本发明涉及一种利用凤梨酱制备高稳定性镀膜液的方法，属于镀膜液制备技术领域。
背景技术：
近年来，随着大屏幕显示器、太阳能集热器光伏电池组件等各种仪器的开发与应用，对玻璃增透效果的研究越来越受到人们的重视。而使玻璃增透的一种最简单有效的方法就是在玻璃上面镀膜。根据光学原理，在玻璃基片表面镀上一层折射率较小的薄膜，会使基片的透光性能得到一定的改善。例如太阳能集热水器的表面保护玻璃，光伏组件封装玻璃，若通过这种方法来改善其透光性能，有利于提高光热转化效率和光电转化效率。
现有技术中的镀膜溶液，是通过硅溶胶、钛溶胶等溶胶类物质与成膜物质、其他辅料进行物理混合得到的，从而使得这类镀膜溶液中，硅溶胶、钛溶胶等溶胶类物质与成膜物质之间的结合强度比较弱。由于硅溶胶、钛溶胶等溶胶类物质中的颗粒表面存在大量的具有反应活性的羟基，这些溶胶类物质与成膜物质、其他辅料物理混合得到的镀膜溶液，容易沉聚，稳定性不好。且现有技术的镀膜液在玻璃表面成膜后，膜层硬度、附着力和耐摩擦性均较差，并且所制备的太阳能电池封装玻璃在老化环境下膜层容易脱落，说明了现有的太阳能电池封装玻璃的耐候性能不好，且导致膜层的增透功能失效。而且，现有技术中的太阳能电池封装玻璃，虽然镀有增透膜，但是其增透膜的增透率多为2.5%以下，从而使得现有技术中的太阳能电池封装玻璃的透光率较低。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对目前常见镀膜液中的硅溶胶等溶胶类物质含大量具有反应活性的羟基，使其在与成膜物质、其他辅助物质混合时，极易沉聚，导致稳定性差，且存在透光率低，膜层硬度、附着力等相关物理性能差的问题，提供了一种利用凤梨酱制备高稳定性镀膜液的方法，该方法将凤梨和黄豆共同发酵，提取发酵上清液，利用上清液中富含的各类氨基酸和端氨基化的聚乙二醇混合反应制得长链聚氨基酸模板，将其作为改性液和硅溶胶及其他辅料共混处理，最终制得镀膜液。本发明利用聚氨基酸长链中均匀排布的羧酸基基团和硅溶胶离子上的羟基产生化合键吸附，使硅溶胶粒子一个个均匀的排布在聚氨基酸模板链上，避免了硅溶胶粒子间的相互吸附团聚沉降，解决了传统镀膜液中硅溶胶与成膜物质、其他辅助物质混合时，极易沉聚，导致稳定性差的问题，另外氨基酸中氨基等活性基团的存在可以加强成膜液和基底间的化学键合力，使其附着力增强，并且透光率高，膜层硬度强，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）挑选800～900g新鲜凤梨，用刀切成厚度为5～10mm的薄片，将薄片逐层平铺在玻璃发酵罐底部，每铺一层凤梨片在其表面撒上1～2g食盐和2～4g蔗糖，铺完凤梨片封瓶前，再加入凤梨总质量10%发酵过的黄豆和3～5片甘草，封瓶后于35～45℃下发酵30～40天；
（2）待瓶中凤梨经微生物发酵成透明状后，发酵完成得到凤梨酱，将凤梨酱和去离子水按等质量比混合后放入40～50℃的水浴锅中搅拌浸渍1～2h，过滤得到滤液并用离心机以2000～3000r/min转速离心处理10～15min，得到富含氨基酸的上清液；
（3）按质量比为100:1将上述富含氨基酸的上清液和双端氨基聚乙二醇混合后溶于两者总质量3～5倍的三氯甲烷中，在25～35℃下搅拌反应2～3天，得到聚氨基酸模板液，备用；
（4）将正硅酸乙酯和水按体积比为1:2混合后在60～70℃下以100～200W的功率进行超声搅拌10～15min，向超声后的乳浊液中逐滴滴加浓度为1mol/L的硝酸，直至乳浊液pH达到2～3，静置水解反应15～25min后得到硅溶胶；
（5）按重量份数计，称取60～70份上述硅溶胶、30～40份备用的聚氨基酸模板液，5～8份十六烷基三甲氧基硅烷和20～30份无水乙醇混合搅拌均匀后放入真空电炉中在250～300℃下电熔处理30～40min，得混合物；
（6）待上述混合物自然冷却至室温后，再向混合物中加入其总质量3～5%的聚乙烯醇和总质量10～15%的去离子水，放入超声分散仪中分散20～30min后转入旋转蒸发仪中，在50～60℃下旋蒸浓缩至其原体积的1/3，得到的浓缩液即利用凤梨酱制备得高稳定性镀膜液。
本发明的具体应用方法是：将本发明制得的镀膜液采用喷涂的方式喷涂至清洗干净并烘干的玻璃基材表面，控制喷涂厚度为0.1～0.2mm，待喷涂结束后，放入烘箱，在60～70℃下烘烤15～20min后使其固化，即可。经检测，该镀膜层透光率达到80～85％，且膜层硬度可达1600～1800HV，耐摩擦性优异。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备的镀膜液中避免了大量的羟基存在，增强了其与成膜物质和其他辅料的粘结度，不易沉聚，提高其稳定性；
（2）本发明制得的镀膜液形成的镀膜层透光率达到80～85％，且膜层硬度可达1600～1800HV，耐摩擦性优异；
（3）本发明制得的镀膜液制备步骤简单易操作，原材料易得，成本低廉，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
挑选800～900g新鲜凤梨，用刀切成厚度为5～10mm的薄片，将薄片逐层平铺在玻璃发酵罐底部，每铺一层凤梨片在其表面撒上1～2g食盐和2～4g蔗糖，铺完凤梨片封瓶前，再加入凤梨总质量10%发酵过的黄豆和3～5片甘草，封瓶后于35～45℃下发酵30～40天；待瓶中凤梨经微生物发酵成透明状后，发酵完成得到凤梨酱，将凤梨酱和去离子水按等质量比混合后放入40～50℃的水浴锅中搅拌浸渍1～2h，过滤得到滤液并用离心机以2000～3000r/min转速离心处理10～15min，得到富含氨基酸的上清液；按质量比为100:1将上述富含氨基酸的上清液和双端氨基聚乙二醇混合后溶于两者总质量3～5倍的三氯甲烷中，在25～35℃下搅拌反应2～3天，得到聚氨基酸模板液，备用；将正硅酸乙酯和水按体积比为1:2混合后在60～70℃下以100～200W的功率进行超声搅拌10～15min，向超声后的乳浊液中逐滴滴加浓度为1mol/L的硝酸，直至乳浊液pH达到2～3，静置水解反应15～25min后得到硅溶胶；按重量份数计，称取60～70份上述硅溶胶、30～40份备用的聚氨基酸模板液，5～8份十六烷基三甲氧基硅烷和20～30份无水乙醇混合搅拌均匀后放入真空电炉中在250～300℃下电熔处理30～40min，得混合物；待上述混合物自然冷却至室温后，再向混合物中加入其总质量3～5%的聚乙烯醇和总质量10～15%的去离子水，放入超声分散仪中分散20～30min后转入旋转蒸发仪中，在50～60℃下旋蒸浓缩至其原体积的1/3，得到的浓缩液即利用凤梨酱制备得高稳定性镀膜液。
实例1
挑选800g新鲜凤梨，用刀切成厚度为5mm的薄片，将薄片逐层平铺在玻璃发酵罐底部，每铺一层凤梨片在其表面撒上1g食盐和2g蔗糖，铺完凤梨片封瓶前，再加入凤梨总质量10%发酵过的黄豆和3片甘草，封瓶后于35℃下发酵30天；待瓶中凤梨经微生物发酵成透明状后，发酵完成得到凤梨酱，将凤梨酱和去离子水按等质量比混合后放入40℃的水浴锅中搅拌浸渍1h，过滤得到滤液并用离心机以2000r/min转速离心处理10min，得到富含氨基酸的上清液；按质量比为100:1将上述富含氨基酸的上清液和双端氨基聚乙二醇混合后溶于两者总质量3倍的三氯甲烷中，在25℃下搅拌反应2天，得到聚氨基酸模板液，备用；将正硅酸乙酯和水按体积比为1:2混合后在60℃下以100W的功率进行超声搅拌10min，向超声后的乳浊液中逐滴滴加浓度为1mol/L的硝酸，直至乳浊液pH达到2，静置水解反应15min后得到硅溶胶；按重量份数计，称取60份上述硅溶胶、30份备用的聚氨基酸模板液，5份十六烷基三甲氧基硅烷和20份无水乙醇混合搅拌均匀后放入真空电炉中在250℃下电熔处理30min，得混合物；待上述混合物自然冷却至室温后，再向混合物中加入其总质量3%的聚乙烯醇和总质量10%的去离子水，放入超声分散仪中分散20min后转入旋转蒸发仪中，在50℃下旋蒸浓缩至其原体积的1/3，得到的浓缩液即利用凤梨酱制备得高稳定性镀膜液。
本发明的具体应用方法是：将本发明制得的镀膜液采用喷涂的方式喷涂至清洗干净并烘干的玻璃基材表面，控制喷涂厚度为0.1mm，待喷涂结束后，放入烘箱，在60℃下烘烤15min后使其固化，即可。经检测，该镀膜层透光率达到80％，且膜层硬度可达1600HV，耐摩擦性优异。
实例2
挑选850g新鲜凤梨，用刀切成厚度为8mm的薄片，将薄片逐层平铺在玻璃发酵罐底部，每铺一层凤梨片在其表面撒上2g食盐和3g蔗糖，铺完凤梨片封瓶前，再加入凤梨总质量10%发酵过的黄豆和4片甘草，封瓶后于40℃下发酵35天；待瓶中凤梨经微生物发酵成透明状后，发酵完成得到凤梨酱，将凤梨酱和去离子水按等质量比混合后放入45℃的水浴锅中搅拌浸渍2h，过滤得到滤液并用离心机以2500r/min转速离心处理13min，得到富含氨基酸的上清液；按质量比为100:1将上述富含氨基酸的上清液和双端氨基聚乙二醇混合后溶于两者总质量4倍的三氯甲烷中，在30℃下搅拌反应2天，得到聚氨基酸模板液，备用；将正硅酸乙酯和水按体积比为1:2混合后在65℃下以150W的功率进行超声搅拌13min，向超声后的乳浊液中逐滴滴加浓度为1mol/L的硝酸，直至乳浊液pH达到3，静置水解反应20min后得到硅溶胶；按重量份数计，称取65份上述硅溶胶、35份备用的聚氨基酸模板液，7份十六烷基三甲氧基硅烷和25份无水乙醇混合搅拌均匀后放入真空电炉中在280℃下电熔处理35min，得混合物；待上述混合物自然冷却至室温后，再向混合物中加入其总质量4%的聚乙烯醇和总质量13%的去离子水，放入超声分散仪中分散25min后转入旋转蒸发仪中，在55℃下旋蒸浓缩至其原体积的1/3，得到的浓缩液即利用凤梨酱制备得高稳定性镀膜液。
本发明的具体应用方法是：将本发明制得的镀膜液采用喷涂的方式喷涂至清洗干净并烘干的玻璃基材表面，控制喷涂厚度为0.1mm，待喷涂结束后，放入烘箱，在65℃下烘烤18min后使其固化，即可。经检测，该镀膜层透光率达到83％，且膜层硬度可达1700HV，耐摩擦性优异。
实例3
挑选900g新鲜凤梨，用刀切成厚度为10mm的薄片，将薄片逐层平铺在玻璃发酵罐底部，每铺一层凤梨片在其表面撒上2g食盐和4g蔗糖，铺完凤梨片封瓶前，再加入凤梨总质量10%发酵过的黄豆和5片甘草，封瓶后于45℃下发酵40天；待瓶中凤梨经微生物发酵成透明状后，发酵完成得到凤梨酱，将凤梨酱和去离子水按等质量比混合后放入50℃的水浴锅中搅拌浸渍2h，过滤得到滤液并用离心机以3000r/min转速离心处理15min，得到富含氨基酸的上清液；按质量比为100:1将上述富含氨基酸的上清液和双端氨基聚乙二醇混合后溶于两者总质量5倍的三氯甲烷中，在35℃下搅拌反应3天，得到聚氨基酸模板液，备用；将正硅酸乙酯和水按体积比为1:2混合后在70℃下以200W的功率进行超声搅拌15min，向超声后的乳浊液中逐滴滴加浓度为1mol/L的硝酸，直至乳浊液pH达到3，静置水解反应25min后得到硅溶胶；按重量份数计，称取70份上述硅溶胶、40份备用的聚氨基酸模板液， 8份十六烷基三甲氧基硅烷和30份无水乙醇混合搅拌均匀后放入真空电炉中在300℃下电熔处理40min，得混合物；待上述混合物自然冷却至室温后，再向混合物中加入其总质量5%的聚乙烯醇和总质量15%的去离子水，放入超声分散仪中分散30min后转入旋转蒸发仪中，在60℃下旋蒸浓缩至其原体积的1/3，得到的浓缩液即利用凤梨酱制备得高稳定性镀膜液。
本发明的具体应用方法是：将本发明制得的镀膜液采用喷涂的方式喷涂至清洗干净并烘干的玻璃基材表面，控制喷涂厚度为0.2mm，待喷涂结束后，放入烘箱，在70℃下烘烤20min后使其固化，即可。经检测，该镀膜层透光率达到85％，且膜层硬度可达1800HV，耐摩擦性优异。