本發(fā)明涉及光學膠材料領域,特別涉及一種高折射率oca光學膠、其制備方法及膠膜。
背景技術(shù):
1、光學膠是一種具有優(yōu)異光學性能的膠黏劑,其具有高透、易粘接、結(jié)構(gòu)與性能可調(diào)、易加工成型和成本低等特征,常應用于觸摸屏,光學鏡片和顯示器等。在光學產(chǎn)業(yè)和光學顯示研究中應用十分廣泛。高折射率光學膠作為光學膠的一種,要求更為嚴苛,除了滿足基本光學性能外,還需要具有高折射率和低色散性能。
2、目前主要的制備方法有兩種,一種是在聚合物分子的主鏈或側(cè)鏈中引入芳族基團、鹵素原子、磷和硫元素等有機基團,另一種方法是在聚合物材料中摻入粒徑小于40nm的無機金屬氧化物納米粒子(如tio2、zro2、zns和pbs)。但是,前者分子中含有大量的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)使材料的溶解性和透光性差,導致它們的加工性和光學性質(zhì)差。含有硫和磷等元素的單體合成工藝復雜,且產(chǎn)率低,無法大批量生產(chǎn)。后者無機納米粒子在有機材料中的分散性和相容性問題頗難解決,納米粒子的團聚使復合材料的透光率低。
3、所以,有必要對現(xiàn)有技術(shù)進行改進,以提供更可靠的方案。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種高折射率oca光學膠、其制備方法及膠膜。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明的第一方面,提供一種高折射率oca光學膠,包括按重量份計的以下原料組分:軟單體20-40份、高折射率單體10-30份、改性無機納米粒子10-30份、硬單體10-30份、功能單體5-15份、鏈轉(zhuǎn)移劑0.5-5份、溶劑90-150份、引發(fā)劑0.2-0.4份。
3、優(yōu)選的是,所述高折射率單體為2-苯氧基乙基丙烯酸酯(phea)、鄰苯基苯氧乙基丙烯酸酯(oppea)、乙氧基雙酚a二丙烯酸酯中的一種或多種。
4、優(yōu)選的是,所述軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷基酯中的一種或多種;
5、所述硬單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯腈、n-乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、乙酸乙烯酯中的一種或多種;
6、所述功能單體為丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯的一種或多種。
7、優(yōu)選的是,改性無機納米粒子通過以下方法制備得到:
8、取納米粒子加入到無水乙醇中,攪拌分散,將得到的分散液抽濾,固體產(chǎn)物干燥,得到預處理過的納米粒子;
9、在預處理后的納米粒子中加入改性劑和蒸餾水,超聲分散,加熱下攪拌回流,反應結(jié)束后產(chǎn)物用乙醇抽提、洗滌、抽濾、干燥、研磨,得到改性無機納米粒子。
10、優(yōu)選的是,改性無機納米粒子通過以下方法制備得到:
11、取20-80g納米粒子,加入到200-800ml無水乙醇中,攪拌分散0.5-2小時,將得到的分散液抽濾,固體產(chǎn)物干燥,得到預處理過的納米粒子;
12、在預處理后的納米粒子中加入7.5-30g改性劑和150-600ml蒸餾水,超聲分散5-20分鐘,70-90℃下攪拌回流2.5-10小時,反應結(jié)束后產(chǎn)物用乙醇抽提、洗滌、抽濾、干燥、研磨,得到改性無機納米粒子。
13、優(yōu)選的是,所述無機納米粒子為硫化鉛、硫化鋅、氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅中的一種或多種。
14、優(yōu)選的是,所述無機納米粒子改性劑為3-氨基丙基三乙氧基硅烷(kh-550)、3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(kh-560)、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(kh-570)中的一種或多種。
15、優(yōu)選的是,所述鏈轉(zhuǎn)移劑為十二烷基硫醇;
16、所述溶劑為甲醇、甲苯、乙醇、乙酸乙酯、異丙醇、丁酮的一種或多種;
17、所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯中的一種或多種。
18、本發(fā)明的第二方面,提供一種如上所述的高折射率oca光學膠的制備方法,包括以下步驟:
19、按照重量份計,將軟單體20-40份、高折射率單體10-30份、改性無機納米粒子10-30份、硬單體10-30份、功能單體5-15份、鏈轉(zhuǎn)移劑0.5-5份、溶劑90-150份混合,通氮氣攪拌15-60min,加熱升溫至60-63℃,加入0.05-0.1份引發(fā)劑,反應2-8小時;然后升溫至67-69℃,加入0.05-0.1份引發(fā)劑,反應4小時;最后升溫大于78℃,加入0.1-0.2份引發(fā)劑,反應3-12小時,反應結(jié)束后降至室溫,得到高折射率的oca光學膠。
20、本發(fā)明的第三方面,提供一種高折射率oca光學膠膜,其通過以下方法制備得到:將如上所述的高折射率oca光學膠與異氰酸酯固化劑混合均勻,所得膠水均勻涂布在基材上,干燥后在膠層的膠面貼合離型膜,熟化,得到所述高折射率oca光學膠膜。
21、本發(fā)明的有益效果是:
22、本發(fā)明提供了一種高折射率oca光學膠、其制備方法及膠膜,本發(fā)明通過對無機納米粒子進行改性,再將改性后的無機納米粒子引入到丙烯酸酯反應體系中,通過原位聚合法制備出高折射率光學膠和膠膜;此方法一次聚合成型,可以有效防止納米粒子團聚,從而保持各性能的穩(wěn)定;同時,改性后的納米粒子的晶型結(jié)構(gòu)沒有受到破壞。
23、本發(fā)明很好的解決了無機納米粒子常見的團聚問題,合成了穩(wěn)定并可很好使用的高折射率光學膠和膠膜,拓展了本領域的技術(shù)范圍。
1.一種高折射率oca光學膠,其特征在于,包括按重量份計的以下原料組分:軟單體20-40份、高折射率單體10-30份、改性無機納米粒子10-30份、硬單體10-30份、功能單體5-15份、鏈轉(zhuǎn)移劑0.5-5份、溶劑90-150份、引發(fā)劑0.2-0.4份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高折射率oca光學膠,其特征在于,所述高折射率單體為2-苯氧基乙基丙烯酸酯、鄰苯基苯氧乙基丙烯酸酯、乙氧基雙酚a二丙烯酸酯中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高折射率oca光學膠,其特征在于,所述軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷基酯中的一種或多種;
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高折射率oca光學膠,其特征在于,改性無機納米粒子通過以下方法制備得到:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高折射率oca光學膠,其特征在于,改性無機納米粒子通過以下方法制備得到:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高折射率oca光學膠,其特征在于,所述無機納米粒子為硫化鉛、硫化鋅、氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高折射率oca光學膠,其特征在于,所述無機納米粒子改性劑為3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高折射率oca光學膠,其特征在于,所述鏈轉(zhuǎn)移劑為十二烷基硫醇;
9.一種如權(quán)利要求1-8中任意一項所述的高折射率oca光學膠的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
10.一種高折射率oca光學膠膜,其通過以下方法制備得到:將如權(quán)利要求1-8中任意一項所述的高折射率oca光學膠與異氰酸酯固化劑混合均勻,所得膠水均勻涂布在基材上,干燥后在膠層的膠面貼合離型膜,熟化,得到所述高折射率oca光學膠膜。