树脂镜片表面增透膜的制备及性能研究

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1、树脂镜片表面增透膜的制备及性能研究　　摘要：树脂镜片在眼镜行业市场广阔，但树脂镜片透光率低，常用的在树脂镜片上镀制增透的设备复杂，成本高。该文以正硅酸乙酯和加硬液为原料，用溶胶凝胶法在树脂镜片表面制备了二氧化硅增透膜。紫外可见分光光度计测试表明薄膜的增透率约为3.7%。　　关键词：二氧化硅薄膜溶胶凝胶增透　　中图分类号：O484文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）09（c）-0067-02　　PreparationofAntireflectivecoatingonResinlensessurfaceandresearchthecapability　　ChenB

2、oShiYuFengXueQiangShengLvJunShenDingYiWangQiuLinXingXiaoQuan　　（JinlingInstiuteofTechnology，NanjingJiangsu，2011029China）　　Abstract：Resinlenseshaveabroadmarketintheopticalindustry，buttheresinlenseshavelowtransmittance.Anti-filmsarecommonlyusedtoenhancethetransmittanceoftheresinlens.Thecommonme

3、thodneedscomplexequipmentandhighcost.Inthispaper，silicawaspreparedbysol-gelmethodonthesurfaceofresinlens，usingethylsilicateandhardliquorasrawmaterials.UV-Visspectrophotometertestshowedthatthefilm'spermeabilitywasenhancedabout3.7%.　　KeyWords：Silica；Membrane；Sol-gel；Anti-reflection　　?渲?镜片主导眼镜片

4、市场，但由于树脂镜片透射率低，通常用电子束蒸镀减反射膜的方法增加其透光率，该方法设备成本较高。由于玻璃表面纳米二氧化硅薄膜有显著的增透效果，而溶胶凝胶法设备简易成本低，因此近年来，在衬底上制备纳米SiO2增透膜成为国内外研究增透膜的热点[1，2]。但是由于纳米二氧化硅和树脂衬底的粘附力差，不易成膜，因此在树脂眼镜片上镀SiO2增透膜的研究比较少。　　该文初步探索了用加硬液作为纳米二氧化硅和树脂衬底的胶连剂，以正硅酸乙酯为原料，在树脂镜片以溶胶凝胶法制备增透薄膜，并分析了薄膜的结构、表面形貌、透光率等性能。　　1实验方法　　1.1实验仪器及化学试剂　　化学试剂：正硅酸乙酯（TEO

5、S）、25%氨水、99.5%无水乙醇。　　制备设备：超声波清洗器、马弗炉、磁力搅拌器、离心机。　　表征仪器：扫描电子显微镜、红外分光光度计、紫外分光光度计。　　1.2实验步骤　　二氧化硅纳米粒子的制备：按照St?ber法[3]，将63.6mL的超纯水、25%的氨水9mL、147.6mL的无水乙醇加入锥形瓶中，常温下磁力搅拌30min，30min后，再向锥形瓶中滴加9.8mL的正硅酸乙酯（TEOS），常温搅拌12h，得到白色悬浊液。（正硅酸乙酯：氨水：无水乙醇：超纯水=1∶1∶16∶7）将得到的白色悬浊液在10000r/min的转速下，高速离心分离5min，得到SiO2粒子。用无

6、水乙醇作为溶剂，将粒子超声分散到无水乙醇中。　　衬底处理：将树脂镜片在去污粉的水溶液超声清洗数分钟，再用超纯水反复冲洗，用N2吹干。　　镀膜：将分散有SiO2的乙醇溶液和加硬液以体积比2∶1混合得到SiO2悬浊加硬液，然后把处理过的树脂镜片垂直插入配置好的溶液中。　　2结果与讨论　　2.1二氧化硅纳米粒子的结构分析　　图1是所制备的纳米粒子的红外光谱图，可以看出：1080cm-1处是Si-O-Si反对称伸缩振动峰，957cm-1处是Si-OH弯曲振动吸收峰，802cm-1处是Si-O对称伸缩振动峰，463cm-1处是Si-O弯曲振动峰。由此证明：所制得的产物为二氧化硅。而在34

7、40cm-1处是结构水-OH反对称伸缩振动峰，1650cm-1出现的峰是水的H-O-H弯曲振动峰，这是由于二氧化硅粒子表面吸附了少量的水。　　2.2二氧化硅纳米粒子的表面形貌分析　　图2所示为上述方法所制备SiO2粒子的SEM图，所制备的纳米二氧化硅球形粒子直径大约为几十纳米。可由多次分离提纯得到大小较为均一的粒子。而且可以看到在实验过程中随着溶剂的蒸发，胶体形成了纳米颗粒。　　2.3镀膜前后树脂镜片透光率分析　　从图3可以看出树脂基片在固化时间为2h，固化温度为80℃，溶液配比一定的情况下