[发明专利]一种聚二乙烯基苯交联微球分散液及其制备方法及一种二氧化硅减反射膜前驱体乳胶液

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，提供了一种聚二乙烯基苯交联微球分散液及其制备方法和一种二氧化硅减反射膜前驱体乳胶液。本发明利用射线辐照引发二乙烯基苯在醇类溶剂中进行自由基聚合反应，在分散剂聚乙烯吡咯烷酮的稳定作用下，得到尺寸均一的交联聚二乙烯基苯交联微球分散液。本发明提供的制备方法简单，无需高温高压条件，且以醇类为溶剂，过程绿色环保；所得聚二乙烯基苯交联微球分散液能够和硅溶胶直接混合制备二氧化硅减反射膜前驱体乳胶液，无需进行溶剂后处理。本发明提供的二氧化硅减反射膜前驱体乳胶液可形成具有良好减反射性能的二氧化硅多孔膜，该多孔膜在保持高透过率的同时，还具有不留水痕和硅胶印痕的特性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种聚二乙烯基苯交联微球分散液及其制备方法及一种二氧化硅减反射膜前驱体乳胶液。

背景技术

世界工业飞速发展造成的对能源的极度需求促使人类高度重视对太阳能这种可再生能源的利用和开发。如何提高太阳能转化率已成为现今能源发展的重点研究课题之一。在光伏玻璃表面涂覆一层减反射膜是提高太阳光利用率的常用方法。利用光在减反射膜中相消干涉的原理，减反射膜能够最大限度的减少光在材料表面的反射，提高其透过率，从而大大减少了光的损失。通常减反射膜需要保证光的透过率在95％以上，这就要求减反射膜自身的折射率要小于1.23，同时膜厚度要控制在100～130nm左右。

多孔二氧化硅薄膜由于其易于制备、较好的机械和减反射性能，成为一种减反射膜的主要材料。由于二氧化硅的折射率为1.46，空气的折射率为1.0，因此二氧化硅减反射膜的孔隙率要达到55％以上，才能使膜折射率低于1.23。减反射膜的高孔隙率目前主要通过两种方法实现。一是软模板法，即将适当的表面活性剂加入减反射膜前驱体乳胶液中形成胶束，在后续高温固化成膜过程中，表面活性剂被烧除，从而形成多孔结构。这种方法形成的孔尺寸较小，容易通过毛细作用吸附水汽和颗粒物，使薄膜的光学特性快速衰退。二是硬模板法，即将一定尺寸的聚合物微球与硅溶胶以一定比例混合得到前驱体乳胶液，在后续高温固化成膜过程中，聚合物微球被烧除，从而在膜中形成孔洞。这种方法由于聚合物微球粒径和成分易于调节，因而可以可控的调节二氧化硅膜中的孔尺寸和孔隙率，因此硬模板法现已越来越广泛应用在减反射膜的制造工艺上。由于减反射膜的膜厚一般控制在100～130nm，且需要均匀的内部空隙，因此对于硬模板法来说，聚合物微球的尺寸和热分解性能是制备高孔隙率且孔隙均匀的多孔二氧化硅减射反射膜的关键所在。

目前二氧化硅减射反射膜前驱体乳胶液中添加的微球主要是聚苯乙烯微球或聚丙烯酸微球等。由于在贮存过程中非交联型微球容易被溶剂溶胀导致形变或者部分溶解，使最终二氧化硅减反射膜中的孔尺寸、孔隙率和表面形貌均发生变化，造成膜综合性能不佳。因此，交联聚合物微球受到了越来越多的关注。但是，通过交联单体直接合成特定尺寸的高交联聚合物微球是比较困难的，通常需要需要高温高压条件，操作困难，能耗较高；并且制备聚合物微球通常需要使用乙腈作为介质，乙腈具有一定的毒性，并且硅溶胶的溶剂一般为醇类溶剂，以乙腈为介质制备聚合物微球后还需要通过溶剂后处理将乙腈去除才能和硅溶胶混合，步骤较为复杂，应用不便。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种聚二乙烯基苯交联微球分散液及其制备方法及一种二氧化硅减反射膜前驱体乳胶液。本发明提供的聚二乙烯基苯交联微球分散液以醇类为溶剂，且其中的聚二乙烯基苯交联微球尺寸均一，为纳米级微球，该聚二乙烯基苯交联微球分散液直接和硅溶胶混合，得到的二氧化硅减射反射膜前驱体乳胶能够形成性能优异的二氧化硅多孔膜。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种聚二乙烯基苯交联微球分散液的制备方法，包括以下步骤：

将聚乙烯吡咯烷酮、二乙烯基苯和醇溶剂混合，将混合液在密封和保护气氛下进行射线辐照，得到聚二乙烯基苯交联微球分散液。

优选的，所述聚乙烯吡咯烷酮、二乙烯基苯和醇溶剂的质量比为1～5:2.5～5:100。