CN105175769A - 一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法 - Google Patents

一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105175769A
CN105175769A CN201510604986.8A CN201510604986A CN105175769A CN 105175769 A CN105175769 A CN 105175769A CN 201510604986 A CN201510604986 A CN 201510604986A CN 105175769 A CN105175769 A CN 105175769A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyester film
film
preparation
silane
described step
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510604986.8A
Other languages
English (en)
Inventor
张洪文
沙龙
陆枫潇
杨亮炯
姜彦�
俞强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou University
Original Assignee
Changzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou University filed Critical Changzhou University
Priority to CN201510604986.8A priority Critical patent/CN105175769A/zh
Publication of CN105175769A publication Critical patent/CN105175769A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备研究方法,属于有机薄膜材料表面改性领域。通过碱催化水解正硅酸乙酯得到不同粒径的单分散纳米二氧化硅溶胶颗粒,将其旋涂于PET薄膜表面,再通过浸渍涂布的方法将硅烷偶联剂(如十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷)涂覆于涂有SiO2溶胶的PET薄膜表面,制备SiO2光学增透聚酯薄膜。该制备工艺简便易行成本低廉,改性后的聚酯薄膜透光率明显增大,符合电子显示器及其它光学元件的使用要求。

Description

一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法
技术领域
本发明属于有机/无机杂化材料研究领域,尤其是一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法。
背景技术
聚酯是指含有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,是塑料包装材料中被广泛使用的一种。聚酯薄膜PET具有较好的气体阻隔性,良好的力学性能,较宽的使用温度范围及电气绝缘性能和优良的光学性能等。但在透光率方面单纯的聚酯薄膜很难达到相关技术要求。通过在聚酯薄膜表面涂覆纳米级的溶胶可降低其表面的反射损耗,提高透光率,所以是提高聚酯薄膜光学性能的有效手段。
传统的镀膜方法,如溅射法或蒸发制备增透膜,其成本较高,性能价格比不理想。
纳米多孔SiO2薄膜具有良好的透明性能,是制备光学增透膜的主要材料之一。溶胶-凝胶法SiO2增透膜通常是由碱催化正硅酸乙酯水解后镀膜,形成一层SiO2粒子随机地堆积在光学薄膜表面的膜层。溶胶-凝胶法是很有前景的制备光学薄膜的方法之一。由于这种方法的涂膜简单、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。溶胶-凝胶法克服了纳米微粒相分离的可能性,用该法制备的多孔SiO2薄膜具有折射率可调、密度低的特点,可以实现高增透效果,因而得到广泛研究。通过在聚酯薄膜表面涂覆纳米级的溶胶,可减小其表面的反射损耗,增加其透光率。这种方法的问题在于单分散纳米SiO2容易团聚,进而影响其在聚酯薄膜表面形成增透膜层孔隙的均一性。
发明内容
本发明提供了一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法,旨在通过合成单分散SiO2溶胶,旋涂于PET薄膜表面,并浸泡在硅烷偶联剂中,从而来提高薄膜材料的增透效果,并改变薄膜材料的疏水性能以及持久的光学增透效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法,包括如下步骤:
步骤一:取正硅酸乙酯(TEOS)的无水乙醇溶液滴加入无水乙醇、氨水和水的混合溶液中,进行搅拌,反应完成后,得单分散SiO2溶胶;
步骤二:取正硅酸乙酯的无水乙醇溶液滴加入无水乙醇、氨水和水的混合溶液中,进行搅拌,反应进行1h后加入硅烷偶联剂进行改性,继续反应,整个过程结束后,得改性过后的单分散SiO2溶胶;
步骤三:将步骤一制备的单分散SiO2溶胶用溶剂稀释后旋涂于PET薄膜表面,干燥后,再将PET薄膜在硅烷偶联剂中浸渍2h,取出PET薄膜后进行热处理,得含硅光学增透聚酯薄膜。
具体地,所述步骤一中的正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为6:50。
具体地,所述步骤一中的无水乙醇、氨水和水的体积比为50:3:5-7。
具体地,所述步骤一的反应温度为50℃,反应时间为4h。
具体地,所述步骤二的正硅酸乙酯和硅烷偶联剂的体积比为1:6。
具体地,所述步骤二中的硅烷偶联剂为十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷(G502)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)或乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)。
具体地,所述步骤三中的溶剂为无水乙醇,所述单分散SiO2溶胶的质量与溶剂的体积比为0.05g/mL。
作为优选,所述步骤三中的旋涂涂覆时间为30s,包括两个时间段:第一时间段10s,转速为500r/min;第二时间段20s,转速为1000r/min。
具体地,所述步骤三中的热处理过程为:将取出的PET薄膜在70℃的干燥热环境下放置2h使其干燥。
本发明的有益效果是:本发明提供的一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法,通过合成单分散SiO2溶胶,旋涂于PET薄膜表面,并浸泡在硅烷偶联剂中,从而来提高薄膜材料的增透效果,并改变薄膜材料的疏水性能以及持久的光学增透效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1中a为纯SiO2的红外谱图,b为实施例1的红外谱图,c为实施例2的红外谱图;
图1中b和c曲线2905cm-1和1416cm-1处的吸收峰发生较大的变化,这是-CH3、-CH2的伸缩振动吸收峰和平面剪式振动吸收峰,在1720cm-1处为-CO的不对称伸缩振动特征峰。由此说明硅烷偶联剂对SiO2溶胶的成功改性。
图2中a为单分散SiO2溶胶的红外谱图,b为实施例3的红外谱图;
图2中,b曲线3433cm-1处为Si-OH伸缩振动吸收峰和-OH的伸缩振动吸收峰,相比于图a吸收峰变强,此外在2925cm-1和1408cm-1处的吸收峰也发生较大的变化,这是-CH3、-CH2的伸缩振动吸收峰和平面剪式振动吸收峰;在1720cm-1处为-CO的不对称伸缩振动特征峰;对比a,b曲线可以证明通过实验成功的用KH570改性了SiO2溶胶。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
(1)在1号烧杯中配制无水乙醇50ml,氨水3ml和蒸馏水5ml,在2号烧杯中配制无水乙醇50ml和TEOS6ml。将1号烧杯中混合液倒入干燥三口烧瓶中,放置于油浴50℃中搅拌均匀,将2号烧杯中混合溶液倒入恒压滴液漏斗中,逐滴缓慢滴加。滴加结束后在50℃下反应1小时,按照TEOS:硅烷偶联剂(体积比)为1:6向三口烧瓶中滴入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570),滴加结束后在50℃下反应4小时。(2)旋涂成膜:取出步骤(1)中制得的SiO2溶胶,稀释不同倍数后旋涂在洗净干燥的PET膜上,一定热处理后测其透光率。所述的PET膜为3cm×3cm;旋涂采用匀胶机涂覆时间为30s,分为两段:第一时间段10s,转速为500r/min;第二时间段20s,转速为1000r/min。将处理过的聚酯薄膜70℃热处理2h。
对制得的聚酯薄膜光学性能测试:采用WGT-S型万透光率/雾度测试仪对制得的不同样品进行透过率测试,制得的聚酯薄膜的透过率为91.3。
实施例2
(1)在1号烧杯中配制无水乙醇50ml,氨水3ml和蒸馏水5ml,在2号烧杯中配制无水乙醇50ml和TEOS6ml。将1号烧杯中混合液倒入干燥三口烧瓶中,放置于油浴50℃中搅拌均匀,将2号烧杯中混合溶液倒入恒压滴液漏斗中,逐滴缓慢滴加。滴加结束后在50℃下反应1小时,按照TEOS:硅烷偶联剂(体积比)为1:6向三口烧瓶中滴入十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷(G502),滴加结束后在50℃下反应4小时。(2)旋涂成膜:取出步骤(1)中制得的SiO2溶胶,稀释不同倍数后旋涂在洗净干燥的PET膜上,一定热处理后测其透光率。所述的PET膜为3cm×3cm;旋涂采用匀胶机涂覆时间为30s,分为两段:第一时间段10s,转速为500r/min;第二时间段20s,转速为1000r/min。将处理过的聚酯薄膜70℃热处理2h。
制得的聚酯薄膜的透过率为92.0。测试条件和实施例1相同。
实施例3
(1)在1号烧杯中配制无水乙醇50ml,氨水3ml和蒸馏水5ml,在2号烧杯中配制无水乙醇50ml和TEOS6ml。将1号烧杯中混合液倒入干燥三口烧瓶中,放置于油浴50℃中搅拌均匀,将2号烧杯中混合溶液倒入恒压滴液漏斗中,逐滴缓慢滴加。滴加结束后在50℃下反应1小时,按照TEOS:硅烷偶联剂(体积比)为1:6向三口烧瓶中滴入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570),滴加结束后在50℃下反应4小时。(2)旋涂成膜:取出步骤(1)中制得的SiO2溶胶,稀释不同倍数后旋涂在洗净干燥的PET膜上,一定热处理后测其透光率。所述的PET膜为3cm×3cm;旋涂采用匀胶机涂覆时间为30s,分为两段:第一时间段10s,转速为500r/min;第二时间段20s,转速为1000r/min。(3)将步骤(2)中制得的聚酯薄膜浸泡在γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)中常温放置2小时,将处理过的聚酯薄膜70℃热处理2小时。
采用WGT-S型万透光率/雾度测试仪对制得的不同样品进行透过率测试制得的聚酯薄膜的透过率为93.1。
实施例4
(1)在1号烧杯中配制无水乙醇50ml,氨水3ml和蒸馏水5ml,在2号烧杯中配制无水乙醇50ml和TEOS6ml。将1号烧杯中混合液倒入干燥三口烧瓶中,放置于油浴50℃中搅拌均匀,将2号烧杯中混合溶液倒入恒压滴液漏斗中,逐滴缓慢滴加。滴加结束后在50℃下反应1小时,按照TEOS:硅烷偶联剂(体积比)为1:6向三口烧瓶中滴入十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷(G502),滴加结束后在50℃下反应4小时。(2)旋涂成膜:取出步骤(1)中制得的SiO2溶胶,稀释不同倍数后旋涂在洗净干燥的PET膜上,一定热处理后测其透光率。所述的PET膜为3cm×3cm;旋涂采用匀胶机涂覆时间为30s,分为两段:第一时间段10s,转速为500r/min;第二时间段20s,转速为1000r/min。(3)将步骤(2)中制得的聚酯薄膜浸泡在十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷(G502)中常温放置2小时,将处理过的聚酯薄膜70℃热处理2小时。
采用WGT-S型万透光率/雾度测试仪对制得的不同样品进行透过率测试制得的聚酯薄膜的透过率为94.1。
对比例1
(1)在1号烧杯中配制无水乙醇50ml,氨水3ml和蒸馏水5ml,在2号烧杯中配制无水乙醇50ml和TEOS6ml。将1号烧杯中混合液倒入干燥三口烧瓶中,放置于油浴50℃中搅拌均匀,将2号烧杯中混合溶液倒入恒压滴液漏斗中,逐滴缓慢滴加。滴加结束后在50℃下反应5小时。(2)旋涂成膜:取出步骤(1)中制得的SiO2溶胶,稀释不同倍数后旋涂在洗净干燥的PET膜上,一定热处理后测其透光率。所述的PET膜为3cm×3cm;旋涂采用匀胶机涂覆时间为30s,分为两段:第一时间段10s,转速为500r/min;第二时间段20s,转速为1000r/min。将处理过的聚酯薄膜70℃热处理2h。
对制得的聚酯薄膜光学性能测试:采用WGT-S型万透光率/雾度测试仪对制得的不同样品进行透过率测试,制得的聚酯薄膜的透过率为90.4。
产品性能评价方式
表1为实施例1~4和对比例1(溶胶质量/溶剂体积(m/v)为0.05g/ml)所得聚酯薄膜的光学透过率:
表1
由表1可知,与对比例1比较,随着硅烷偶联剂的引入,实施例1~4所得产品的光学透过率均有一定程度的改善,这是由于硅烷偶联剂的引入抑制SiO2溶胶中SiO2组分的团聚,同时其作为一种含硅有机物,与SiO2在薄膜表面产生有机无机杂化结构,因而改善了薄膜的光学性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤一:取正硅酸乙酯的无水乙醇溶液滴加入无水乙醇、氨水和水的混合溶液中,进行搅拌,反应完成后,得未改性的纯单分散SiO2溶胶;
步骤二:取正硅酸乙酯的无水乙醇溶液滴加入无水乙醇、氨水和水的混合溶液中,进行搅拌,反应进行1h后加入硅烷偶联剂进行改性,继续反应,整个过程结束后,得改性过后的单分散SiO2溶胶;
步骤三:将步骤一制备的单分散SiO2溶胶用溶剂稀释后旋涂于PET薄膜表面,干燥后,再将PET薄膜在硅烷偶联剂中浸渍2h,取出PET薄膜后进行热处理,得含硅光学增透聚酯薄膜。
2.如权利要求1所述的一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤一中的正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为6:50。
3.如权利要求1所述的一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤一中的无水乙醇、氨水和水的体积比为50:3:5-7。
4.如权利要求1所述的一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤一的反应温度为50℃,反应时间为4h。
5.如权利要求1所述的一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤二中的溶剂为无水乙醇,所述单分散SiO2溶胶的质量与溶剂的体积比为0.05g/mL。
6.如权利要求1所述的一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤二中的旋涂涂覆时间为30s,包括两个时间段:第一时间段10s,转速为500r/min;第二时间段20s,转速为1000r/min。
7.如权利要求1所述的一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤二中的硅烷偶联剂为十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。
8.如权利要求1所述的一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤二中的热处理过程为:将取出的PET薄膜在70℃的干燥环境下放置2h使其干燥。
CN201510604986.8A 2015-09-21 2015-09-21 一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法 Pending CN105175769A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510604986.8A CN105175769A (zh) 2015-09-21 2015-09-21 一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510604986.8A CN105175769A (zh) 2015-09-21 2015-09-21 一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105175769A true CN105175769A (zh) 2015-12-23

Family

ID=54898250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510604986.8A Pending CN105175769A (zh) 2015-09-21 2015-09-21 一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105175769A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106947102A (zh) * 2017-04-25 2017-07-14 常州大学 一种原位聚合光学杂化增透聚酯薄膜的制备方法
CN108586812A (zh) * 2018-05-02 2018-09-28 太仓美克斯机械设备有限公司 一种溶胶分散液的制备方法及其应用
CN110272550A (zh) * 2018-11-21 2019-09-24 杭州师范大学 一种有机硅改性pet光学透明薄膜的制备方法
CN112390970A (zh) * 2020-11-28 2021-02-23 安徽实友电力金具有限公司 一种耐热电工用聚酯可降解薄膜的制备方法
CN113024792A (zh) * 2021-04-06 2021-06-25 杭州安誉科技有限公司 一种荧光检测用滤光片及其在实时荧光定量pcr仪仪器中的用途
CN114335268A (zh) * 2022-03-17 2022-04-12 南昌凯捷半导体科技有限公司 一种提高mini LED键合良率的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101805135A (zh) * 2010-04-19 2010-08-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 镀有双层减反射膜的光伏玻璃及其制备方法
CN101885586A (zh) * 2009-05-14 2010-11-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 光伏玻璃表面减反射膜的制备方法
CN101898869A (zh) * 2010-08-03 2010-12-01 东莞南玻太阳能玻璃有限公司 复合溶胶的制备方法以及用其制造太阳能电池封装玻璃的方法
CN104889898A (zh) * 2015-02-10 2015-09-09 衢州学院 一种纳米二氧化硅抛光片水解溶胶凝胶法制作方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101885586A (zh) * 2009-05-14 2010-11-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 光伏玻璃表面减反射膜的制备方法
CN101805135A (zh) * 2010-04-19 2010-08-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 镀有双层减反射膜的光伏玻璃及其制备方法
CN101898869A (zh) * 2010-08-03 2010-12-01 东莞南玻太阳能玻璃有限公司 复合溶胶的制备方法以及用其制造太阳能电池封装玻璃的方法
CN104889898A (zh) * 2015-02-10 2015-09-09 衢州学院 一种纳米二氧化硅抛光片水解溶胶凝胶法制作方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106947102A (zh) * 2017-04-25 2017-07-14 常州大学 一种原位聚合光学杂化增透聚酯薄膜的制备方法
CN106947102B (zh) * 2017-04-25 2019-12-06 常州大学 一种原位聚合光学杂化增透聚酯薄膜的制备方法
CN108586812A (zh) * 2018-05-02 2018-09-28 太仓美克斯机械设备有限公司 一种溶胶分散液的制备方法及其应用
CN110272550A (zh) * 2018-11-21 2019-09-24 杭州师范大学 一种有机硅改性pet光学透明薄膜的制备方法
CN110272550B (zh) * 2018-11-21 2022-05-27 杭州师范大学 一种有机硅改性pet光学透明薄膜的制备方法
CN112390970A (zh) * 2020-11-28 2021-02-23 安徽实友电力金具有限公司 一种耐热电工用聚酯可降解薄膜的制备方法
CN113024792A (zh) * 2021-04-06 2021-06-25 杭州安誉科技有限公司 一种荧光检测用滤光片及其在实时荧光定量pcr仪仪器中的用途
CN114335268A (zh) * 2022-03-17 2022-04-12 南昌凯捷半导体科技有限公司 一种提高mini LED键合良率的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105175769A (zh) 一种含硅光学增透聚酯薄膜的制备方法
Rangelova et al. Methylcellulose/SiO 2 hybrids: sol-gel preparation and characterization by XRD, FTIR and AFM
CN104619795B (zh) 包含硅氧烷化合物的抗反射涂敷组合物及利用其的抗反射膜
CN102432196A (zh) 超亲水二氧化钛/二氧化硅多孔双层膜的制备方法
CN103524049B (zh) 一种单层SiO2增透膜的制备方法
CN101955728A (zh) 一种用于光学塑料表面增强的有机-无机杂化耐磨透明涂料
CN107629491B (zh) 一种用于柔性衬底的介孔SiO2耐磨增透涂层及制备方法
TWI480345B (zh) 塗料及其製備方法及塗料所形成之薄膜
CN107732004A (zh) 一种全旋涂式柔性复合压电发电机的制备方法
CN105461234B (zh) 疏水自清洁减反射涂层及其制备方法
CN106585024A (zh) 一种高温低析出光学聚酯基膜及其制备方法
CN102503163B (zh) 一种在可见光下具有超亲水特性二氧化钛膜的制备方法
CN103508681B (zh) 超亲水增透涂层的制备方法及超亲水增透涂层
CN103044977A (zh) 可形成亲水自清洁减反射膜涂料的制备方法
CN104628265B (zh) 一种多层宽光谱疏水型太阳能电池增透膜及其制备方法
WO2012166333A2 (en) Coating formulations for optical elements
CN102964983B (zh) 一种硅杂化复合涂覆电子胶及其制备方法
CN114753061A (zh) 基于离子液体基的透明聚氨酯薄膜的制备方法
JP2008074699A (ja) 結晶性チタン酸バリウムナノ粒子を含む高誘電率の無/有機ハイブリッド膜の製造方法
CN106497503A (zh) 一种中性醇型透明硅酮密封胶及其制备方法
CN103184565B (zh) 应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔ito类纤维的方法
CN106045330A (zh) 一种介孔SiO2薄膜的制备方法及其产品和应用
CN109096766A (zh) 一种金纳米粒子复合有机硅树脂的制备方法
CN101935457A (zh) 一种高折射率TiO2/有机硅杂化涂层的制作方法
Lin et al. Preparation of antireflective coatings with moisture resistance and a widely tunable refractive index by combining the sol-gel method with evaporation concentration

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20151223

RJ01 Rejection of invention patent application after publication