[发明专利]一种高折射率纳米复合有机硅杂化材料及其涂层的制备方法

权利要求书

1.一种高折射率纳米复合有机硅杂化材料及其涂层制备的方法，其特征在于：在一定温度下，将无水乙醇、去离子水和无机酸混合均匀后，在强烈搅拌的条件下，滴加金属醇盐，制备纳米无机氧化物溶胶。同时，在常温下，采用含氢硅油与含乙烯基的有机硅单体在铂络合物的条件下，进行加成反应，得到无色透明的有机硅聚合物，然后溶解在四氢呋喃中，在强烈搅拌的条件下，滴加纳米无机氧化物溶胶，使纳米溶胶与有机硅聚合物发生交联，得到网状结构的纳米复合有机硅杂化材料。将该杂化溶胶采用旋涂法、提拉法或浸渍法在基底上制备涂层，然后加热固化，得到纳米复合有机硅杂化涂层。该杂化材料具有较高的折射率和透光率，可制备较厚的涂层，涂层不易开裂。

2.根据权利要求1所描述的制备方法，其特征在于：制备的无机氧化物溶胶的合成原料采用钛酸丁酯、钛酸异丙酯、锆酸四丁酯等多种金属醇盐。其中钛醇盐的重量比例为0.5％～92％，锆酸四丁酯的重量比例为0％～90％。

3.根据权利要求1所描述的制备方法，其特征在于：制备的无机氧化物溶胶，水的重量相对于金属醇盐总量的1％～30％。采用无水乙醇为溶剂，无水乙醇的重量比例为5％～50％。

4.根据权利要求1所描述的制备方法，其特征在于：制备的无机氧化物溶胶，添加无机酸为催化剂，添加的无机酸为下列的任一种：盐酸、磷酸或醋酸，其用量为0.001％～20％。

5.根据权利要求1所描述的制备方法，其特征在于：制备的无机氧化物溶胶的反应温度控制在20～90℃，时间为0.5～4h。

6.根据权利要求1所描述的制备方法，其特征在于：制备有机硅聚合物的合成原料为含氢硅油(H/Si＝0.3～3wt％，直链硅油，主链为Si-O-Si骨架，硅元素上连接甲基或氢基，两端以甲基封端)、含乙烯基的有机硅单体为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)或乙烯基三乙氧基硅烷和催化剂铂络合物(铂二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物，浓度为2000ppm～3000ppm)。其中含氢硅油的重量比例为重量比例为2％～95％，含乙烯基的有机硅单体重量比例为5％～98％，铂络合物，添加后的浓度为2ppm～40ppm。

7.根据权利要求1所描述的制备方法，其特征在于：制备有机硅聚合物的反应温度控制在20～120℃，时间为1～6h。

8.根据权利要求1所描述的制备方法，其特征在于：制备纳米复合有机硅杂化材料，有机硅聚合物的重量比例为10～96％，纳米无机氧化物溶胶的重量比例为1％～70％。

9.根据权利要求1所描述的制备方法，其特征在于：制备纳米复合有机硅杂化材料，采用四氢呋喃为溶剂，四氢呋喃的重量比例为3％～40％。

10.根据权利要求1所描述的制备方法，其特征在于：制备纳米复合有机硅杂化材料，反应温度为25～70℃，反应时间为4～40h。

11.根据权利要求1所描述的制备方法，其特征在于：制备纳米复合有机硅杂化涂层，成膜技术采用旋涂法、提拉法或浸渍法，基底可为硅片、载玻片。制备纳米杂化有机硅涂层，固化温度为50～150℃，固化时间为2min～3h。