CN110423567B - 低折射率膜及用于生产该膜的离心容器 - Google Patents

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Abstract

一种低折射率膜，主要制作原料包括：硅溶胶，聚四氟乙烯悬浮液，稀释剂，pH调节剂，还包括作为底膜的聚四氟乙烯薄膜；采用特制的离心容器，可较好的制得均匀、完整的沉淀层，并采用分段离心法产生沉淀层，低速离心时，相对颗粒较大聚四氟乙烯颗粒先聚集沉淀，高速离心时，相对颗粒较小的二氧化硅颗粒更多的沉淀于表层，通过熔融烧结制得低折射率膜；本发明可广泛应用于电子产品等表面的低折层披覆，超薄面板间的低折射率层、粘结层等，具有较好的应用前景。

Description

低折射率膜及用于生产该膜的离心容器
技术领域
本发明属于低折射率膜技术领域，具体涉及一种低折射率膜及用于生产该膜的离心容器。
背景技术
当前的显示屏有越做越薄的趋势，如时下流行的壁画电视概念，对显示屏面板的厚度提出了极高的要求；普通显示屏面板需要多层复合，为了获得好的显示效果，在盖板下方需要增加，导光板、反射板（偏光板）等多个辅助片层来使屏幕整体的出光更加均匀，通透感更好。
我司先后多次试验，在玻璃盖板和基片（不含导光板等）间采用不同折射率的OCA光学胶，从合成后的屏幕四边或其中三边处打光，对屏幕的变现进行综合比较，结果如下：
采用折射率为1.47的OCA光学胶，从四边打光，可以观察到屏幕上明显的亮度不均匀，而采用折射率为1.40的OCA光学胶，从四边打光，可以观察到屏幕上的亮度有较好的渐变过渡，但仍不均匀；采用折射率为1.40的OCA光学胶，从四边打光，可以观察到屏幕上的亮度有较好的渐变过渡；但仍不均匀，采用折射率为1.38的OCA光学胶，从四边打光，可以观察到屏幕有较好的通透性表现且十分均匀，亮度过渡表现良好。
如采用折射率为1.47和折射率为1.40的OCA光学胶，要产出良品，避免屏幕产生眩光，则需要在玻璃盖板和基片间添加导光板或反射片（偏光片）等，而采用折射率为1.38的OCA光学胶（日本产：HPC-OCA热相变光学胶膜），即便在玻璃盖板和基片间添不设置导光板或反射片，屏幕整体仍显得较为通透均匀，可应用于屏幕品质要求较低的的低端超薄电视、超薄显示器上。
如果进一步采用折射率更低的OCA光学胶或者在玻璃盖板和基片间设置低折射率膜，那么玻璃盖板和基片间无需多余的片层设置，则可获得更为通透均匀的屏幕，这将较大程度的减少屏幕生产工艺流程，降低成本，使屏幕可以做到更薄的同时提高成品率。
我国在低折射率膜领域的发展起步较晚，目前，该领域市场大部分被日本企业所占领，国内的光学胶产品中，尚未公开有以聚四氟乙烯主要原料生产的，聚四氟乙烯(PTFE)是一种性能优异的特种工程塑料，主要应用产品包括悬浮树脂、分散树脂和浓缩分散液，聚四氟乙烯具有较低的摩擦系数、良好的化学稳定性、优异的介电性能，被美誉为“塑料王”，是许多领域关键技术中不可或缺的材料，另外，聚四氟乙烯的折射率为1.37，具有较低的折射率特性，是制备低折射率膜的优选材料，但由于聚四氟乙烯的疏水特性，具有很好的不沾特性，必须通过表面改性来增加其粘着性，并且，由于纯PTFE存在磨损率高、承载能力较差、加工困难，耐应力开裂、抗蠕变性较差等缺点，致使其应用有着众多局限，加工困难。因此，近年来对聚四氟乙烯的研究主要集中在其加工及改性上。
PTFE的熔点高、熔融粘度很大，且对于无定形状态下的剪切很敏感，容易产生熔体破裂，因此不能采用熔融挤压、注射成型等常规的热塑性塑料成型工艺，只能采用类似粉末冶金的方法进行烧结成型。填充的PTFE的制造与PTFE的成型一样，可以采用预成型、自由烧结加工，也可以采用柱塞挤出法成型，上述加工工艺一般适合于一定壁厚的产品，不适应于PTFE薄膜的加工，近年来国内进行大量研究，比较成熟的加工技术有，针对分散性PTFE树脂，进行压延加工；利用PTFE烧结产品硬度低、韧性好的特点，进行金属车削加工；另外还有一种常规挤出法和压延法的合成方法的挤压加工，树脂不经过熔融塑化，直接进行生料加工。PTFE加工除以上介绍一次加工工艺外，还有一些新开发的二次加工技术值得关注，如PTFE真空成型技术、热压成型与热吹塑成型技术、等压成型加工技术等。
聚四氟乙烯表面改性的方法很多，如化学处理法、高温熔融法、辐射接枝法、离子束注入改性等方法。
由于PTFE极低的表面活性和不粘性限制了它与其他复合材料的复合，特别是PTFE薄膜与其他骨架材料的粘结，因此必须对PTFE材料进行一定的表面改性，以提高其表面活性。PTFE常用的表面改性技术有化学处理法、高温熔融法、辐射接枝法、等离子体处理法以及激光辐射改性法等。这些方法的基本设计思路或是引入极性基团，增强界面的结合力；或是消除弱界面层，形成强化表面层；或是调整表面粗糙度，赋予抛锚效果。
以HPC-OCA热相变光学胶膜为例，其通过PTFE(聚四氟乙烯)与光学级热相变聚乙烯通过PVD共聚方法形成低折射率膜膜，其固化温度在200℃以上，具有较好的粘结性，但在使用中我们发现，该低折射率膜膜的粘结性在部分情况下仍然不足，且该低折射率膜膜无法满足更低的折射率需求。
本发明所要用到的高温熔融法是在高温下使PTFE表面的结晶形态发生变化，嵌入一些表面能高、易粘接的物质如SiO2、A1粉等，冷却后就会在PTFE表而形成一层嵌有易粘物质的改性层。由于易粘物质的分子已进人PTFE表层分子中，所以粘接强度很高。此法的优点是耐候性、耐湿热性比其他方法显著。
发明内容
本发明的目的是提供一种低折射率膜及其制作方法。
本发明的另一个目的是提供一种用于制作低折射率膜的离心容器及其使用方法。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种低折射率膜，主要制作原料包括：硅溶胶15-30份，聚四氟乙烯悬浮液10-30份，稀释剂5-20份，pH调节剂适量；还包括作为底膜的聚四氟乙烯薄膜；
所述硅溶胶内含有球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子，其中，球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子含量比为1:0.6～1.5；
所述球状胶体二氧化硅粒子通过动态光散射法测定的平均粒径D1为50～100nm；
所述细长形非晶体胶体二氧化硅粒子的动态光散射法所测粒径D2和氮气吸附法所测粒径D3之比大于5，D2为60-120nm；
所述低折射率膜的制作方法包括如下步骤：
S1.将稀释剂加入聚四氟乙烯悬浮液中，搅拌混匀，再将硅溶胶缓缓投入，超声波条件下搅拌混匀，加入pH调节剂，调节pH值为8-10.5，得到混合液A；
S2.将裁切好的聚四氟乙烯薄膜铺设于离心容器内壁，将混合液A注入离心容器内并充满；
S3.启动离心机，3000-8000r/min低速离心1-5min,10000-20000r/min高速离心2-10min，使聚四氟乙烯薄膜一侧表面形成一沉淀层；
S4.对聚四氟乙烯薄膜进行初步干燥后取出备用；
S5.取两张初步干燥后的聚四氟乙烯薄膜，将两聚四氟乙烯薄膜的无沉淀层一侧相对并贴在一起得到膜B；
S6.将膜B贴于物体表面，然后烧结成膜。
优选的是，所述S6中，烧结成膜时，烧结温度在327℃或以上。
优选的是，所述膜B在用于物体表面低折射率层披覆时，将膜B贴于物体表面，升温至327-340℃，保温10-60s后迅速冷却；
所述膜B在用于两物体之间的低折射率粘结层时，将膜B贴于一物体表面，升温至327-340℃，将另一物体扣于膜B上，保温10-120s后迅速冷却。
优选的是，所述沉淀层的近聚四氟乙烯薄膜一侧聚四氟乙烯颗粒较多，另一侧二氧化硅颗粒较多。
优选的是，所述聚四氟乙烯悬浮液中颗粒的粒径在100-500nm。
一种制备膜B所用的离心容器，多个离心容器对称配平放置于离心机的各容器罐内进行离心，包括离心容器本体和盖子，所述离心容器本体为具内腔、曲率与离心机的容器罐相适应的弧形板状容器，离心容器外壁一侧设有向上的进出液嘴和进出气嘴，所述进出气嘴与内腔相连通，所述进出液嘴通过设于离心容器内壁的延长管与内腔相连通；
所述离心容器本体顶部具有开口，开口內缘设有一圈滑槽，滑槽内设有密封圈，滑槽一侧设有供盖子插入的缺口；
所述盖子形状与开口相适应，盖子从缺口插入后沿滑槽推进，将开口封闭。
优选的是，所述内腔的后侧壁上设有放置聚四氟乙烯薄膜的凹槽；
优选的是，所述延长管伸至接近内腔底部。
优选的是，所述盖子上表面设有可起到把手作用的凸台或花纹。
一种离心容器的使用方法，离心时，打开盖子，将聚四氟乙烯薄膜放入凹槽内，使聚四氟乙烯薄膜与凹槽底部贴合，关闭盖子，从进出液嘴注入混合液A，注满后关闭进出液嘴和进出气嘴，将离心容器垂直放入离心机，使聚四氟乙烯薄膜处于远离离心机中心一侧，开始离心；
离心结束后，不移动离心容器，从进出液嘴缓缓抽出全部离心液体后，再将离心容器从离心机小心取出，平躺放置，打开盖子，采用自然干燥、热风干燥或加热干燥方式进行初步干燥后取出聚四氟乙烯薄膜。
本发明的低折射率膜，至少具有以下优点：
1.本发明采用高温熔融法使的聚四氟乙烯表面的结晶形态发生变化，并将易粘接的二氧化硅颗粒嵌入到聚四氟乙烯表面；
采用分段离心法产生沉淀层，低速离心时，相对颗粒较大聚四氟乙烯颗粒先聚集沉淀，高速离心时，相对颗粒较小的二氧化硅颗粒更多的沉淀于表层，如此，形成的沉淀层近聚四氟乙烯薄膜一侧聚四氟乙烯颗粒较多，另一侧二氧化硅颗粒较多，聚四氟乙烯颗粒和二氧化硅颗粒交错且较为均匀的分布，在高温熔融时，二氧化硅颗更容易被固定在聚四氟乙烯表面和内部，如此可产生烧结后具有较高粘结性的膜。
2.通过硅溶胶内含有的球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子聚四氟乙烯之间的适当配比，以及沉淀层中聚四氟乙烯颗粒和二氧化硅颗粒交错且较为均匀的分布，烧结时容易在膜内部产生适当的空孔，从而显示出很低的折射率，本发明的低折射率膜折射率在1.16-1.40之间，可广泛应用于产品表面的低折层披覆、超薄面板间的低折射率粘结层等，具有较好的应用前景。
3.离心可以暂时在聚四氟乙烯膜表面产生沉淀层，但由于聚四氟乙烯膜的高疏水性，离心完后如沉淀层收到较为明显的震荡或晃动等外力，都有可能使沉淀层被破坏，采用特制的离心容器，与普通的高速离心机相适配，从离心机取出前先抽液，可较好的避免沉淀层被破坏或从聚四氟乙烯膜上脱离，有利于制得均匀、完整的沉淀层。
4.膜B由两张初步干燥后的聚四氟乙烯薄膜的无沉淀层一侧贴在一起制得，烧结得到的低折射率膜两侧均具有较高的粘结性，并且，由于二氧化硅粒子的存在，低折射率膜的耐候性、耐磨性等均有提高。
5.聚四氟乙烯的熔点高、熔融粘度很大，且对于无定形状态下的剪切很敏感，容易产生熔体破裂，因此不能采用熔融挤压、注射成型等常规的热塑性塑料成型工艺，只能采用类似粉末冶金的方法进行烧结成型，本发明以聚四氟乙烯薄膜为基膜，通过离心在聚四氟乙烯膜表面产生较为均匀的沉淀层，也是一种较好的成型方法。
附图说明
图1为一种离心容器本体的结构示意图；
图2为一种盖子的结构示意图；
图3为图1的A向剖面结构示意图。
附图标记为：1-本体，2-盖子，3-进出液嘴，4-进出气嘴，5-内腔，6-延长管，7-开口，8-滑槽，9-缺口，10-凹槽，11-凸台。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
一种低折射率膜，主要制作原料包括：硅溶胶15份，聚四氟乙烯悬浮液（浓缩）20份，稀释剂10份，pH调节剂适量；还包括作为底膜的聚四氟乙烯薄膜；pH调节剂优选易挥发物质，如氨水等。
所述硅溶胶内含有球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子，其中，球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子含量比为1:1；
所述球状胶体二氧化硅粒子通过动态光散射法测定的平均粒径D1为50～100nm；
所述细长形非晶体胶体二氧化硅粒子的动态光散射法所测粒径D2和氮气吸附法所测粒径D3之比大于5，D2为60-120nm；含细长的非晶型胶体二氧化硅粒子的硅溶胶是日产化学工业株式会社的专利技术，球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子粒径过大会导致胶膜的雾度增加，D1和D3应以尽量接近为宜，以使膜内形成较为均匀的空孔。
所述硅溶胶可由两种不同的硅溶胶混合配比而制得；合适配比下的球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子在混合均匀后，形成的沉淀层内有两种不同形状，大小接近的粒子交错排列，所制成的低折射率膜内会形成较为均匀的空孔，显示出很低的折射率。
值得说明的是，实践中发现，D1和D2小于50nm时（一般是30-50nm），即便进一步提升离心机转速到20000r/min以上，也难以取得较好的离心沉淀效果，因此应选择平均粒径相对较大的硅溶胶。
所述低折射率膜的制作方法包括如下步骤：
S1.将稀释剂加入聚四氟乙烯悬浮液中，搅拌混匀，再将硅溶胶缓缓投入，超声波条件下搅拌混匀，加入pH调节剂，调节pH值为8-10.5，得到混合液A；合适的pH值使聚四氟乙烯颗粒和二氧化硅粒子更容易被沉淀。稀释剂可选用中高浓度的乙醇（如75%），有利于加强聚四氟乙烯悬浮液和硅溶胶的混合浸润效果，并且有利于离心时聚四氟乙烯悬浮液里的颗粒沉淀团聚。
S2.将裁切好的聚四氟乙烯薄膜铺设于离心容器内壁，将混合液A注入离心容器内并充满；为了增加沉淀层在聚四氟乙烯薄膜上的附着力，防止沉淀层被破坏，可事先对聚四氟乙烯薄膜进行刻蚀、化学浸泡等增加表面粗糙度、提高附着力的处理。
S3.启动离心机，6000r/min低速离心5min,20000r/min高速离心5min，使聚四氟乙烯薄膜一侧表面形成一沉淀层；低速离心时，相对颗粒较大聚四氟乙烯颗粒先聚集沉淀，高速离心时，相对颗粒较小的二氧化硅颗粒更多的沉淀于表层，采用分段离心法产生沉淀层，沉淀层的近聚四氟乙烯薄膜一侧聚四氟乙烯颗粒较多，另一侧二氧化硅颗粒较多，聚四氟乙烯颗粒和二氧化硅颗粒交错且较为均匀的分布，在高温熔融时，二氧化硅颗更容易被固定在聚四氟乙烯表面和内部，如此可产生烧结后具有较高粘结性的膜。
S4.对聚四氟乙烯薄膜进行初步干燥后取出备用；
S5.取两张初步干燥后的聚四氟乙烯薄膜，将两聚四氟乙烯薄膜的无沉淀层一侧相对并贴在一起得到膜B；烧结成膜时，两聚四氟乙烯薄膜融合为一层膜，并使得到的低折射率膜两侧均具有较高的粘结性。膜B的边缘沉淀层厚度通常不均匀或有破损，可在使用前对膜B进行适当裁边。
S6.将膜B贴于物体表面，然后烧结成膜。
所述S6中，烧结成膜时，烧结温度在327℃或以上。聚四氟乙烯的熔点为327℃，采用更高的温度可使烧结成膜的速度更快，但是，温度过高时，聚四氟乙烯会释放出一种有毒物质全氟异丁烯。
所述膜B在用于物体表面低折射率层披覆（如用于太阳能板）时，将膜B贴于物体表面，升温至330℃（实际使用中根据需要，可高于340℃），保温30s后迅速冷却；迅速冷却的主要目的是使聚四氟乙烯产生较小的结晶，提高透明度，降低雾度。可采用分段冷却的方法，先用风冷等方法迅速将物体表面温度降至聚四氟乙烯的熔点以下（如200℃），再自然冷却。
所述聚四氟乙烯悬浮液中颗粒的粒径在100-500nm。聚四氟乙烯悬浮液中颗粒一般为微米级，这样有利于聚四氟乙烯悬浮液中颗粒在离心时先在聚四氟乙烯膜上沉淀。
实施例2
所述膜B在用于两物体之间的低折射率粘结层时，将膜B贴于一物体表面，升温至327℃以上，将另一物体扣于膜B上，保温一段时间后迅速冷却。
由于低折射率膜两侧均具有较高的粘着性，可以用作低折射率粘结层，在用于超薄显示屏面板的层间粘合，如玻璃盖板和基板的粘合时，可替代OCA光学胶。烧结成膜时，将膜B贴于玻璃盖板上，升温至340℃，将基板扣于膜B（与玻璃盖板贴合）上，真空条件下保温、热压60s后迅速冷却；如基板难以承受较高温度，则可在升温至327℃以上后，真空条件下保温数十秒，然后迅速分冷至200℃左右，将基板与玻璃盖板贴合上，保温热压、真空抽气数分钟后自然冷却即可。
实施例3
如图1-3所示，一种制备膜B所用的离心容器，包括离心容器本体1和盖子2，所述离心容器本体为具内腔5、曲率与离心机的容器罐相适应的弧形板状容器，离心容器外壁一侧设有向上的进出液嘴3和进出气嘴4，所述进出气嘴与内腔相连通，所述进出液嘴通过设于离心容器内壁的延长管6与内腔相连通；进出液嘴使进液和抽液操作可方便的的进行，进出气嘴用于平衡内外气压。弧形设计使得离心时，离心容器能紧贴容器罐内壁，减少和避免不必要的振动。另外，进出液嘴和进出气嘴可通过适配的旋塞等来封闭。
所述离心容器本体顶部具有开口7，开口內缘设有一圈滑槽8，滑槽内设有密封圈（未在图中示出），滑槽一侧设有供盖子插入的缺口9；
所述盖子形状与开口相适应，盖子从缺口插入后沿滑槽推进，将开口封闭。
所述内腔的后侧壁上设有放置聚四氟乙烯薄膜的凹槽10，
所述延长管伸至接近内腔底部。使抽液操作时内腔中液体能尽可能多的被抽出。
所述盖子上表面设有可起到把手作用的凸台11，便于盖子的打开或关闭。如仅凭盖子难以实现密闭，可在盖子附近夹装扣件等来提高盖子的密闭性。
实施例4
一种离心容器的使用方法，离心时，打开盖子，将聚四氟乙烯薄膜放入凹槽内，使聚四氟乙烯薄膜与凹槽底部贴合，关闭盖子，从进出液嘴注入混合液A，注满后关闭进出液嘴和进出气嘴，将离心容器垂直放入高速离心机的容器罐内，放入时，使离心容器贴容器罐内壁的远离离心机中心一侧，必要时，可对离心容器加以辅助固定，如在容器罐内塞入填充物对离心容器加以固定；多个离心容器放置完成后应配平，并使聚四氟乙烯薄膜处于远离离心机中心一侧，开始离心；
离心结束后，不移动离心容器，从进出液嘴缓缓抽出全部离心液体后，再将离心容器从离心机小心取出，平躺放置，打开盖子，采用自然干燥、热风干燥或加热干燥方式进行初步干燥后取出聚四氟乙烯薄膜。
由于聚四氟乙烯膜的高疏水性，离心完后如沉淀层收到较为明显的震荡或晃动等外力，都有可能使沉淀层被破坏，本发明的离心容器，从离心机取出前先抽液，然后再进行初步干燥（初步干燥以沉淀层不轻易从聚四氟乙烯膜上脱落为准，无需过干），可较好的避免沉淀层被破坏或从聚四氟乙烯膜上脱离，有利于制得均匀、完整的沉淀层。
实施例5
可通过控制凹槽10深度和聚四氟乙烯膜厚度等来控制膜B的厚度，进而制得理想的低折射率膜厚度。另外，混合液A颗粒浓度和酸碱度、离心时间、温度等对沉淀层厚度也有一定影响。
如需要制得150微米厚度的膜，则应选择凹槽深度80微米左右的离心容器(沉淀层在初步干燥后会略有收缩)；离心结束后，从进出液嘴缓缓抽出全部离心液体后，再将离心容器取出，平躺放置，打开盖子，沉淀层如发现沉淀层超出凹槽上沿，可再初步干燥前进行适当刮除平整，以制得合适厚度的膜B。
对比例1
以成品厚度125微米的低折射率膜为例；采用实施例1-2中的配比和方法，采用单一变量原则，以硅溶胶内组分比为单一变量进行对比测试，对最终形成胶膜的各特性进行测定，结果如下表：
硅溶胶中球状胶体二氧化硅粒子：细长形非晶体胶体二氧化硅粒子 全光线透过率（%） 折射率
实施例1 1：1 92 1.30
对比例1-1 1:0 93 1.43
对比例1-2 1:0.1 93 1.42
对比例1-3 1:0.2 92 1.40
对比例1-4 1:0.4 92 1.37
对比例1-5 1:0.6 92 1.35
对比例1-6 1:0.8 91 1.32
对比例1-7 1:1.2 91 1.30
对比例1-8 1:1.5 90 1.32
对比例1-9 0:1 88 1.41
对比例1-10 0.1:1 89 1.39
对比例1-11 0.2:1 90 1.38
对比例1-12 0.4:1 92 1.36
对比例1-13 0.6:1 91 1.33
对比例1-14 0.8:1 91 1.31
对比例1-15 1.2:1 90 1.30
对比例1-16 1.5:1 89 1.31
由此可见，硅溶胶中球状胶体二氧化硅粒子：细长形非晶体胶体二氧化硅粒子的比例对最终形成胶膜的折射率、透光率等有较大影响。
另外，实验中所测本发明低折射率膜的全光线透过率在88-93%，与日本产HPC-OCA热相变光学胶膜的全光线透过率（92%）相近，本发明HAZE(雾度)为0.9-1.1%（HPC-OCA雾度为0.8），并具有更低的折射率，且水汽透过率（6090）0.02-0.05gms/m2/day，氧气透过率(25℃)6-12cc/m2/day，抗拉强度不小于3MPa,具有较好的综合性能，完全可以作为低折射率粘结层在超薄显示面板上进行应用。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (9)

1.一种低折射率膜，其特征在于，主要制作原料包括：硅溶胶15-30份，聚四氟乙烯悬浮液10-30份，稀释剂5-20份，pH调节剂适量；还包括作为底膜的聚四氟乙烯薄膜；
所述硅溶胶内含有球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子，其中，球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子含量比为1:0.6～1.5；
所述聚四氟乙烯悬浮液中颗粒的粒径在100-500nm；
所述球状胶体二氧化硅粒子通过动态光散射法测定的平均粒径D1为50～100nm；
所述细长形非晶体胶体二氧化硅粒子的动态光散射法所测粒径D2和氮气吸附法所测粒径D3之比大于5，D2为60-120nm；
所述低折射率膜的制作方法包括如下步骤：
S1.将稀释剂加入聚四氟乙烯悬浮液中，搅拌混匀，再将硅溶胶缓缓投入，超声波条件下搅拌混匀，加入pH调节剂，调节pH值为8-10.5，得到混合液A；
S2.将裁切好的聚四氟乙烯薄膜铺设于离心容器内壁，将混合液A注入离心容器内并充满；
S3.启动离心机，3000-8000r/min低速离心1-5min,10000-20000r/min高速离心2-10min，使聚四氟乙烯薄膜一侧表面形成一沉淀层；
S4.对聚四氟乙烯薄膜进行初步干燥后取出备用；
S5.取两张初步干燥后的聚四氟乙烯薄膜，将两聚四氟乙烯薄膜的无沉淀层一侧相对并贴在一起得到膜B；
S6.将膜B贴于物体表面，然后烧结成膜。
2.如权利要求1所述的低折射率膜，其特征在于，所述S6中，烧结成膜时，烧结温度在327℃或以上。
3.如权利要求2所述的低折射率膜，其特征在于，所述膜B在用于物体表面低折射率层披覆时，将膜B贴于物体表面，升温至327-340℃，保温10-60s后迅速冷却；
所述膜B在用于两物体之间的低折射率粘结层时，将膜B贴于一物体表面，升温至327-340℃，将另一物体扣于膜B上，保温10-120s后迅速冷却。
4.如权利要求1所述的低折射率膜，其特征在于，所述沉淀层的近聚四氟乙烯薄膜一侧聚四氟乙烯颗粒较多，另一侧二氧化硅颗粒较多。
5.如权利要求1所述的低折射率膜，其特征在于，包括用于制备所述低折射率膜的离心容器，多个离心容器对称配平放置于离心机的各容器罐内进行离心，所述离心容器包括离心容器本体和盖子，所述离心容器本体为具有内腔、曲率与离心机的容器罐相适应的弧形板状容器，离心容器外壁一侧设有向上的进出液嘴和进出气嘴，所述进出气嘴与内腔相连通，所述进出液嘴通过设于离心容器内壁的延长管与内腔相连通；
所述离心容器本体顶部具有开口，开口内缘设有一圈滑槽，滑槽内设有密封圈，滑槽一侧设有供盖子插入的缺口；
所述盖子形状与开口相适应，盖子从缺口插入后沿滑槽推进，将开口封闭。
6.如权利要求5所述的低折射率膜，其特征在于，所述内腔的后侧壁上设有放置聚四氟乙烯薄膜的凹槽。
7.如权利要求6所述的低折射率膜，其特征在于，所述延长管伸至接近内腔底部。
8.如权利要求7所述的低折射率膜，其特征在于，所述盖子上表面设有可起到把手作用的凸台或花纹。
9.一种权利要求5所述离心容器的使用方法，其特征在于，离心时，打开盖子，将聚四氟乙烯薄膜放入凹槽内，使聚四氟乙烯薄膜与凹槽底部贴合，关闭盖子，从进出液嘴注入混合液A，注满后关闭进出液嘴和进出气嘴，将离心容器垂直放入离心机，使聚四氟乙烯薄膜处于远离离心机中心一侧，开始离心；
离心结束后，不移动离心容器，从进出液嘴缓缓抽出全部离心液体后，再将离心容器从离心机小心取出，平躺放置，打开盖子，采用自然干燥、热风干燥或加热干燥方式进行初步干燥后取出聚四氟乙烯薄膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60106570T2 (de) * 2000-01-19 2006-02-02 Saint-Gobain Performance Plastics Corp. Rollneigungsfreies, faserverstärktes verbundmaterial mit unterschiedlichen seiten; methode zu ihrer herstellung und verschiedene anwendungen
WO2004076570A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Fluoropolymer-containing sol-gel coating
JP5437629B2 (ja) * 2005-06-30 2014-03-12 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 器具に装飾を備える方法
CN101369467B (zh) * 2007-08-13 2013-01-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 保护屏制备方法
US20110287251A1 (en) * 2009-02-13 2011-11-24 Whitford Corporation Nanoparticle-modified fluoropolymer coatings
CN103205073B (zh) * 2012-01-11 2015-04-29 杜邦公司 用于电子设备的尺寸稳定的含氟聚合物膜
JP6110104B2 (ja) * 2012-11-01 2017-04-05 中興化成工業株式会社 複合体
CN103924759A (zh) * 2014-04-15 2014-07-16 江苏维凯科技股份有限公司 一种聚四氟乙烯防火自洁墙布膜材
JP2015209480A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 フッ素樹脂組成物
US9400343B1 (en) * 2014-04-30 2016-07-26 Magnolia Optical Technologies, Inc. Highly durable hydrophobic antireflection structures and method of manufacturing the same
CN106526719B (zh) * 2017-01-09 2018-06-15 清华大学 同质双层SiO2与聚四氟乙烯复合的自清洁减反膜及制备方法
CN108943779B (zh) * 2018-08-27 2021-03-12 四川大学 一种高填料填充量聚四氟乙烯复合膜材料的制备方法

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