[发明专利]一种宽波段多层防反射薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种由纳米中空粒子组成的双层防反射薄膜的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

（1）将基材放入质量分数3～5%的氢氧化钠水溶液中超声波处理20～30分钟，再用去离子水清洗，得到经过预处理的基材，然后将经过预处理的基材浸没入质量分数为1～3%的聚阳离子水溶液中，浸渍10-30分钟后取出，用去离子水清洗，使基材表面带上均匀的正电荷，得到表面带正电荷的基材；

（2）将空腔体积分率为0.15-0.23、粒径为90-120nm的纳米中空粒子A超声分散在去离子水中，配制成质量百分比浓度为1%-3%的分散液A，pH值为2.5～6，将步骤（1）中表面带正电荷的基材浸入分散液A中浸渍10-30分钟后取出用，去离子水清洗，并在100～150℃下干燥10～30分钟，即可在基材双面自组装形成折光指数为1.28～1.42，单层厚度为85-118nm的第一层薄膜，得到涂有第一层薄膜的基材；

（3）将步骤（2）中涂有第一层薄膜的基材再次浸入质量分数为1～3%的聚阳离子水溶液中，浸渍10-30分钟后取出，用去离子水清洗，使第一层薄膜的表面带上均匀的正电荷，得到表面带正电荷的涂有第一层薄膜的基材；

（4）将空腔体积分率为0.30-0.48、粒径为105-130nm的纳米中空粒子B超声分散在去离子水中，所述纳米中空粒子B的粒径大于步骤（2）中纳米中空粒子A的粒径，配制成质量百分比浓度为1%-3%的分散液B，pH值为2.5～6，将步骤（3）中表面带正电荷的涂有第一层薄膜的基材浸入分散液B中浸渍10-30分钟后取出，用去离子水清洗，并在100～150℃下干燥10～30分钟，即可在第一层薄膜的双面自组装形成折光指数为1.12～1.23，单层厚度为102-126nm的第二层薄膜，得到涂有两层薄膜的基材；

（5）将上述所制备的涂有两层薄膜的基材放置于马弗炉中，在200～500℃下干燥1～3小时，制得由纳米中空粒子组成的双层防反射薄膜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的纳米中空粒子A和B为纳米聚合物中空粒子或纳米二氧化硅中空粒子；

所述的纳米聚合物中空粒子按以下方法制得：

4,4-偶氮-二（4-氰基戊酸）和十二烷基-3-腈基戊酸三硫酯溶于二氧六环溶剂中，再加入亲水性单体和亲油性单体混合均匀，在70～90℃条件下聚合反应6～9小时，减压蒸除溶剂制得双亲性大分子可逆加成断链链转移试剂，所述亲水性单体为丙烯酸或甲基丙烯酸，所述亲油性单体为苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯；所述亲水性单体、亲油性单体、4,4-偶氮-二（4-氰基戊酸）、十二烷基-3-腈基戊酸三硫酯的质量比为1：0.5～2：0.01～0.1：0.1～0.7；所述亲水性单体、二氧六环溶剂的质量比通常为1：4～16；

双亲性大分子可逆加成断链链转移试剂加去离子水配成质量分数0.5～1.5%的水相，乙烯基类单体、交联剂、油溶性引发剂和核心材料按质量比1：1～5：0.006～0.05：0.5～5混合组成油相，向水相中加入油相，水相、油相的质量比为1：0.2～0.35；混合均匀，超声粉碎机作用下剪切乳化制得细乳液；所述乙烯基类单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸正丁酯或丙烯酸羟丙酯；所述的交联剂为对二乙烯基苯或二甲基丙烯酸乙二醇酯；所述的油溶性引发剂为偶氮二异丁腈；所述的核心材料为液态直链烷烃，所述液态直链烷烃为正庚烷、正辛烷、正十六烷或石蜡；

将细乳液在60～80℃条件下进行可逆加成断裂链转移活性自由基细乳液聚合反应，反应4～6小时，冷却后破乳、抽滤，制得壳层高度交联的纳米聚合物胶囊；纳米聚合物胶囊经真空高温干燥，150～200℃下干燥3～6小时，制得纳米聚合物中空粒子；

所述的纳米二氧化硅中空粒子按以下方法制得：

质量分数为30%的聚丙烯酸水溶液溶于质量分数为25%～28%的氨水中，充分溶解后，加入无水乙醇混合，搅拌均匀后，每隔1～2小时滴加正硅酸乙酯，共滴加3～5次，总共滴加的正硅酸乙酯的体积量以聚丙烯酸水溶液的质量用量计为2～18mL/g，滴加完毕后继续搅拌7～12小时后抽滤，制得以聚丙烯酸为核心、二氧化硅为壳层的纳米粒子，所得到的纳米粒子依次用无水乙醇、去离子水离心洗涤，去除纳米粒子核心部分的聚丙烯酸，制得纳米二氧化硅中空粒子；所述氨水的体积用量以聚丙烯酸水溶液的质量用量计为4～25mL/g;所述无水乙醇的体积用量以聚丙烯酸水溶液的质量用量计为140～500mL/g。