阅读说明：本技术 一种防眩光涂膜ag玻璃的制备方法 (Preparation method of anti-glare coated AG glass ) 是由 凌卫平 倪宏达 高鑫 张凯 于 2020-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种防眩光涂膜AG玻璃的制备方法,本发明属于减反射玻璃技术领域,本发明通过等离子聚合反应在玻璃表面形成不溶不熔的高分子涂膜,制备的防眩光涂膜AG玻璃具有高透光率,高分子镀膜具有良好的强度,不溶不熔,表面硬度高,具有良好的耐磨性能,且折射率下,能使玻璃的透光率得到显著提高,且具有自清洁防静电功能,具有高强度、高热稳定性、耐高温急变、高化学稳定性、耐老化、耐酸碱侵蚀,在恶劣使用环境中经久耐用,平整度好,使用寿命长。(The invention discloses a preparation method of anti-glare film-coated AG glass, which belongs to the technical field of anti-reflection glass.)

一种防眩光涂膜AG玻璃的制备方法

技术领域

本发明属于减反射玻璃技术领域，具体涉及一种防眩光涂膜AG玻璃的制备方法。

背景技术

利用粗糙表面的散射作用把大量的入射光转换为漫反射光，它不会给透过率带来明显的变化，这种精细粗化生产的玻璃称为AG玻璃。在玻璃表面喷镀一层或多层可吸热的透明金属膜或金属氧化物膜来实现。减反射玻璃，也称增透玻璃，简称AG玻璃，普通玻璃的折射率约为1.52，在其表面镀上折射率小的透明膜可使膜上下两面的反射光相互干涉来最大程度地提高透光率，使透射映像十分清晰，好像玻璃被隐形，所以又有“隐形玻璃”之称。减反射玻璃又称“无反射玻璃”。能减少反射光的玻璃。在玻璃表面涂一层折射率小于玻璃的薄膜，以减少光的反射量。一现有技术中常采用真空蒸涂法涂覆一层氟化镁膜，氟化镁的反射率低，且其透过率较少随温度变动而变化，可用作展览橱窗、画面及电子仪器等所用的保护玻璃以及红外窗口玻璃等，目前市面上的增透玻璃主要有：真空溅射镀膜玻璃、凝胶-溶胶镀膜玻璃以及太阳能电池封装专用超白布纹玻璃，即使玻璃在强光条件下也可以产生漫反射，进一步减少屏幕反光，提高显示画面的可视度和亮度，使图像更清晰、颜色更饱和，从而产生良好的视觉效果，创造出清晰透明的视觉空间，让观赏者体验更佳的视觉享受。随着城市化进程的推进，各地兴建的高楼大厦越来越多地采用玻璃幕墙作为装饰，由此引发的光污染问题日趋严重。一方面，光污染是制造意外交通事故的凶手，在烈日的照耀下，交通信号灯和行驶的车辆会通过道路旁或交通路口的高楼大厦玻璃幕墙产生反射光，反射光对司机可以造成突发性暂时失明和视力错觉，严重危害行人和行车安全。另一方面，居民区附近的玻璃幕墙，会对周围的建筑形成反光，必然会对附近生活的居民带来一定的困扰。反射光带来的光污染很难像其它污染一样通过分解、转化或稀释等方式得以消除或减轻，因此，减反射玻璃成为了高档建筑用玻璃的理想材料。聚噻吩的合成方法主要有化学氧化聚合法、电化学聚合法、酶催化氧化法和以过渡金属元素为媒介的偶联聚合法。日常生活中我们都有被眩光袭击的经历，部分来源于眩光光源，部分来源于眩光反射。例如操作电脑时，由于玻璃橱窗的存在，导致液晶显示屏、液晶触摸屏因反光而让人看不清显示内容。使用减反射玻璃制成的玻璃橱窗，可以有效解决此类眩光污染问题。减反射玻璃通过采用喷涂法、溶胶-凝胶浸镀法、磁控溅射法、真空蒸镀法或酸蚀法使其自身表面光反射率降低、透视性能增强，然而磁控溅射法工艺比较复杂、对环境和设备要求高，因而成本较高，真空蒸镀法工艺比较复杂、成本较高，在强光照射或室外风吹雨淋等苛刻条件下不耐腐蚀且防划伤性能差，使用一段时间后易产生磨损发亮，镀膜层也容易脱落或者变色，失去防眩效果，例如中国专利CN2017109774660公开了一种耐磨防指纹磨砂玻璃及其制备方法；酸蚀法容易脱落、表面易划伤的缺陷，却由于氟化物的极易挥发，令工作环境容易受到污染，存在一定的安全隐患，例如中国专利CN2019106601546公开的减反射玻璃及其制备方法与应用，针对上述问题本领域技术人员亟待开发出一种防眩光涂膜AG玻璃的制备方法，以满足现有的性能要求和市场需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种防眩光涂膜AG玻璃的制备方法。

PECVD 是指等离子体增强化学的气相沉积法。是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。

PEDOT是3,4-乙烯二氧噻吩单体的聚合物，是一种噻吩聚合物，目前由于PEDOT本身为不溶性聚合物限制了其应用。目前，广泛采用一种水溶性的高分子电解质聚苯乙烯磺酸(PSS)掺杂解决了PEDOT的加工问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种防眩光涂膜AG玻璃的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、玻璃基片的清洗处理：

对玻璃基片表面放入清洗液浸泡处理后，用丙酮进行超声清洗，经去离子水冲洗，然后用乙醇超声清洗，再经去离子水冲洗，60~65℃烘干30~40min，备用；

步骤二、真空蒸镀氟化钡：

选择蒸发源为氟化钡在真空度1.5×10^-3~2.5×10^-3Pa、玻璃基底温度250~300℃，基板距离5~15cm下对玻璃表面进行真空蒸镀后进行真空退火，真空度：1×10^-2~2×10^-2Pa、退火温度100~150℃下，退火处理2~4h，20℃/min降温冷却后，得蒸镀氟化钡涂层玻璃；

步骤三、将步骤二得到的蒸镀氟化钡涂层玻璃置于PECVD中反应腔室的接地电极的台基上并作为基底，基板间距5~6cm，辉光放电频率为13.56MHz，当内腔室真空度达到0.1~0.2Pa时，先用氩气等离子体对样品表面活化2~5min，接着以氩气为载体，把噻吩单体蒸汽输入内腔室，并维持内腔室反应压力为10~15Pa，辉光放电引发聚合反应10~20min，50~65℃下保温5~10min后取出，再送入100~110℃烘箱中后聚合反应10~12h后，冷却即得防眩光涂膜AG玻璃。

进一步的，所述步骤一的清洗液为醇和表面活性剂与烷烃的混合物；所述醇选自丙二醇、正丁醇、正己醇、正戊醇、异丙醇、乙醇和正辛醇中的一种或几种；所述烷烃选自正戊烷、苯、甲苯、正己烷、正庚烷、乙苯和二甲苯中的一种或几种；所述表面活性剂选自二苯胺磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯磺酸钠、聚氯化二烯丙基二甲基铵、中的一种或几种，其中所述醇、烷烃和表面活性剂的摩尔比为1~10：1~10：0.1~0.5。

进一步的，所述步骤三的噻吩单体为噻吩、3-己基噻吩、3，4-乙撑二氧噻吩中的其中一种。

进一步的，所述步骤三的噻吩单体蒸汽流量为3~4mL/min。

进一步的，所述步骤三的氩气流量为40~45mL/min。

进一步的，所述真空蒸镀氟化钡涂层的平均厚度为100~150nm。

进一步的，所述清洗液浸泡处理的时间为20~30min。

本发明的有益效果：

本发明采用采用等离子体聚合的方式引发噻吩单体发生聚合，在镀氟化钡涂层形成不溶不熔的高分子膜层，实现双层涂膜，进而达到增透减反射的技术效果，真空蒸镀氟化钡后利用PECVD实现在已经蒸镀的氟化钡涂层上的定向复合，而整体膜层的耐受性、强度大大提高，本发明在没有使用掺杂剂的和并不增加原有技术设备成本的前提下，实现高分子膜层对氟化钡低折射涂层的保护的同时，高分子膜层也具有较低的折射率和良好的增透性能，也作为增透膜层使用，而自身附带的抗静电性能使膜层本身容易清洁不容易吸附灰尘，在雨淋等苛刻条件下耐腐蚀且防划伤性能好，膜层不容易脱落或者变色，采用等离子体聚合作为一种新的聚合方法，与传统其它聚合方式差异明显，等离子体中含有多种活性粒子，可以引发单体进行聚合反应，且具有引发时间短，引发效率高，引发过程中几乎不引入任何杂质的优点，可以形成超薄、紧密、坚固、高度均匀、无针孔、交联密度高、耐腐蚀的保护增透膜层。

本发明相比现有技术具有以下优点：

以往AG玻璃采用氟化镁膜，且只限于折射率1.6以上的玻璃增透使用，对于折射率较低的玻璃氟化镁膜就远远满足不了增透的需要，且包括氟化镁在内的无机膜层，室外风吹雨淋等苛刻条件下不耐腐蚀且防划伤性能差，使用一段时间后易产生磨损发亮，镀膜层也容易脱落或者变色，失去防眩效果，而采用塑料薄膜、涂料等对无机膜层玻璃贴敷给予其保护时，增透性能差且整体厚度增大，本发明公开的一种防眩光涂膜AG玻璃的制备方法，本发明通过氟化钡的真空蒸镀和等离子体引发噻吩聚合，在不增加设备成本的前提下，通过直接制备含噻吩单体聚合物增透保护膜层的防眩光涂膜AG玻璃，制备方法简便，成本低，并未使用掺杂剂或者聚噻吩及其衍生物的溶剂或分散剂，直接成型，简单便捷，且制备的防眩光涂膜AG玻璃有高透光率，高分子镀膜具有良好的强度，能使玻璃的透光率得到显著提高，且具有自清洁防静电功能，具有高强度、高热稳定性、耐高温急变、高化学稳定性、耐老化、耐酸碱侵蚀，在恶劣使用环境中经久耐用，平整度好使用寿命长。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。

实施例1

K9玻璃购自青岛欧盛玻璃公司的GP1。

（1）清洗处理玻璃基片：

对K9玻璃基片表面放入清洗液浸泡处理20min后，用丙酮进行超声清洗，经去离子水冲洗，然后用乙醇超声清洗，再经去离子水冲洗，65℃烘干40min，备用；

（2）真空蒸镀氟化钡：

选择蒸发源为氟化钡在真空度2.5×10^-3Pa、玻璃基底温度250℃，基板距离15cm下对玻璃表面进行真空蒸镀后进行真空退火，真空度2×10^-2Pa、退火温度150℃下，退火处理4h，20℃/min降温冷却后，得平均厚度为100nm蒸镀氟化钡涂层玻璃；

(3)将蒸镀氟化钡涂层玻璃置于PECVD中反应腔室的接地电极的台基上并作为基底，基板间距6cm，辉光放电频率为13.56MHz，当内腔室真空度达到0.2Pa时，先用流量为40mL/min氩气等离子体对样品表面活化5min，接着以氩气为载体，把3，4-乙撑二氧噻吩单体蒸汽流量为3mL/min输入内腔室，并维持内腔室反应压力为15Pa，辉光放电引发聚合反应20min，65℃下保温10min后取出，送入110℃烘箱中后聚合反应12h后，冷却即得防眩光涂膜AG玻璃，所述步骤一的清洗液为醇和表面活性剂与烷烃的混合物；所述醇选自正丁醇；所述烷烃选自正己烷；所述表面活性剂选自二苯胺磺酸钠，其中所述醇、烷烃和表面活性剂的摩尔比为10：10：0.5。实施例2

（1）、玻璃基片的清洗处理：

对K9玻璃基片表面放入清洗液浸泡30min处理后，用丙酮进行超声清洗，经去离子水冲洗，然后用乙醇超声清洗，再经去离子水冲洗，60℃烘干30min，备用；

(2)、真空蒸镀氟化钡：

选择蒸发源为氟化钡在真空度1.5×10^-3Pa、玻璃基底温度2300℃，基板距离5cm下对玻璃表面进行真空蒸镀后进行真空退火，真空度1×10^-2Pa、退火温度100℃下，退火处理4h，20℃/min降温冷却后，得平均厚度150nm蒸镀氟化钡涂层玻璃；

(3)、将蒸镀氟化钡涂层玻璃置于PECVD中反应腔室的接地电极的台基上并作为基底，基板间距5cm，辉光放电频率为13.56MHz，当内腔室真空度达到0.2Pa时，先用流量为45mL/min氩气等离子体对样品表面活化5min，接着以氩气为载体，把3-己基噻吩单体蒸汽流量为4mL/min输入内腔室，并维持内腔室反应压力为15Pa，辉光放电引发聚合反应20min，65℃下保温10min后取出，送入110℃烘箱中后聚合反应10h后，冷却即得防眩光涂膜AG玻璃，所述步骤(1)的清洗液为醇和表面活性剂与烷烃的混合物；所述醇选自异丙醇；所述烷烃选自甲苯；所述表面活性剂选自聚丙烯磺酸钠，其中所述醇、烷烃和表面活性剂的摩尔比为10：10：0.1。K9玻璃购自青岛欧盛玻璃公司的GP1。

对比例1

本对比例与实施例2相比，省去步骤（1）和步骤（2），即为未镀膜的玻璃基片，除此外的方法步骤均相同。

对比例2

本对比例与实施例2相比，在步骤（3）中，将3-己基噻吩单体替换为噻吩，除此外的方法步骤均相同。

对比例3

本对比例与实施例2相比，省去步骤（3），除此外的方法步骤均相同。

表1各实施例和对比例防眩光涂膜AG玻璃的性能测试结果

项目	实施例1	实施例2	对比例1	对比例2	对比例3
						膜层硬度	8H	8H	-	8H	6H
弯曲度%	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
						可见光透射比%	96.6	96.4	91.6	95.9	93.9
耐高温高湿性	不起泡无脱落	不起泡无脱落	-	不起泡无脱落	不起泡无脱落
						耐久性	不起皮脱落	不起皮脱落	-	不起皮脱落	起皮脱落防眩光模糊
折射率%	1.06	1.07	4.21	1.06	1.29
						稀酸浸泡后可见光透射比%	96.6	96.4	91.6	95.9	91.9

注：弯曲度按GB15763.2-2005中6.4条款进行；膜层硬度：在一块制品两面各随机选取三处不同位置；光学性能：按GB/T2680-1994的方法，采用带积分球的紫外可见光分光光度计，测量可见光透射比；耐高温高湿性将与制品材料相同、在相同加工工艺下制备，规格为300mm×300mm的两块试样，置于密闭的调温调湿箱中历时24h，调温调湿箱的温度保持在85℃，相对湿度为85%，室温下恢复24h后测试膜层附着力；耐久性：规格为300mm×300mm的AG玻璃试样上随机选取一处位置，将3M250胶带粘贴在膜面上至少30mm，粘贴处用手压平，胶带保留30mm自由端。放入调温箱中，设置调温箱在20℃和100℃℃之间循环。每次循环时间为24h，在每个极端温度下，应保持稳定10h，经10次循环240h后自然冷却至室温30min后，用手沿与粘贴面成60°方向迅速撕离胶带，目视观察膜面,稀酸选择质量分数5%的稀盐酸浸泡60min，清水洗净，晾干后测试。

综上，可以看出本发明防眩光涂膜AG玻璃具有良好的使用性能，创造性的引入噻吩聚合物，折射率小，制备氟化钡与噻吩聚合物的双层膜，通过合理控制双层膜的折射率和厚度的情况下，达到良好的增透减反射作用，而以往无机膜层例如氟化钡等，耐腐蚀、耐磨性，对抗恶劣使用环境的耐受性都得到明显提高，而其使用PECVD就可以引发聚合，无需增加设备成本，以往进行真空蒸镀增透玻璃制备的厂家可以简单进行，原料来源广泛，且制备方法简便，具有良好和深远的推广前景。