[发明专利]一种改性高增透光学薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种有机薄膜材料表面改性领域，特别涉及一种改性高增透光学薄膜及其制备方法。将含有氨基的笼型聚倍半硅氧烷结构(POSS)引入到含氟乳液聚合物中，合成具有光学增透功能的含氟乳液共聚物，乳液中的乳胶粒在基材表面均匀分布，将其涂布于聚酯基材表面，通过笼型聚倍半硅氧烷结构作用，在基材表面形成大量的纳米级孔隙，使得结合有效折光指数较低，从而起到光学增透功能。该制备工艺简便易行成本低廉，改性后的基材透光率明显增大，符合电子显示器及其它光学元件的使用要求。

技术领域

本发明涉及一种有机薄膜材料表面改性领域，特别涉及一种改性高增透光学薄膜及其制备方法。

背景技术

光学材料在液晶显示、光电转换等领域应用广泛，种类较多，其中聚酯薄膜是最常用的一种。聚酯是含酯基的热塑性聚酯的简称，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为热塑性饱和聚酯的一员，是塑料包装材料中使用较为广泛的一种。同时PET也具有很好的气体阻隔性，良好的力学性能，较宽的使用温度范围，较佳的电气绝缘性能以及优良的光学性能等，可作为光学薄膜使用。溶胶-凝胶法是很有前景的制备光学薄膜的方法之一。由于这种方法具有涂膜简单、制作费用低、光学性能好、便于大面积成膜和清理容易等一系列优点而备受关注。

在透光率方面，单纯的聚酯薄膜很难达到技术要求。为提高其光学透光率，一般采用在基材表面进行改性的技术。传统的镀膜方法，如溅射法或蒸发制备增透膜，成本较高，性价比不理想。涂覆增透膜是一种简单有效的办法得到极大关注。

纳米多孔的含氟丙烯酸酯乳液高透明膜具有良好的透光性能和表面自清洁性能，是制备光学增透膜的主要材料之一。但是其透光率仍难以达到更高的技术要求，开发一种用于提高增透效果的新型有机薄膜材料成为目前研究的重点。

发明内容

本发明的目的：针对目前聚酯薄膜透光率无法达到技术要求的问题，本发明提供了一种改性高增透光学薄膜及其制备方法，以提高光学薄膜的透光率。

本发明的技术方案：提供一种改性高增透光学薄膜，取γ-胺丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、浓盐酸滴加入甲醇溶液中反应，产物溶于丙酮中分离后干燥，制得氨基POSS(含氨基的笼型聚倍半硅氧烷)；取十二烷基磺酸钠乳化剂和蒸馏水，混合搅拌均匀，加入过硫酸钾引发剂和氨基POSS，滴加苯乙烯和含氟丙烯酸酯单体进行第一次反应，再加入过硫酸钾引发剂，滴加苯乙烯和含氟丙烯酸酯单体进行第二次反应，制得氨基POSS改性含氟丙烯酸酯乳液共聚物，将改性物旋涂于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜基材上，制得改性高增透光学薄膜，具体制备方法包括：

(1)取γ-胺丙基三乙氧基硅烷、质量浓度为30％的浓盐酸滴加入甲醇溶液中，控制反应体系的pH值为2～4，搅拌反应72h，加入丙酮溶液，高速离心，静置，干燥，制得氨基POSS；

作为优选，步骤(1)中甲醇与γ-胺丙基三乙氧基硅烷的体积比控制为30～50:2～4，浓盐酸用量为5～8mL，丙酮溶液用量为500mL。

作为优选，步骤(1)中搅拌温度为45℃，干燥温度为45℃，干燥时间为24h。

其中，制得的氨基POSS为白色粉末状固体。

(2)取十二烷基磺酸钠乳化剂和蒸馏水，混合搅拌均匀至澄清透明，加入过硫酸钾引发剂和步骤(1)制得的氨基POSS，通过恒压漏斗滴加2.5mL苯乙烯(St)、部分的含氟丙烯酸酯单体，滴加时间为30min，进行第一次反应，待溶液泛蓝光，再加入过硫酸钾引发剂，在60℃的温度下，通过恒压漏斗加入2.5mL苯乙烯、另一部分的含氟丙烯酸酯单体，滴加时间为1h，进行第二次反应，制得改性含氟丙烯酸酯乳液共聚物；

作为优选，步骤(2)所述的含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)或甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHMA)。