[发明专利]一种基于杂化溶胶的折射率渐变薄膜及其制备方法

摘要

本发明提供了一种基于杂化溶胶的折射率渐变薄膜及其制备方法。本发明的杂化溶胶由空心纳米颗粒溶胶和纳米粘结剂溶胶杂化处理制得，基于杂化溶胶制备折射率渐变薄膜时根据折射率渐变薄膜中各个膜层的折射率选择不同的溶胶制备相应的膜层，其中被选用的溶胶可以为杂化溶胶或空心纳米颗粒溶胶或纳米粘结剂溶胶成膜，杂化溶胶可以有不同的配比，相应的得到制备得到的膜层的折射率也不同，根据需要设定。空心纳米颗粒与纳米粘结剂溶胶杂化，所制薄膜的折射率在1.1～2.0范围内连续可调，薄膜的厚度不受折射率的影响可独立控制；粘结剂与空心纳米颗粒粘结在一起，降低了薄膜表面的粗糙度，提高折射率渐变薄膜的质量；且技术简单，容易实现，使用范围广。

主权项

一种基于杂化溶胶的折射率渐变薄膜，包含至少两个膜层，其特征在于，至少有一个膜层由杂化溶胶成膜得到，所述的杂化溶胶由空心纳米颗粒溶胶和纳米粘结剂溶胶杂化处理制得；各膜层的折射率从空气的折射率到基底的折射率渐变；所述的空心纳米颗粒溶胶通过以下方法制备得到：(1‑1)将一水合氨和聚丙烯酸分散到去离子水中得到分散有聚丙烯酸和一水合氨的水溶液；(1‑2)依次将分散有聚丙烯酸和一水合氨的水溶液和第一无机物源加入无水乙醇中得到初始混合溶液；所述初始混合溶液中第一无机物源、去离子水、一水合氨、乙醇及聚丙烯酸的摩尔比为1：30～80：15～30：400～800：0.01～0.02；所述的第一无机物源为正硅酸四乙酯；(1‑3)对所述的初始混合溶液进行搅拌，得到空心纳米颗粒溶胶；所述的纳米粘结剂溶胶为无机纳米粘结剂或有机纳米粘结剂；所述的无机纳米粘结剂通过第二无机物源在酸性条件下水解得到，水解时以无水乙醇为溶剂，以氯化氢为催化剂，水解时水解溶液中第二无机物源：氯化氢：去离子水：无水乙醇的摩尔比为1：5×10‑4～1.4×10‑3：2～4：20～50；所述的第二无机物源为正硅酸四乙酯或钛酸丁酯或氯氧化锆；所述的有机纳米粘结剂是将硅烷偶联剂按照一定摩尔比分散到无水乙醇中，其中硅烷偶联剂：无水乙醇的摩尔比为1：78～91，所述的硅烷偶联剂为γ‑氨丙基三乙氧基硅烷或3‑氯丙基三甲氧基硅烷。