PMMA-PBA混合膠乳減反射涂層制備及性能.pdf

1、減反射涂層能有效降低基材對(duì)入射光線的反射率，提高光的利用效率，因此在能源、光學(xué)成像以及軍事隱形等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景?，F(xiàn)有的減反射涂層多采用“蝕刻”、選擇性溶劑溶解以及無機(jī)粒子堆積等方法制備。這些方法存在制備效率低、對(duì)基材選擇性高以及涂層結(jié)構(gòu)和性能不穩(wěn)定等不足。
　　論文提出和研究了一種基于交聯(lián)結(jié)構(gòu)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)與聚丙烯酸丁酯(PBA)共混膠乳制備減反射涂層的新方法。混合膠乳烘焙成膜時(shí)，交聯(lián)結(jié)構(gòu)的PMMA膠乳仍保持

2、球狀形貌，借助成膜的PBA膠乳粘附于基材表面，共同組成減反射涂層。涂層內(nèi)的PMMA粒子間填充空氣，使涂層的折光指數(shù)大大降低，從而可有效減少基材對(duì)光的反射率。就此設(shè)想，論文第二章采用乳液聚合技術(shù)，通過對(duì)乳化劑組成及濃度的調(diào)控等制備了不同粒徑的PMMA膠乳和PBA膠乳。之后，第三章探究了混合膠乳中PMMA與PBA質(zhì)量比、PBA膠乳粒徑以及混合膠乳涂層液含固量對(duì)涂層減反射性能的影響;考察了已有涂層減反射理論對(duì)混合膠乳涂層的適用性，并提出了混合

3、膠乳減反射涂層的新模型;進(jìn)而在第四章和第五章探究了PMMA乳膠粒粒徑對(duì)涂層減反射性能的影響，并考察了涂層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。研究表明:
　　1.混合膠乳中PMMA與PBA質(zhì)量比對(duì)涂層減反射性能的影響:減反射效率隨PMMA∶PBA質(zhì)量比的增高而增大，當(dāng)質(zhì)量比高于97∶3后，不再明顯改變;
　　2.涂層的減反射性能受PBA(DPBA)和PMMA（DPMMA）粒徑的共同影響:
　　(1)隨DPBA的減小，涂層內(nèi)PMMA粒子間距減小

4、，入射光的散射降低，當(dāng)DPBA＜85nm（=400/(1.49π))時(shí)，可見光區(qū)小波長處散射光強(qiáng)明顯減小;
　　(2)增大涂層液含固量，涂層內(nèi)PMMA粒子面密度增大，直至粒子層疊;PMMA單層排列時(shí)，其對(duì)基材表面的最大覆蓋率Smax=78.54％，基于有效介質(zhì)理論得到的涂層折光指數(shù)為1.23，最大透射率處的波長λmax=4*1.23*DPMMA;
　　(3)當(dāng)PMMA對(duì)基材表面的覆蓋率S小于78.54％時(shí)，雖然涂層的折光指數(shù)

5、及最大透射率數(shù)值減小，但λmax不變，仍等于4*1.23*DPMMA，表明涂層的減反射行為不再遵循Fresnel均質(zhì)結(jié)構(gòu)減反射涂層模型;
　　(4)提出S小于78.54％時(shí)混合膠乳涂層減反射行為的新模型為:增透率等于最大增透率與S/Smax的乘積，即△T/△ Tmax=S/Smax。
　　(5)混合膠乳涂層的結(jié)構(gòu)及增透穩(wěn)定性高，可耐20次180°彎折;
　　3.論文還研究了兩種粒徑PMMA與PBA共混膠乳涂層的減反射行

6、為。其中，DPBA=55nm，DPMMA,B=134nm，DPMMA,Sm分別為:54nm、84nm和112nm，研究表明:
　　(1)涂層的增透曲線兼具PMMA，B與PMMA，Sm的增透特性，但僅當(dāng)DPMMA，B與DPMMA,Sm相近時(shí)（DPMMA,B=134nm，DPMMA,Sm=112nm），增透曲線才可由PMMA，B和PMMA，Sm的曲線加和得到;
　　(2)隨著PMMA，B與PMMA，Sm個(gè)數(shù)比NB/Sm的增大，在