[发明专利]用于减反射涂料组合物的纳米杂化粒子及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明纳米技术领域，尤其是一种用于减反射涂料组合物的纳米杂化粒子及其制备方法和用途，用于在基材上形成减反射涂层。

背景技术

减反射原理是以光的波动性与干涉现象为基础：相干光源的两个光波振幅相同，波长相同，如果两个光波的光程差为半个波长的偶数倍，则光波的振幅叠加，而如果两个光波的光程差为半个波长的奇数倍，则两个光波就相互抵消。因此减反射涂料以及形成的膜层可以用于显示器，光伏玻璃，LED照明，相框，花房等领域，以达到降低反射光，最大程度利用光线的目的。传统的减反射通常通过多层镀膜技术实现，其镀膜物质多为实心折射率偏高的粒子，因此很难达到理想的减反射效果。

CN102533040A中报道了使用纯聚合物制备的减反射涂料，由于聚合物的耐候性不是特别理想，因此很难在光伏、花房等行业进行大规模实施。

目前已有多种方法制备无机减反射涂层，其中最具代表性的为中空粒子的方法，绝大多数是通过模板法制备中空粒子，在模板表面沉积金属氧化物形成壳层。在CN1931718A中，通过模板法制备使得二氧化硅沉积在聚电解质表面，然后通过反复离心洗涤，制备出空心的二氧化硅，此法，工艺比较繁琐，且产品产出率低，并且需要大量溶剂使之较难工业化。

比较理想的是CN101512387A中描述的将二氧化硅、硅石（或者其它金属氧化物）的前驱体沉积到聚合物上，从而制备出以聚合物为核，二氧化硅/硅石为壳的核壳结构纳米粒子。但是，由于无法完全控制二氧化硅/硅石前驱体使其沉积到指定的聚合物上，在最终组合物中必然存在没有沉积的二氧化硅、硅石前驱体，并且对没有沉积的二氧化硅/硅石前驱体的量难以把握，使得生产重复性较差，给工业化生产造成不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种用于减反射涂料组合物的纳米杂化粒子，采用化合键结合的形式将有机聚合物-无机材料结合。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供利用上述纳米杂化粒子制备减反射涂料组合物的方法。

本发明所要解决的再一技术问题在于提供上述纳米杂化粒子的用途。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是提供一种用于减反射涂料组合物的纳米杂化粒子，为由聚合物以及含硅无机材料复合形成的纳米粒子，其中，所述的聚合物为带硅氧烷基团的聚合物，所述的无机材料为含硅氧烷基团的单体，该含硅氧烷基团的单体与聚合物中的硅氧烷基团以化合键结合形成有机-无机复合纳米杂化粒子。

在上述方案的基础上，所述的无机材料占纳米杂化粒子总质量的30～80%。

在上述方案的基础上，所述聚合物中的硅氧烷基团选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

所述聚合物中的硅氧烷基团较佳选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基二乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷中的一种。

在上述方案的基础上，所述的含硅氧烷基团的单体为四甲氧基硅烷（或称正硅酸甲酯TMOS）、四乙氧基硅烷（或称正硅酸乙酯TEOS）、甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种的组合。

含硅氧烷基团的单体优选四乙氧基硅烷（TEOS）和/或四甲氧基硅烷（TMOS）。

在上述方案的基础上，所述的聚合物除硅氧烷基团之外，部分或者全部为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯（PDMAEMA）、聚丙烯酸丁酯（PBA）、聚氨酯（PU），聚氧化乙烯（PEO），聚氧化丙烯（PPOX）、聚丙烯酸钠（PAS）、聚四亚甲基醚二醇（PTMEG）、聚丙二醇（PPG）、聚乙烯吡啶、聚乙二醇（PEG）的均聚物，或两种及以上的嵌段共聚物。

对于本发明而言，含有硅氧烷基团的聚合物可以直接经商业渠道购得，也可以采用已进行商业化生产的方法进行制备，当然也不排除采用其他任何方法进行制备，只需获得含有硅氧烷基团的聚合物即可。对于这些聚合物的分子量及分子量分布，以市售商品的衡量标准都是可以接受的，并无特殊要求。且硅氧烷基团在聚合物中的比例也没有特殊要求。

在上述方案的基础上，所述的聚合物除硅氧烷基团之外，为双嵌段共聚物。