[發明專利]基于硅溶膠的集熱外罩管玻璃減反射膜和制備方法

在審

• 申請號: 201610047744.8
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105753333A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 趙其;張文慶
• 申請（專利權）人: 山東中信能源聯合裝備股份有限公司
• 主分類號: C03C17/00
• 分類號: C03C17/00
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 李茜

一、技術領域

本發明涉及一種集熱外罩管玻璃減反射膜和制備方法，尤其是一種基于硅溶膠的集熱外罩管玻璃減反射膜和制備方法。

二、背景技術

槽式太陽能高溫集熱管的組成為：外玻璃罩管、內置金屬管、金屬封接件及波紋管等；所述內置金屬管鍍有選擇性吸收膜，用于吸收透過外玻璃管的太陽光，因此除內置金屬管的吸收率之外，外玻璃管的透過率也是影響集熱管吸熱效率的關鍵因素之一，在相同的內置金屬管的吸收率下，外玻璃罩管對太陽光的透過率提高1%，就相當于太陽能集熱器年效率增加2%，因此提高透過率是一種提高集熱管效率的極其有效的途徑，一般的高硼硅玻璃的透光率在91%左右，通過鍍覆減反射薄膜，可以將其透光率穩定提高至96%～98%，因此基于硅溶膠的集熱外罩管玻璃減反射膜和制備方法是一種重要的太陽能利用領域中的鍍膜和工藝方法，在現有的基于硅溶膠的集熱外罩管玻璃減反射膜和制備方法中，太陽能集熱管外玻璃管的增透膜的制備方法通常采用溶膠-凝膠法，溶膠的制備目前普遍采用正硅酸乙酯作為制備SiO₂溶膠的先驅體，無水乙醇作為溶劑，無機酸或氨水作為催化劑，通過一步或兩步水解法，制備二氧化硅溶膠，然后提拉成膜，此法制備二氧化硅溶膠時，環境的溫濕度對成品的影響很大，而且需要三天以上的陳化時間并且制作周期長，工藝相對復雜，同時集熱外罩管的透光率和集熱管的吸收太陽光的效率也不高。

三、發明內容

為了克服上述技術缺點，本發明的目的是提供一種基于硅溶膠的集熱外罩管玻璃減反射膜和制備方法，因此縮短了制作周期簡化了工藝過程。

為達到上述目的，本發明采取的技術方案是：一種基于硅溶膠的集熱外罩管玻璃減反射膜，二氧化硅增透膜的制備原料設置為包含有按照重量比例：硅溶膠15-20%、乙醇65-80%和輔助劑并且各組份的重量比例之和設置為100%。

由于設計了硅溶膠、乙醇和輔助劑，直接使用硅溶膠替代正硅酸乙酯，不再使用無機酸或氨水作為催化劑，簡化掉了水解過程，因此縮短了制作周期簡化了工藝過程。

本發明設計了，一種基于硅溶膠的集熱外罩管玻璃減反射膜，折射率設置為1.22-1.34的二氧化硅增透膜并且制備原料設置為包含有按照重量比例：硅溶膠15-20%、乙醇65-80%和孔助劑0.15-1.3%并且各組份的重量比例之和設置為100%，輔助劑設置為孔助劑。

由于設計了孔助劑，將玻璃管提拉成膜后，進行熱處理時，成孔助劑的成孔原理主要是利用280℃下C-C鍵斷裂，形成小分子類有機物，從而揮發成孔，使膜層形成疏松多孔的結構，因此提高了集熱外罩管的透光率和集熱管的吸收太陽光的效率。

本發明設計了，硅溶膠設置為粒徑為10-100nm的SiO₂按照重量比例：含量為4.5%-5%硅溶膠。

本發明設計了，孔助劑設置為TrtionX-100、P123、F127或P103的嵌段共聚物并且包含有按照重量比例：TrtionX-1001.1-1.3%、P123的含量為0.15-0.3%、F127的含量為0.5-0.55%和P103的含量為0.18-0.45%。

本發明設計了，制備原料包含有按照重量比例：硅溶膠17-19%、乙醇77-80%和TrtionX-1001.2-1.25%、P123的含量為0.25-0.3%、F127的含量為0.5-0.55%或P103的含量為0.18-0.45%并且各組份的重量比例之和設置為100%。

本發明設計了，一種基于硅溶膠的集熱外罩管玻璃減反射膜和制備方法，其步驟是：

a、將孔助劑添加到乙醇中，混合均勻形成乙醇和孔助劑混合液，調節乙醇和孔助劑混合液的pH值，使pH值設置為6-6.5，然后添加硅溶膠，得到鍍膜溶膠；

b、在溫度為15℃-21℃和濕度為40%-50%的環境中,按照提拉速度為25-30cm/min提拉鍍膜的方式把鍍膜溶膠制的二氧化硅增透膜；

c、把鍍有二氧化硅增透膜的集熱外罩管進行膜層固化處理，在溫度為350-550℃的環境中對膜層進行固化處理30-50min。

本發明設計了，鍍膜溶膠設置為包含有按照重量比例：硅溶膠15-20%、乙醇65-80%。

本發明設計了，pH值的調節設置為通過加入量為按照重量比例為0.1-0.5%的鹽酸對乙醇和造孔助劑混合液的pH進行調節。