[發(fā)明專(zhuān)利]一種二氧化硅多功能增透膜

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010549256.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111880248A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 嘉興市軒禾園藝技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B1/115
• 分類(lèi)號(hào): G02B1/115;B05D1/18;B05D1/36
• 代理公司: 北京國(guó)翰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11696
• 代理人: 李笑磊

本發(fā)明公開(kāi)了一種二氧化硅多功能增透膜，屬于多功能增透膜材料技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明由于在外層膜采用了甲基條葉薊素和二甲乙醇胺進(jìn)行改性，在內(nèi)層膜采用了二乙二醇雙對(duì)甲苯磺酸酯和丙烯酸2?苯氧基乙基酯進(jìn)行修飾得到二氧化硅多功能增透膜。本發(fā)明制備得到的增透膜的增透值達(dá)到了3.37％；抗油污性能好，進(jìn)行油污污染后，透光率的下降值僅為0.42％，并且硬度高。因此，本發(fā)明是一種高透光率、抗污染、硬度好的二氧化硅多功能增透膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多功能增透膜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二氧化硅多功能增透膜。

背景技術(shù)

在光學(xué)系統(tǒng)中，光的反射不僅導(dǎo)致光能的損失，降低光學(xué)質(zhì)量，而且在某些情況下會(huì)造成安全隱患。為了減少光學(xué)器件表面光的反射，通常在其表面沉積單層或多層透膜介質(zhì)薄膜，稱(chēng)為增透膜。早在30年代，美國(guó)就成功研制了多層增透膜，此后該領(lǐng)域在歐洲也得到了廣泛的關(guān)注和發(fā)展。增透膜在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和人們的日常生活中有廣闊的應(yīng)用，因此一直是科學(xué)界的熱門(mén)研究領(lǐng)域。提高增透膜透光率，用在太陽(yáng)能電池系統(tǒng)中，可以增加電池對(duì)太陽(yáng)光能的利用率，提高太陽(yáng)能電池的效率。用在天文望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等光學(xué)系統(tǒng)中，可以提高光學(xué)系統(tǒng)的成像效果，增強(qiáng)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)性能，更有利于人們對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)。用在激光裝置的終端光學(xué)組件中，可以減少各種波長(zhǎng)的反激光和鬼光束對(duì)組件的影響，提高系統(tǒng)性能，促進(jìn)慣性約束聚變的研究。

從增透膜的設(shè)計(jì)角度考慮，需要最外層薄膜的折射率值接近空氣的值。由折射率、孔隙率兩者之間的關(guān)系可知，超低折射率薄膜具有非常高的孔隙率，這使得薄膜極易從環(huán)境中吸收水和有機(jī)分子，從而降低薄膜的增透性能。在實(shí)際的應(yīng)用中，通常增透膜容易受到自然界中的水蒸氣、灰塵等外部因素干擾，導(dǎo)致使用效率以及使用壽命極大地降低。因此，提高薄膜環(huán)境穩(wěn)定性也顯得同樣重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種提高透光率、抗污染物的改性二氧化硅膜。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案為：

將無(wú)水乙醇、水和濃氨水混合均勻，并且在攪拌下向溶液中加入正硅酸乙酯、改性劑，于20-50℃的溫度下攪拌1-5h，攪拌結(jié)束后將溶膠置于20-30℃的恒溫水槽中陳化10-20天，無(wú)水乙醇的添加量為正硅酸乙酯的600-900wt％，水的添加量為正硅酸乙酯的15-40wt％，濃氨水的添加量為正硅酸乙酯的4-10wt％，改性劑為甲基條葉薊素和二甲乙醇胺，甲基條葉薊素的添加量為正硅酸乙酯的4-12wt％，二甲乙醇胺的添加量為正硅酸乙酯的8-45wt％。增透膜的制備在百級(jí)潔凈實(shí)驗(yàn)室中完成。按照提拉鍍膜機(jī)的安全操作說(shuō)明將膠體和潔凈的光學(xué)基片放置到提拉鍍膜機(jī)的相應(yīng)位置。將光學(xué)基片浸漬在內(nèi)層膠體中3-10min，待基片平穩(wěn)后以50-250mm/min的提拉速度提出，膠體在基片上沉積成膜。增透膜層由二氧化硅組成，二氧化硅上易形成硅羥基，硅羥基與空氣中的污染物上的極性基團(tuán)之間容易形成氫鍵，吸附在膜的表面，導(dǎo)致膜透光率下降。硅羥基具有高的活潑性，能夠與其它含羥基、烷氧基的分子發(fā)生縮合反應(yīng)，形成硅醚鍵，通過(guò)在二氧化硅溶膠中加入甲基條葉薊素和二甲乙醇胺，使增透膜上的羥基反應(yīng)生成醚鍵，避免了污染物的吸附，提高增透膜的使用壽命。溶膠的交聯(lián)程度會(huì)隨之增大，二氧化硅顆粒的團(tuán)聚也會(huì)更加明顯，非極性基團(tuán)可以阻止孔洞塌陷，降低薄膜的表面能因此表面應(yīng)該逐漸疏松。

優(yōu)選地，甲基條葉薊素的添加量為正硅酸乙酯的4-11wt％，例如，6、7、8、9、10、11wt％。

優(yōu)選地，二甲乙醇胺的添加量為正硅酸乙酯的8-40wt％，例如，11、15、20、25、35、40wt％。

本發(fā)明的目的在于提供一種高透光率、抗污染二氧化硅多功能增透膜。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案為：

一種二氧化硅多功能增透膜，其制備方法包括：

(1)內(nèi)層二氧化硅溶膠制備：