一种增透薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种增透膜，该增透膜依次包括第一二氧化硅层、第二线性二氧化硅层和第三二氧化硅层；所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为50-150nm，所述第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为10-70nm；所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径与第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径比为1-5∶1。本发明专利技术还提供了该增透薄膜的制备方法。本发明专利技术的增透膜在可见光范围内的单面增透达3%以上，耐摩擦和耐盐雾性能大幅度提高，且产品的稳定性和一致性优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于玻璃材料
，涉及。
技术介绍
增透膜作为现代光学薄膜的一个重要分支，已经被广泛应用于工业、农业、建筑、交通和军事等领域。日常生活中的镜片、平板显示器、太阳能电池及激光器等领域，增透膜都发挥着日益重要的作用。特别是应用在玻璃表面的增透膜。在玻璃上制备增透薄膜时，根据现有的采用溶胶凝胶法制备二氧化硅增透薄膜的技术中，通常采用两种基本方案，一是在基板上制备微孔薄膜，通过孔的大小来调节折射率；另一种是由球形的纳米二氧化硅颗粒形成的薄膜，通过球形颗粒大小来调节折射率。前一种方法制备的二氧化硅薄膜的耐摩擦和耐盐雾性能较佳，但薄膜的孔隙率较小，难以制备出低折射率的薄膜，单面镀膜的平均增透一般只有2. 5%左右，且通常由于毛细凝结效应使薄膜的透光率进一步降低，增透膜折射率的一致性和稳定性差；后一种方法虽然容易制备出大孔隙率的薄膜，但薄膜的耐摩擦及耐盐雾性能不佳且薄膜的厚度精度较差，从而影响到产品的使用寿命。针对上述缺陷，报道了一些改进的方法，如首先采用酸/碱两步法或酸/碱混合法制备颗粒状SiO2和线性状SiO2相混合的SiO2溶胶，然后采用该溶胶制备出的SiO2增透薄膜，该方法制备的SiO2薄膜耐摩擦性能有所提高，但是其透光性能比较差。
技术实现思路
本专利技术为解决现有的增透膜透光性能差的技术问题，提供一种透光性能好的增透膜及其制备方法。本专利技术提供了一种增透膜，该增透膜依次包括第一二氧化硅层、第二线性二氧化硅层和第三二氧化硅层；所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为50-150nm，所述第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为10-70nm ;所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径与第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径比为1-5 :1。本专利技术还提供了一种增透膜的制备方法，包括以下步骤 51、制备第一二氧化硅层，用碱催化法制备SiO2颗粒溶胶，并采用溶胶凝胶法在洁净的玻璃表面上制备第一二氧化硅层；所述SiO2颗粒溶胶中Si02的浓度为10-30g/L，二氧化硅颗粒的平均粒径为50-150nm ； 52、制备第二线性二氧化硅层 S21将第一二氧化硅层进行漂洗后置于浓度为l-10mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中，然后在PH为2-6的酸性SiO2溶胶中浸溃后取出； S22重复步骤S21n次，构成第二 TODA/线形SiO2双层，其中n为1_30，酸性SiO2溶胶中SiO2的浓度为l-100mg/mL ； 53、制备第三二氧化硅层，将覆盖了第二(PDDA/线形SiO2)n双层的复合薄膜经去离子水清洗后，置于浓度为l-10mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液后于另一种SiO2颗粒溶胶中浸溃后取出，即形成第三SiO2颗粒层；Si02颗粒溶胶中Si02的浓度为1-1OOmg/mL，二氧化硅颗粒的平均粒径为10-70nm; S4、热处理形成增透膜； 其中，步骤SI和S3中的两种二氧化硅的平均粒径比为步骤SI中的二氧化硅颗粒的平均粒径与步骤S3中的二氧化硅颗粒的平均粒径比为1-5 :1。本专利技术的增透膜引入不同粒径范围的SiO2颗粒层，使薄膜的孔隙率提高，从而提高薄膜的透光率，玻璃单面镀膜时增透达3%以上；并且该增透膜还含有线性二氧化硅层，使SiO2颗粒薄膜的耐摩擦和耐盐雾性能提高。并且具有好的一致性和稳定性。具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了一种增透膜，该增透膜依次包括第一二氧化硅层、第二线性二氧化硅层和第三二氧化硅层；所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为50-150nm，所述第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为10-70nm ;所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径与第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径比为1-5 :1。本专利技术的专利技术人经过大量的实验发现，在增透膜中引入50-150nm和10-70nm的不同粒径范围的SiO2颗粒层并且该两种粒径范围的二氧化硅颗粒的平均粒径比为1-5 :1，能使薄膜的孔隙率提高，从而提高薄膜的透光率，玻璃单面镀膜时增透达3%以上；并且本专利技术的增透膜还含有线性二氧化硅层，使Si02颗粒薄膜的耐摩擦和耐盐雾性能提高。并且具有好的一致性和稳定性。优选地，所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径与第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径比为1. 5-3 :1。优选地，所述增透膜还包括第四线性二氧化硅层。第二线性二氧化硅层即可以提高该增透膜的耐摩擦性、耐盐雾性能一致性和稳定性，但是第四线性二氧化硅层使这些性能更好， 所述聚二烯丙基二甲基氯化铵对本专利技术的增透膜的性能没有什么影响，其主要作用是在制备的过程中加入该物质可以使各层二氧化硅带上正电荷，然后通过静电力的作用吸附上溶胶中带有负电荷的线性二氧化硅或颗粒二氧化硅，最终使各层二氧化硅之间的结合力增大。并且在后期的热处理过程中，各层之间通过形成化学键而使结合力更加牢固。同时，如果热处理的温度高一些就可以把聚二烯丙基二甲基氯化铵除去，如果热处理温度控制的低一些，则保留聚二烯丙基二甲基氯化铵。优选地，所述第一二氧化硅层的厚度为50-150nm，更优选为70_130nm ;所述第二线性二氧化硅层的厚度Ι-lOnm，更优选为2-8 nm ;所述第三二氧化硅层的厚度为10_70nm，更优选为10-60nm ;所述第四线性二氧化娃层的厚度l_10nm,更优选为2_8nm。并且使增透膜的厚度为80-180nm，更优选为90_140nm。在该范围内的增透膜的光学厚度与玻璃基片相匹配，从而获得最好的光学增透效果。优选地，所述第一二氧化硅层与第三二氧化硅层的二氧化硅的摩尔含量比为O.5-3:1，更优选为1.5-1 :1，在该范围内，使第三层的小颗粒二氧化硅主要填充到第一层的大颗粒二氧化硅间隙中，而不是堆叠在大颗粒二氧化硅上时，可以使最终的薄膜折射率为1. 1-1. 3之间，从而获得最佳的光学增透效果。本专利技术还提供了一种增透膜的制备方法，包括以下步骤 51、制备第一二氧化硅层，用碱催化法制备SiO2颗粒溶胶，并采用溶胶凝胶法在洁净的玻璃表面上制备第一二氧化硅层；所述SiO2颗粒溶胶中SiO2的浓度为10-30g/L，二氧化硅颗粒的平均粒径为50-150nm ;具体做法为以SiO2颗粒溶胶为原料，采用浸溃提拉法在洁净的玻璃基片上制备第一 SiO2层，提拉速度为2mm/s，将涂覆有第一 SiO2层的玻璃在200°C下烘干lOmin，最后在玻璃基片上得到SiO2颗粒构成的单层SiO2薄膜，颗粒之间存在10-50nm的间隙； 52、制备第二线性二氧化硅层 S21将第一二氧化硅层进行漂洗后置于浓度为1-lOmg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中，然后在PH为2-6的酸性SiO2溶胶中浸溃后取出； S22重复步骤S21n次，构成第二 TODA/线形SiO2双层，其中η为1_30，酸性SiO2溶胶中SiO2的浓度为1-lOOmg/mL ； 53、将覆盖了第二(PDDA/线形SiO2)n双层的复合薄膜经去离子水清洗后，置于浓度为1-lOmg/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增透膜，其特征在于，该增透膜依次包括第一二氧化硅层、第二线性二氧化硅层和第三二氧化硅层；所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为50?150nm，所述第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为10?70nm；所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径与第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径比为1?5：1。

【技术特征摘要】
1.一种增透膜，其特征在于，该增透膜依次包括第一二氧化硅层、第二线性二氧化硅层和第三二氧化硅层；所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为50-150nm，所述第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为10-70nm ;所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径与第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径比为1-5 :1。2.根据权利要求1所述的增透膜，其特征在于，所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径与第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径比为1. 5-3:1。3.根据权利要求1所述的增透膜，其特征在于，所述增透膜还包括第四线性二氧化硅层。4.根据权利要求3所述的增透膜，其特征在于，所述第一二氧化硅层的厚度为50-150nm,所述第二线性二氧化娃层的厚度为1-1Onm,所述第三二氧化娃层的厚度为10-70nm，所述第四线性二氧化硅层的厚度为l-10nm。5.根据权利要求1所述的增透膜，其特征在于，所述增透膜的厚度为80-180nm。6.根据权利要求1所述的增透膜，其特征在于，所述第一二氧化硅层与第三二氧化硅层的二氧化硅的摩尔含量比为0. 5-3 :1。7.—种增透膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 51、制备第一二氧化硅层，用碱催化法制备SiO2颗粒溶胶，并采用溶胶凝胶法在洁净的玻璃表面上制备第一二氧化硅层；所述SiO2颗粒溶胶中Si02的浓度为10-30g/L，二氧化硅颗粒的平均粒径为50-150nm ； 52、制备第二线性二氧化硅层 S21将第一二氧化硅层进行漂洗后...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎宪宽，周维，罗迪恬，孙永亮，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：