一種自清潔減反射涂層及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種自清潔減反射涂層及其制備方法。該自清潔減反射涂層的接觸角＞150°，滾動角＜10°，不僅具有高的減反射性能，還具有超疏水、疏油、疏塵的自清潔性能，可使太陽能集熱管和反射鏡以及光伏電池板具有自清潔性能，在大幅提高太陽能光熱集熱器及光伏電池板的系統效率的基礎上，可大幅提高其環境適應性、耐候性及其使用壽命；同時也可以大幅降低電站的運行和維護成本，該自清潔減反射涂層的制備方法簡單，對基底形狀要求低，成本低，無毒無污染；該自清潔減反射涂層具備優異的耐高溫性能，能耐400℃以上的高溫，還具有耐酸堿腐蝕、耐冷熱沖擊、耐紫外輻射性能，其硬度和耐磨性能均較高。

Self cleaning anti reflection coating and preparation method thereof

The invention discloses a self-cleaning anti reflection coating and a preparation method thereof. The self-cleaning antireflection coating, the contact angle of 150 degrees, the rolling angle less than 10 degrees, not only has high antireflection properties, also has the self-cleaning properties of super hydrophobic, oleophobic and hydrophobic dust, can make solar photovoltaic panels and mirrors and self-cleaning performance, based on the system efficiency is greatly increased. High solar thermal collectors and photovoltaic panels on can greatly improve its weather resistance, environmental adaptability and service life; at the same time also can greatly reduce the power plant operation and maintenance costs, the preparation method of self-cleaning antireflection coating on the substrate of simple, low cost, low shape, no pollution; the self-cleaning antireflection coating has excellent high temperature performance, high temperature above 400 DEG C, with acid and alkali corrosion resistance, ultraviolet radiation resistance, thermal shock, the hardness and wear resistance Both higher.

【技術實現步驟摘要】
一種自清潔減反射涂層及其制備方法
本專利技術涉及太陽能應用領域，尤其涉及一種自清潔減反射涂層及其制備方法。
技術介紹
傳統能源的日漸枯竭，迫使人類不斷尋求新的可替代能源，尤其近年的環境破壞和空氣污染，導致新能源尤其清潔能源的顯得尤為重要，人類對新能源的渴望也日漸迫切。太陽能是目前人類發現的最清潔的、最安全的也是取之不盡用之不竭的新能源。太陽能光熱應用已有百年的歷史，但中高溫應用，是近30年的事情，國內起步較晚，落后于歐美發達國家約20年。透射率，是太陽能集熱管的主要光學性能之一，也是太陽能集熱器反射鏡的主要光學性能之一，減反射涂層可以提高集熱管和反射鏡玻璃的透射率，從而提高集熱器的光學效率。通常情況下，光熱集熱器和光伏組件一般應用在太陽光照強、沙漠、多雨等環境較惡劣地區，然而常規光熱集熱器和光伏組件所使用的減反射涂層親水性較強，抗水、油、灰塵侵蝕的能力較差，導致玻璃表面很容易被污染，從而降低了系統效率，同時也大大提高了運行維護的成本。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種強減反射性能、超疏水、超疏油、疏塵的自清潔減反射涂層。本專利技術的再一個目的在于提供自清潔減反射涂層的制備方法。本專利技術的上述目的是通過以下技術方案來實現的：一種自清潔減反射涂層，其成分由多種前驅體反應而成，所述前驅體包括試劑a，試劑a為正硅酸酯、聚二甲基硅氧烷中的至少一種。優選的，所述前驅體還包括試劑b，試劑b為甲醇、乙醇、丙酮中的至少一種。一種自清潔減反射涂層的制備方法，制備步驟如下：（1）將根據權利要求2所述的前驅體試劑a和試劑b，在pH=0.4~3.5條件下攪拌10~30h，隨后靜置陳化5~7天，形成溶膠c；（2）將前驅體試劑a和試劑b，在pH=0.4~3.5條件下攪拌10~30h，另靜置陳化1~30天，形成溶膠d；（3）將溶膠c和溶膠d以（0.1~3）：（5~9）比例混合，形成溶膠e；（4）隨后采用提拉法將溶膠e浸鍍在太陽能集熱管的玻璃管內外壁上，浸鍍時，太陽能集熱管的玻璃管的下降速度為0.3~3mm/s，靜置3~10min，靜置后開始提拉，提拉速度為0.3~2mm/s；（5）浸鍍完成后，在空氣中靜置30min，形成凝膠后在300℃~550℃條件下烘干1~3小時，得到太陽能集熱管的玻璃管內外壁上的自清潔減反射涂層。一種自清潔減反射涂層的制備方法，制備步驟如下：（1）將根據權利要求2所述的前驅體試劑a和試劑b，在pH=0.4~3.5條件下攪拌10~30h，隨后靜置陳化5~7天，形成溶膠c；（2）將前驅體試劑a和試劑b，在pH=0.4~3.5條件下攪拌10~30h，另靜置陳化1~30天，形成溶膠d；（3）將溶膠c和溶膠d以（0.1~3）：（5~9）比例混合，形成溶膠e；（4）隨后采用旋涂法將溶膠e被鍍在太陽能集熱器的反射鏡和光伏電池表面，旋涂速度為0.1~12r/min；（5）被鍍完成后，在空氣中靜置30min，形成凝膠后在300℃~550℃條件下烘干1~3小時，得到太陽能集熱管反射鏡和光伏電池表面的自清潔減反射涂層。一種自清潔減反射涂層的制備方法，制備步驟如下：（1）將根據權利要求2所述的前驅體試劑a和試劑b，在pH=0.4~3.5條件下攪拌10~30h，隨后靜置陳化5~7天，形成溶膠c；（2）將前驅體試劑a和試劑b，在pH=0.4~3.5條件下攪拌10~30h，另靜置陳化1~30天，形成溶膠d；（3）將溶膠c和溶膠d以（0.1~3）：（5~9）比例混合，形成溶膠e；（4）隨后采用噴涂法將溶膠e被鍍在太陽能集熱管的反射鏡和光伏電池表面，噴涂槍出口壓力為0.1~2MPa，噴涂槍口與太陽能集熱管反射鏡和光伏電池表面的間距為10~500mm，噴涂槍口移動速度為10~200mm/s；（5）被鍍完成后，在空氣中靜置30min，形成凝膠后在300℃~550℃條件下烘干1~3小時，得到太陽能集熱管反射鏡和光伏電池表面的自清潔減反射涂層。本專利技術的有益效果：自清潔減反射涂層的微觀結構為微米量級團簇上生長著納米顆粒，該自清潔減反射涂層的接觸角＞150°，滾動角＜10°，不僅具有高的減反射性能，還具有超疏水、疏油、疏塵的自清潔性能，可使太陽能集熱管和反射鏡以及光伏電池板具有自清潔性能，在大幅提高太陽能光熱集熱器及光伏電池板的系統效率的基礎上，可大幅提高其環境適應性、耐候性及其使用壽命；同時也可以大幅降低電站的運行和維護成本，該自清潔減反射涂層的制備方法簡單，對基底形狀要求低，成本低，無毒無污染；該自清潔減反射涂層具備優異的耐高溫性能，能耐400℃以上的高溫，還具有耐酸堿腐蝕、耐冷熱沖擊、耐紫外輻射性能，其硬度和耐磨性能均較高；該自清潔減反射涂層可用于中高溫槽式太陽能集熱器中的集熱管及反射鏡、線性菲涅爾式集熱器中的集熱管和反射鏡、塔式太陽能集熱器的反射鏡、常溫太陽能集熱器中的集熱管及防護玻璃以及光伏電池板表面。附圖說明附圖1為本專利技術的自清潔減反射涂層的微觀結構示意圖；附圖2為本專利技術的自清潔減反射涂層的制備方法路線示意圖；具體實施方式為詳細說明本專利技術的
技術實現思路
、實現目標效果，以下結合實施方式詳予說明。參照附圖1-附圖2，本專利技術提供一種自清潔減反射涂層，所述自清潔減反射涂層采用試劑a、試劑b為前驅體，在PH=0.4~3.5條件下攪拌10~30h，隨后靜置陳化5~7天，形成溶膠c；另靜置陳化1~30天，形成溶膠d；將溶膠c和溶膠d以（0.1~3）：（5~9）比例混合，形成溶膠e；隨后，采用提拉法將溶膠e浸鍍在太陽能集熱管的玻璃管內外壁上，浸鍍時，被鍍件下降速度為0.3~3.0mm/s，靜置3~10min，將被鍍件向上提拉，提拉速度為0.3~2.0mm/s；采用旋涂法或噴涂法被鍍在太陽能集熱器的反射鏡和光伏電池板表面，旋涂速度為0.1~12r/min，噴涂槍出口壓力為0.1~2MPa，槍口與基片間距為10~500mm，槍口移動速度為10~200mm/s；鍍膜完成后，在空氣中靜置30min形成凝膠，隨后在300℃~550℃條件下烘干1~3h，得到所述的自清潔減反射涂層。本專利技術中，所述試劑a為正硅酸酯：正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯等、聚二甲基硅氧烷中的至少一種，試劑a的分子量為88~20000。本專利技術中，所述試劑b為甲醇、乙醇、丙酮中的至少一種。實施例1本實施例提供一種自清潔減反射涂層，所述自清潔減反射涂層采用正硅酸乙酯和乙醇為前驅體，在pH=0.4條件下攪拌10小時，隨后靜置陳化7天，形成溶膠c；另靜置陳化30天，形成溶膠d；將溶膠c和溶膠d以1:5比例混合，形成溶膠e；隨后，采用提拉法將溶膠e浸鍍在太陽能集熱管的比例管內外壁上，進度是，被鍍件下降速度為0.5mm/s，靜置5min，提拉速度為0.3mm/s；浸鍍完成后，在空氣中靜置30min形成凝膠，隨后在400℃條件下烘干1h，得到所述的自清潔減反射涂層；最后，采用旋涂法將溶膠e被鍍在太陽能集熱管的反射鏡和光伏電池板表面，旋涂速度為0.1r/min，被鍍完成后，在空氣中靜置30min形成凝膠，隨后在400℃條件下烘干1h，得到所述的自清潔減反射涂層。實施例2本實施例提供一種自清潔減反射涂層，所述自清潔減反射涂層采用聚二甲基硅氧烷和甲醇為前驅體，在pH=2條件下攪拌15h，隨后靜置陳化5天，形成溶膠c本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自清潔減反射涂層，其成分由多種前驅體反應而成，其特征在于，所述前驅體包括試劑a，試劑a為正硅酸酯、聚二甲基硅氧烷中的至少一種。

【技術特征摘要】
1.一種自清潔減反射涂層，其成分由多種前驅體反應而成，其特征在于，所述前驅體包括試劑a，試劑a為正硅酸酯、聚二甲基硅氧烷中的至少一種。2.根據權利要求1所述的自清潔減反射涂層，其特征在于，所述前驅體還包括試劑b，試劑b為甲醇、乙醇、丙酮中的至少一種。3.一種自清潔減反射涂層的制備方法，其特征在于，制備步驟如下：(1)將根據權利要求2所述的前驅體試劑a和試劑b，在pH=0.4~3.5條件下攪拌10~30h，隨后靜置陳化5~7天，形成溶膠c；(2)將前驅體試劑a和試劑b，在pH=0.4~3.5條件下攪拌10~30h，另靜置陳化1~30天，形成溶膠d；(3)將溶膠c和溶膠d以（0.1~3）：（5~9）比例混合，形成溶膠e；(4)隨后采用提拉法將溶膠e浸鍍在太陽能集熱管的玻璃管內外壁上，浸鍍時，太陽能集熱管的玻璃管的下降速度為0.3~3mm/s，靜置3~10min，靜置后開始提拉，提拉速度為0.3~2mm/s；(5)浸鍍完成后，在空氣中靜置30min，形成凝膠后在300℃~550℃條件下烘干1~3小時，得到太陽能集熱管的玻璃管內外壁上的自清潔減反射涂層。4.一種自清潔減反射涂層的制備方法，其特征在于，制備步驟如下：(1)將根據權利要求2所述的前驅體試劑a和試劑b，在pH=0.4~3.5條件下攪拌10~30h，隨后靜置陳化5~7天，形成溶膠c；(2)將前...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹明剛，楊興，王靜，張磊，閆超一，孫亞楠，范兵，
申請(專利權)人：滄州天瑞星光熱技術有限公司，
類型：發明
國別省市：河北,13