本發(fā)明屬于功能聚合物材料合成領域，特別涉及一種光學增透聚合物材料及其涂層的制備方法。
背景技術：
：近年來，隨著數字成像和液晶顯示技術的發(fā)展，聚酯薄膜的應用領域越來越廣泛。在液晶顯示器組件生產中需要使用多種光學級薄膜產品，包括光擴散膜、增透膜、反射膜、保護膜等。這些光學薄膜產品都是在高透光率聚酯光學基膜的基礎上加工制備出來的，是數字成像和平板顯示等產品生產中必不可少的關鍵材料。但單純的聚酯薄膜透光率不能達到相關技術要求，因此在提高聚酯薄膜整體質量的同時需要對聚酯薄膜進行表面改性以期獲得高透光率聚酯薄膜。通過在聚酯薄膜表面鍍制合適的增透膜可減小其表面的反射損耗，增加其透光率，是提高聚酯薄膜等材料光學性能的有效手段。光學增透在工業(yè)、農業(yè)、軍工以及日常生活當中得到了廣泛應用。目前較為前沿的方法是在材料表面構建納米孔隙結構用于增透，相關研究報道較多。用于光學增透的聚合物納米孔隙材料作為一種新穎的光學功能材料，具有優(yōu)越的光學性能和相對簡單的制備工藝。聚合物納米孔隙尺寸小于可見光的波長，光波可以發(fā)生衍射進而使聚合物納米孔隙涂層可以達到相對較低的折射率，從而滿足使用性能要求。此外通過改變制備工藝比例的改變可以實現對材料有效折射率的調節(jié)。技術實現要素：本發(fā)明的目的是提供一種自成納米孔隙增透涂層的制備方法，實現本發(fā)明目的的技術方案是：通過自由基聚合將苯乙烯與丙烯酸聚硅氧烷酯單體進行共聚，制備出具有元素有機結構的共聚物，然后通過勻膠機將共聚物均勻地涂覆于聚酯薄膜等材料表面。本發(fā)明光學增透用共聚物的制備方法的具體實施步驟如下：a、丙烯酸聚硅氧烷酯的制備：稱取30g端羥基聚硅氧烷溶于60ml甲苯，并用n2鼓泡10min后注入充分干燥的單口燒瓶中，加入三乙胺1.5ml，置于冰鹽浴中磁力攪拌，使用恒壓滴液漏斗緩慢滴加2ml丙烯酰氯和10ml甲苯混合溶液于反應瓶中，避光反應3h后撤去冰浴，室溫下反應1h。離心，取上層清液，用甲醇/水混合溶液沉淀，將油狀產物70℃真空干燥24h，得到丙烯酸聚硅氧烷酯，密封低溫保存。b、苯乙烯、丙烯酸聚硅氧烷酯共聚物的合成：將一定量的苯乙烯和丙烯酸聚硅氧烷酯單體、甲苯以及引發(fā)劑加入到三口燒瓶中，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，含量為1～2％；其中固含量為50％。將三口燒瓶抽真空通氮氣，并重復此操作三次。隨后將三口燒瓶置于76℃的恒溫油浴中攪拌反應1h，反應結束后將產物倒入干燥的瓶中密封保存。c、光學用增透涂層的制備：將0.1g苯乙烯-丙烯酸聚硅氧烷酯共聚物溶于適量的甲苯溶劑中，分別配制成質量分數為1/10、1/15、1/20、1/30、1/40及1/60(g/ml)的溶液。使用yj-250a型勻膠機將5-6滴溶液旋涂到聚酯薄膜表面，涂覆后置于60℃烘箱內熱處理1h。在本發(fā)明中用于制備光學增透用共聚物及其涂層的聚酯材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯。在本發(fā)明中用于制備光學增透用共聚物及其涂層所采用的聚合反應溫度范圍為65～80℃。在本發(fā)明中用于制備光學增透用共聚物及其涂層所采用的溶劑為甲苯。在本發(fā)明中用于制備光學增透用共聚物及其涂層所采用的聚合比例范圍為4～6:1。附圖說明圖1為實施例中丙烯酸聚硅氧烷酯及其與苯乙烯共聚物的紅外譜圖；圖2是本實施例1獲得的自成納米孔隙增透涂層的掃描電鏡圖。具體實施方式以下結合實施例對本發(fā)明進行詳細描述。實施例1(1)稱取30g端羥基聚硅氧烷溶于60ml甲苯，并用n2鼓泡10min后注入充分干燥的單口燒瓶中，加入三乙胺1.5ml，置于冰鹽浴中磁力攪拌，使用恒壓滴液漏斗緩慢滴加2ml丙烯酰氯和10ml甲苯混合溶液于反應瓶中，避光反應3h后撤去冰浴，室溫下反應1h。離心，取上層清液，用甲醇/水混合溶液沉淀，將油狀產物70℃真空干燥24h，得到丙烯酸聚硅氧烷酯，密封低溫保存。(2)將2g的苯乙烯和1g丙烯酸聚硅氧烷酯單體、甲苯以及引發(fā)劑加入到三口燒瓶中，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，含量為1％；其中固含量為50％。將三口燒瓶抽真空通氮氣，并重復此操作三次。隨后將三口燒瓶置于80℃的恒溫油浴中攪拌反應1h，制備光學增透用共聚物。(3)將0.1g苯乙烯-丙烯酸聚硅氧烷酯共聚物溶于適量的甲苯溶劑中，配制成質量分數為1/10(g/ml)的溶液。使用yj-250a型勻膠機將5-6滴溶液旋涂到聚酯薄膜表面，涂覆后置于60℃烘箱內熱處理1h。實施例2(1)稱取30g端羥基聚硅氧烷溶于60ml甲苯，并用n2鼓泡10min后注入充分干燥的單口燒瓶中，加入三乙胺1.5ml，置于冰鹽浴中磁力攪拌，使用恒壓滴液漏斗緩慢滴加2ml丙烯酰氯和10ml甲苯混合溶液于反應瓶中，避光反應3h后撤去冰浴，室溫下反應1h。離心，取上層清液，用甲醇/水混合溶液沉淀，將油狀產物70℃真空干燥24h，得到丙烯酸聚硅氧烷酯，密封低溫保存。(2)將4g的苯乙烯和1g丙烯酸聚硅氧烷酯單體、甲苯以及引發(fā)劑加入到三口燒瓶中，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，含量為1.5％；其中固含量為50％。將三口燒瓶抽真空通氮氣，并重復此操作三次。隨后將三口燒瓶置于72℃的恒溫油浴中攪拌反應1h，制備光學增透用共聚物。(3)將0.1g苯乙烯-丙烯酸聚硅氧烷酯共聚物溶于適量的甲苯溶劑中，配制成質量分數為1/30(g/ml)的溶液。使用yj-250a型勻膠機將5-6滴溶液旋涂到聚酯薄膜表面，涂覆后置于60℃烘箱內熱處理1h。實施例3(1)稱取30g端羥基聚硅氧烷溶于60ml甲苯，并用n2鼓泡10min后注入充分干燥的單口燒瓶中，加入三乙胺1.5ml，置于冰鹽浴中磁力攪拌，使用恒壓滴液漏斗緩慢滴加2ml丙烯酰氯和10ml甲苯混合溶液于反應瓶中，避光反應3h后撤去冰浴，室溫下反應1h。離心，取上層清液，用甲醇/水混合溶液沉淀，將油狀產物70℃真空干燥24h，得到丙烯酸聚硅氧烷酯，密封低溫保存。(2)將6g的苯乙烯和1g丙烯酸聚硅氧烷酯單體、甲苯以及引發(fā)劑加入到三口燒瓶中，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，含量為2％；其中固含量為50％。將三口燒瓶抽真空通氮氣，并重復此操作三次。隨后將三口燒瓶置于65℃的恒溫油浴中攪拌反應1h，制備光學增透用共聚物。(3)將0.1g苯乙烯-丙烯酸聚硅氧烷酯共聚物溶于適量的甲苯溶劑中，配制成質量分數為1/60(g/ml)的溶液。使用yj-250a型勻膠機將5-6滴溶液旋涂到聚酯薄膜表面，涂覆后置于60℃烘箱內熱處理1h。圖1為實施例1、2和3中，丙烯酸聚硅氧烷酯及其與苯乙烯共聚物的紅外譜圖，a為丙烯酸聚硅氧烷酯，b為苯乙烯和丙烯酸聚硅氧烷酯共聚物，對比圖1中a和b可以明顯發(fā)現，在1265cm-1和1100cm-1處都出現相應的吸收峰，分別是si-c的對稱振動和-si-o-si-的不對稱伸縮振動的吸收峰，表明產物中都存在二甲基硅氧烷單元。而b在3083cm-1，3060cm-1和3027cm-1處出現新的吸收峰，歸屬于苯環(huán)中c-h振動的特征吸收峰；1602cm-1，1496cm-1處的吸收峰歸屬于苯環(huán)骨架的c-h伸縮振動特征峰，說明產物中存在苯乙烯結構單元，兩種單體發(fā)生了自由基共聚。圖2顯示出所制備的涂層具有納米孔隙結構。對比實施例1(1)將4g的苯乙烯甲苯以及引發(fā)劑加入到三口燒瓶中，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，含量為1.5％；其中固含量為50％。將三口燒瓶抽真空通氮氣，并重復此操作三次。隨后將三口燒瓶置于72℃的恒溫油浴中攪拌反應1h，制備聚苯乙烯。(2)將0.1g聚苯乙烯溶于適量的甲苯溶劑中，配制成質量分數為1/30(g/ml)的溶液。使用yj-250a型勻膠機將5-6滴溶液旋涂到聚酯薄膜表面，涂覆后置于60℃烘箱內熱處理1h。對比實施例2(1)將1g丙烯酸聚硅氧烷酯單體、甲苯以及引發(fā)劑加入到三口燒瓶中，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，含量為1.5％；其中固含量為50％。將三口燒瓶抽真空通氮氣，并重復此操作三次。隨后將三口燒瓶置于72℃的恒溫油浴中攪拌反應1h，制備聚合物。(2)將0.1g丙烯酸聚硅氧烷酯聚合物溶于適量的甲苯溶劑中，配制成質量分數為1/30(g/ml)的溶液。使用yj-250a型勻膠機將5-6滴溶液旋涂到聚酯薄膜表面，涂覆后置于60℃烘箱內熱處理1h。表1：序號透光率接觸角聚酯薄膜87.268實施例191.8116實施例292.4108實施例391.294對比實施例188.085對比實施例290.1110表1為對比實施例1和2與實施例1、2和3所制備的光學增透用共聚物及其涂層，考察了三種共聚物涂層與對比涂層的性能。由表中數據可以看到，利用苯乙烯與丙烯酸聚硅氧烷酯共聚后使用，其光學增透性能和疏水性能等綜合性能較好，達到使用要求。而僅僅使用聚苯乙烯或聚硅氧烷酯綜合性能較差。以上述依據本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。當前第1頁12