耐磨性能的前提下，增透率得到進一步提高，從而使得本發(fā)明的自潔增透涂料兼具有良好的增透性、耐磨性和自清潔性。另外，本發(fā)明提供的自潔增透涂料為水性涂料，不采用有機溶劑，非常環(huán)保。
[0014]本發(fā)明的發(fā)明人通過大量實驗發(fā)現，若二氧化硅的含量較低，二氧化鈦、二氧化鋯的總量與二氧化硅的摩爾比大于I時，采用該自潔增透涂料形成的薄膜的折射率會增加，使得透光率大大降低。而當二氧化硅的含量較高，二氧化鈦、二氧化鋯的總量與二氧化硅的摩爾比小于1/3時，采用該自潔增透涂料形成的薄膜中二氧化鈦的含量相對降低，使得薄膜的耐磨性大打折扣，同時薄膜的超親水性能和光觸媒效果也降低。因此，本發(fā)明中，必須保證所述二氧化鈦、二氧化鋯的總量與二氧化硅的摩爾比為1:(1_3)。
[0015]以自潔增透涂料的總質量為基準，其中，無定形納米二氧化硅的含量為l_6wt%，納米二氧化鈦的含量為0.l-4wt%，納米二氧化鋯的含量為0.l-4wt%，納米ATO的含量為
0.l_2wt%,含氮化合物的含量為l_5wt%。本發(fā)明中的發(fā)明人通過進一步的實驗發(fā)現,無定形納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米二氧化鋯、納米ATO的含量在本發(fā)明的優(yōu)選范圍內時，采用該涂料在玻璃表面形成薄膜后可使玻璃的初始透光率大幅增加。
[0016]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現，采用鏈狀結構的功能金屬氧化物，而不是采用顆粒狀或其它形狀的金屬氧化物，能顯著提高涂料所形成薄膜的耐磨性和硬度，從而有效延長采用該薄膜的鍍膜玻璃的使用時間。優(yōu)選情況下，所述納米ATO的粒徑為2-10nm。
[0017]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，以自潔增透涂料的總質量為基準，所述自潔增透涂料中還含有大于O至0.5wt%的納米貴金屬粒子。納米貴金屬粒子添加到自潔增透涂料中后，基于其良好的導電性和催化活性，貴金屬納米粒子可以進一步提高薄膜中納米二氧化鈦組分的超親水性能和光觸媒效果。本發(fā)明中，所述貴金屬為現有技術中常見的各種貴金屬，例如可選自金、鉬、銀中的一種或多種。更優(yōu)選情況下，所述納米貴金屬粒子的粒徑為 2-lOnm。
[0018]本發(fā)明中，所述自潔增透涂料中含有含氮化合物，所述含氮化合物可采用現有技術中常用的各種含氮化合物。本發(fā)明中，所述含氮化合物在涂料制備過程中不參與化學反應；所述自潔增透涂料涂覆在玻璃表面，并進行烘干和熱處理時，所述含氮化合物分解揮發(fā)，分解后形成的氮原子作為氮源摻雜于二氧化鈦晶格中，從而進一步提高納米二氧化鈦的超親水性能和光觸媒效果。優(yōu)選情況下，所述含氮化合物為尿素，但不局限于此。
[0019]本發(fā)明提供的自潔增透涂料為水性涂料，相比現有技術中各種溶劑型涂料，其具有無毒環(huán)保的優(yōu)點。
[0020]本發(fā)明還提供了所述自潔增透涂料的制備方法，包括以下步驟:
51、分別制備二氧化硅水溶膠和含有含氮化合物的二氧化鈦水溶膠；
52、配制二氧化鋯水分散液和氧化錫銻水分散液；
53、往步驟SI制備的二氧化硅水溶膠中按比例加入含有含氮化合物的二氧化鈦水溶膠、二氧化鋯水分散液和氧化錫銻水分散液，混合均勻后得到所述自潔增透涂料。
[0021]本發(fā)明中，制備二氧化硅水溶膠的步驟為:在含有成核劑的水中加入堿性催化劑和硅源，攪拌后得到所述二氧化硅水溶膠。其中，所述成核劑為生成二氧化硅溶膠顆粒時常用的各種成核劑，例如可以為硅溶膠，但不局限于此。所述成核劑可直接采用商購產品，例如可以采用粒徑為22nm的ludox AS-40娃溶膠(40wt%, sigma aldrich)作為成核劑。所述堿性催化劑用于催化硅源的水解反應進行，從而產生二氧化硅溶膠。本發(fā)明中，所述堿性催化劑為本領域技術人員所公知，例如可以采用精氨酸，但不局限于此。所述硅源為現有技術中常用的各種有機硅化合物，`例如可以為正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或多種，但不局限于此。
[0022]本發(fā)明中，加入堿性催化劑和硅源后攪拌的條件包括:攪拌溫度為30_70°C，攪拌時間為3-10h。作為本領域技術人員的公知常識，攪拌后還需陳化，陳化過程中需調節(jié)體系PH值，保證形成穩(wěn)定的二氧化硅水溶膠。其中，陳化的時間為24h以上。調節(jié)體系pH值采用的PH調節(jié)劑為HNO3，調節(jié)至體系pH值為2-4即可。
[0023]制備含有含氮化合物的二氧化鈦水溶膠的步驟為本領域技術人員所公知，例如包括以下步驟:在含有含氮化合物的酸性體系中，加入乙酰丙酮和鈦源，攪拌后得到所述二氧化鈦水溶膠。其中，乙酰丙酮能與鈦源發(fā)生螯合，從而可控制鈦源的水解速率，避免鈦源水解過快而產生沉淀，保證形成穩(wěn)定可控的二氧化鈦水溶膠。所述鈦源為現有技術中常用的各種鈦源，例如可以為鈦酸四丁酯、鈦酸四丙酯、鈦酸四乙酯中的一種或多種，但不局限于此。所述酸性體系為pH值為1-3的HNO3溶液體系，其可通過直接在水中加入HNO3至體系pH值為1-3即可。本步驟中，所述鈦源優(yōu)選在攪拌狀態(tài)下加入。更優(yōu)選情況下，攪拌溫度為40-80°C，攪拌時間為2-4h。
[0024]根據本發(fā)明的方法，步驟S2中，配制二氧化鋯水分散液的步驟為:將氯氧化鋯分散于水中，并加入堿調節(jié)PH值為2-3，即得到所述二氧化鋯水分散液。其中，所采用的堿可為氨水，但不局限于此。[0025]配制氧化錫銻水分散液的步驟為:將納米級氧化錫銻粉末分散于水中，并加入酸調節(jié)體系PH值為3-5，得到所述氧化錫銻水分散液。其中，酸可采用HNO3,但不局限于此。所述納米級氧化錫銻可采用商購產品，例如可以采用宣城晶瑞新材料有限公司的粒徑為5nm的ATO粉末,但不局限于此。
[0026]根據本發(fā)明提供的制備方法，在分別制得前述溶膠體系、溶液體系后，即可將二氧化鈦水溶膠、含鋯水溶液和氧化錫銻水分散液依次加入至二氧化硅水溶膠中，混合均勻后即得到所述自潔增透涂料。優(yōu)選情況下，為使各組分混合均勻，混合的過程在攪拌狀態(tài)下進行，攪拌至少Ih。
[0027]如前所述，作為本領域技術人員的一種優(yōu)選實施方式，本發(fā)明中提供的自潔增透涂料中還含有納米貴金屬粒子。因此，所述自潔增透涂料的制備方法中，還包括往二氧化硅水溶膠中加入貴金屬納米粒子水溶膠的步驟。其中，配制貴金屬納米粒子水溶膠的步驟為:將水溶性貴金屬鹽溶解于水中得到貴金屬鹽溶液，然后加入膠體保護劑，最后加入還原劑并回流，得到所述貴金屬納米粒子水溶膠。本發(fā)明中，所述膠體保護劑用于防止貴金屬納米粒子發(fā)生團聚。所述膠體保護劑可采用本領域技術人員公知的各種膠體保護劑，例如可以采用檸檬酸二氫鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、檸檬酸三鈉和二十烷基磺酸中的任意一種。所述還原劑可選自硼氫化鈉(NaBH4 )、檸檬酸鈉、次磷酸鈉、抗壞血酸、葡萄糖、檸檬酸三鈉中的任意一種。作為本領域技術人員的公知常識，所述檸檬酸三鈉由于自身結構特性，其既可用作還原劑將貴金屬鹽還原成貴金屬粒子，也可用作膠體保護劑防止貴金屬粒子之間發(fā)生團聚。
[0028]本發(fā)明中，所述貴金屬可選自金、鉬、銀中的一種或多種。對應地，所述水溶性貴金屬鹽選自H2PtCl6、AgNO3> HAuCl4,但不局限于此。
[0029]進一步地，本發(fā)明提供了一種自潔增透玻璃的制備方法，包括在玻璃基體表面涂覆本發(fā)明提供的自潔增透涂料，烘干鋼化后得到所述自潔增透玻璃。
[0030]其中，所述涂覆的方法 為現有技術中常用的各種在玻璃表面形成薄膜的方法，例如可以為輥涂、提拉或旋涂法，本發(fā)明沒有特殊限定。所述烘干的溫度為50-200°C，鋼化溫度為 600-750°C。
[0031]最后，本發(fā)明提供了一種自潔增透玻璃，所述自潔增透玻璃由本發(fā)明提供的制備方法制備得到。即本發(fā)明提供的自潔增透涂料包括玻璃基體和覆蓋于玻璃基體表面的自潔增透薄膜，其中該自潔增透薄膜即由本發(fā)明提供的自潔增透涂料形成。
[0032]采用本發(fā)明提供的自潔增透涂料在玻璃表面形成薄膜，從而制備得到本發(fā)明提供的自潔增透薄膜，由于表面薄膜兼具有良好的增透性、耐磨性和自清潔性，使得本發(fā)明提供的自潔增透玻璃具有良好的增透性、耐磨性和自清潔性，長時間使用后仍具有良好的耐磨性和增透性。
[0033]為了使本發(fā)明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0034]實施例1
(I)原料配制:
配制二氧化娃水溶膠:稱取12.5克22nm的ludox AS-40娃溶膠(40wt%, sigmaaldrich)作為溶膠成核劑，加入600克去離子水后在攪拌狀態(tài)下加入精氨酸至其濃度為2mmol/L,最后加入172克正硅酸乙酯，在60°C下攪拌5h，陳化24h后用HNO3調節(jié)pH為3，得到本實施例的二氧化硅水溶膠Al。
配制含有尿素的二氧化鈦水溶膠:稱取300克的去離子水并用HNO3調節(jié)pH為2，然后加入6.6克乙酰丙酮和4克尿素，在攪拌條件下加入100克鈦酸四丁酯，攪拌溫度為60°C，攪拌時間為3h，得到本實施例的含有尿素的二氧化鈦水溶膠BI。
配制貴金屬納米粒子水溶膠:將2.5mL質量分數為5wt%的H2PtCl6溶液加入到175克水中，在80°C攪拌下快速加入30mL質量分數為lwt%的檸檬酸二氫鈉溶液，恒溫2h后加入占所述貴金屬納米粒子水溶膠總量0.005wt%的還原劑NaBH4并回流30min,浸入冷水中停止反應，得到本實施例的貴金屬納米離子水溶膠Cl。
配制含鋯水溶液:稱取200克去離子水,在攪拌條件下加入100克氯氧化鋯,用氨水調節(jié)pH為2.5，得到本實施例的含鋯水溶液Dl。
配制ATO水分散液:稱取100克去離子水，用HNO3調節(jié)pH為4，加入20克ATO (宣城晶瑞新材料有限公司，5nm)，攪拌后得到本實施例的ATO水分散液El。
(2)涂料配制
攪拌狀態(tài)下往I重量份的Al中加入B1、C1、D1、E1各I重量份，繼續(xù)攪拌lh，得到本實施例的自潔增透涂料SI ；S1中,無定形納米二氧化娃的含量為3.5wt% (粒徑為60nm),納米二氧化鈦的含量1.53wt%，納米二氧化鋯的含量為2.53wt%，納米ATO的含量為1.33wt%(粒徑為5nm)，納米鉬粒子的含量為0.004wt%(粒徑為5nm)，二氧化鈦、二氧化鋯的總量與二氧化硅的摩爾比為1:1.5。 (4)制備自潔增透玻璃
以光伏超白玻璃為基體，采用輥涂法將上述自潔增透涂料SI涂覆于玻璃基片上，并經200°C烘干和700°C鋼化，得到本實施例的自潔增透玻璃S10。
[0035]實施例2
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的自潔增透涂料S2和自潔增透玻璃S20，不同之處在于:
步驟(2)中，攪拌狀態(tài)下往I重量份的Al中加入B1、D1、E1各I重量份，不加入Cl，繼續(xù)攪拌lh，得到本實施例的自潔增透涂料S2 ；S2中，無定形納米二氧化硅的含量為4.lwt%(粒徑為60nm)，納米二氧化鈦的含量1.78wt%,納米二氧化鋯的含量為3 wt%,納米ATO的含量為1.54wt% (粒徑為5nm)，二氧化鈦、二氧化鋯的總量與二氧化硅的摩爾比為1:1.5 ;
步驟(3)中，以光伏超白玻璃為基體，采用輥涂法將上述自潔增透涂料S2涂覆于玻璃基片上，并經200°C烘干和700°C鋼化，得到本實施例的自潔增透玻璃S20。
[0036]實施例3
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的自潔增透涂料S3和自潔增透玻璃S30，不同之處在于:
步驟(1)中，配制含有尿素的二氧化鈦水溶膠:稱取300克的去離子水并用HNO3調節(jié)PH為2，然后加入6.6克乙酰丙酮和5克尿素，在攪拌條件下加入67克鈦酸四乙酯，攪拌溫度為60°C，攪拌時間為3h，得到本實施例的二氧化鈦水溶膠B2 ；
配制貴金屬納米粒子水溶膠:將IOmL質量分數為8的％的HAuCl4溶液與30mL質量分數為lwt%的檸檬酸三鈉溶液混合攪拌lOmin，其中檸檬酸三鈉既是還原劑，也是膠體保護劑，停止攪拌后得到本實施例的貴金屬納米離子水溶膠C2 ；
步驟(2)中，攪拌狀態(tài)下往I重量份的Al中加入B2、C2、D1、E1各I重量份，繼續(xù)攪拌lh，得到本實施例的自潔增透涂料S3 ；S3中，無定形納米二氧化硅的含量為4wt% (粒徑為60nm)，納米二氧化鈦的含量1.72wt%，納米二氧化鋯的含量為2.85wt%，納米ATO的含量為1.5wt% (粒徑為5nm),納米金粒子的含量為0.0035wt% (粒徑為7nm), 二氧化鈦、二氧化錯的總量與二氧化硅的摩爾比為1:1.5 ;
步驟(3)中，以光伏超白玻璃為基體，采用輥涂法將上述自潔增透涂料S3涂覆于玻璃基片上，并經200°C烘干和700°C鋼化，得到本實施例的自潔增透玻璃S30。
[0037]實施例4
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的自潔增透涂料S4和自潔增透玻璃S40，不同之處在于:
步驟(2)中，攪拌狀態(tài)下往I重量份的Al中加入2重量份Bl、l重量份Dl、l重量份E1，不加入Cl，繼續(xù)攪拌lh，得到本實施例的自潔增透涂料S4;S4中，無定形納米二氧化硅的含量為3.46wt% (粒徑為60nm)，納米二氧化鈦的含量3.0wt%，納米二氧化鋯的含量為
2.48wt%，納米ATO的含量為1.30wt% (粒徑為5nm)，二氧化鈦、二氧化鋯的總量與二氧化硅的摩爾比為1:1;
步驟(3)中，以光伏超白玻璃為基體，采用輥涂法將上述自潔增透涂料S4涂覆于玻璃基片上，并經200°C烘干和700°C鋼化，得到本實施例的自潔增透玻璃S40。
[0038]實施例5
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的自潔增透涂料S5和自潔增透玻璃S50，不同之處在于:
步驟(2)中，攪拌狀態(tài)下往I重量份的Al中加入0.5重量份B1、0.5重量份Dl、l重量份E1，不加入Cl，繼續(xù)攪拌lh，得到本實施例的自潔增透涂料S4 ；S4中，無定形納米二氧化硅的含量為5.5wt% (粒徑為60nm)，納米二氧化鈦的含量1.3wt%,納米二氧化鋯的含量為2wt%，納米ATO的含量為2wt% (粒徑為5nm)，二氧化鈦、二氧化鋯的總量與二氧化硅的摩爾比為1:3 ；
步驟(3)中，以光伏超白玻璃為基體，采用輥涂法將上述自潔增透涂料S5涂覆于玻璃基片上，并經200°C烘干和700°C鋼化，得到本實施例的自潔增透玻璃S50。
[0039]對比例I
以光伏超白玻璃為基體，采用輥涂法將Al涂覆于玻璃基片上，并經200°C烘干和700°C鋼化，得到本實施例的自潔增透玻璃DSlO。
[0040]對比例2
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的自潔增透涂料DS2和自潔增透玻璃DS20，不同之處在于:
步驟(2)中，攪拌狀態(tài)下往I重量份的Al中加入I重量份BI，繼續(xù)攪拌lh，得到本對比例的涂料DS2 ；DS2中，無定形納米二氧化硅的含量為6wt%(粒徑為60nm)，納米二氧化鈦的含量為2.6wt%，二氧化鈦與二氧化硅的摩爾比為1:3 ；
步驟(3)中，以光伏超白玻璃為基體，采用輥涂法將上述涂料DS2涂覆于玻璃基片上，并經200°C烘干和700°C鋼化，得到本實施例的自潔增透玻璃DS20。
[0041]對比例3
采用與實施例1相同的步驟制備本實施例的自潔增透涂料DS3和自潔增透玻璃DS30，不同之處在于:
步驟(2)中，攪拌狀態(tài)下往I重量份的Al中加入I重量份BI和I重量份E1，繼續(xù)攪拌lh，得到本對比例的涂料DS3中，無定形納米二氧化硅的含量為5.3wt% (粒徑為60nm)，納米二氧化鈦的含量為2.3wt%,納米ATO的含量2.0wt% (粒徑為5nm)，二氧化鈦與二氧化硅的摩爾比為1:3 ；
步驟(3)中，以光伏超白玻璃為基體，采用輥涂法將上述涂料DS3涂覆于玻璃基片上，并經200°C烘干和700°C鋼化，得到本實施例的自潔增透玻璃DS30。
[0042]性能測試 (I)透光率測試
采用LCD-5200光電特性測試儀，掃描380-780nm波段，按照GBT 2680-1994公開的太陽光各波段分布特性，測試各自潔增透玻璃樣品S10-S50和DS10-DS30的透光率，并計算其初始增透率。
初始增透率=自潔增透玻璃樣品的透光率-潔凈的玻璃基底的透光率。
[0043](2)耐摩擦測試
采用濕棉布(5wt%的洗潔精水溶液)摩擦自潔增透玻璃樣品S10-S50和DS10-DS30各10000次。壓力為200 g/cm2，摩擦角度為90度。10000次摩擦后，檢測各玻璃樣品的透光率。若各玻璃樣品透光率減少值在0.5%以內，記為0K，否則為NG。
[0044](3)鉛筆硬度測試
采用GB 6739-2006公開的方法對各自潔增透玻璃樣品S10-S50和DS10-DS30進行鉛筆硬度測試。
[0045](4)防靜電測試
采用GB 1410-2006和JJF 1285-2011公開的方法，測試設備為ACL380重錘式表面電阻儀，測量電壓為9V，對各自潔增透玻璃樣品S10-S50和DS10-DS30進行防靜電測試，記錄其表面抵抗值。
[0046](5)親水性測試
采用即滴即測的方式，以接觸角測量儀(德國Dataphysics公司，型號0CA20 ;接觸角測量范圍:0-180°，測量精度:±0.1° )測定水在各自潔增透玻璃樣品S10-S50和DS10-DS30表面的接觸角。
[0047]測試結果如表1所示。
表1
【權利要求】
1.一種自潔增透涂料，其特征在于，所述自潔增透涂料為含有無定形納米二氧化硅、含氮化合物、水和鏈狀結構的功能金屬氧化物的混合物；其中，所述功能金屬氧化物包括納米二氧化鈦、納米二氧化鋯和納米氧化錫銻，無定形納米二氧化硅的粒徑為40-100nm，且二氧化鈦、二氧化鋯的總量與二氧化硅的摩爾比為1:(1_3)。
2.根據權利要求1所述的自潔增透涂料，其特征在于，以自潔增透涂料的總質量為基準，其中，無定形納米二氧化硅的含量為l_6wt%，納米二氧化鈦的含量為0.l-4wt%，納米二氧化鋯的含量為0.l_4wt%，納米氧化錫銻的含量為0.l_2wt%，含氮化合物的含量為l-5wt%。
3.根據權利要求1或2所述的自潔增透涂料，其特征在于，所述納米氧化錫銻的粒徑為2_10nmo
4.根據權利要求1或2所述的自潔增透涂料，其特征在于，以自潔增透涂料的總質量為基準，所述自潔增透涂料中還含有大于O至0.5wt%的納米貴金屬粒子；所述貴金屬選自金、鉬、銀中的一種或多種。
5.根據權利要求4所述的自潔增透涂料，其特征在于，所述納米貴金屬粒子的粒徑為2_10nmo
6.根據權利要求1或2所述的自潔增透涂料，其特征在于，所述含氮化合物為尿素。
7.權利要求1-6任一項所述的自潔增透涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、分別制備二氧化硅水溶膠和含有含氮化合物的二氧化鈦水溶膠； 52、配制二氧化鋯水分散液和氧化錫銻水分散液； 53、往步驟SI制備的二氧化硅水溶膠中按比例加入含有含氮化合物的二氧化鈦水溶膠、二氧化鋯水分散液和氧化錫`銻水分散液，混合均勻后得到所述自潔增透涂料。
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟SI中，制備二氧化硅水溶膠的步驟為:在含有成核劑的水中加入堿性催化劑和硅源，攪拌后得到所述二氧化硅水溶膠，所述成核劑為硅溶膠； 制備含有含氮化合物的二氧化鈦水溶膠的步驟為:在含有含氮化合物的酸性體系中，加入乙酰丙酮和鈦源，攪拌后得到所述二氧化鈦水溶膠。
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述硅源為正硅酸乙酯、正硅酸甲酯和乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或多種，所述鈦源為鈦酸四丁酯、鈦酸四丙酯和鈦酸四乙酯中的一種或多種；所述堿性催化劑包括精氨酸、氨水、乙二胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或多種。
10.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，配制二氧化鋯水分散液的步驟為:將氯氧化鋯分散于水中，并加入堿調節(jié)PH值為2-3，即得到所述二氧化鋯水分散液； 配制氧化錫銻水分散液的步驟為:將納米級氧化錫銻粉末分散于水中，并加入酸調節(jié)體系PH值為3-5，得到所述氧化錫銻水分散液。
11.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，S3中還包括往二氧化硅水溶膠中加入貴金屬納米粒子水溶膠的步驟；其中，配制貴金屬納米粒子水溶膠的步驟為:將水溶性貴金屬鹽溶解于水中得到貴金屬鹽溶液，然后加入膠體保護劑，最后加入還原劑并回流，得到所述貴金屬納米粒子水溶膠；所述膠體保護劑選自檸檬酸二氫鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、檸檬酸三鈉和二十烷基磺酸中的任意一種，所述還原劑選自硼氫化鈉、檸檬酸鈉、次磷酸鈉、抗壞血酸、葡萄糖、檸檬酸三鈉中的任意一種。
12.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述水溶性貴金屬鹽選自H2PtCl6、AgN03> HAuCl4中的一種或多種。
13.一種自潔增透玻璃的制備方法，其特征在于，包括在玻璃基體表面涂覆權利要求1-6任一項所述的自潔增透涂料，烘干鋼化后得到所述自潔增透玻璃。
14.根據權利要求13所述的制備方法，其特征在于，所述涂覆的方法為輥涂、提拉或旋涂法；所述烘干的溫度為50-200°C，鋼化溫度為600-750°C。
15.一種自潔增透玻璃，其特征在于，所述自潔增透玻璃由權利要求13或14所述的制備方法制備得到。
【文檔編號】C09D7/12GK103509380SQ201210201744
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月19日 優(yōu)先權日:2012年6月19日
【發(fā)明者】黎憲寬, 周維, 孫永亮 申請人:比亞迪股份有限公司