[发明专利]玻璃表面制备具有偏振性能的聚合物薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功能聚合物薄膜的制备技术，具体涉及一种在玻璃表面实现对入射光波具有起偏振性能的聚合物薄膜的制备方法。

背景技术

在当今的信息化时代，光纤通信产业正在高速发展。偏光玻璃服务于光通讯领域始于20世纪八十年代，现已有数百万件应用于光通讯器件的光隔离器制备中，并且无一失败。同时由于其结构紧凑、性能稳定以及化学稳定性和好的耐热性能，已经成为包括光隔离器、光纤偏振器、滤光器、光开关及其它光纤通讯器件生产的优选材料。

而大尺寸的偏光玻璃，单从高性能大屏幕投影液晶显示用偏光片来看，偏光玻璃的透过率、消光比、热稳定性、机械强度和光损伤阀值都远远高于现在正在广泛应用的二向色性染料染色的“H”型和“K”型偏光片。因此，大尺寸偏光玻璃对于液晶电视、手机显示屏等的更新换代具有决定性作用。同时它还可以用于汽车车灯和各种观察强光，特别是强反射光场景的防眩光眼镜以及立体电视等方面，并在保护隐私的窗玻璃等领域也有其重要的应用价值。

但大尺寸偏光玻璃的制备存在很多困难。实际上，偏光玻璃是将针状纳米银颗粒以同一取向排布于玻璃基体中制得的具备偏振性能的一种玻璃基复合材料。产生偏振的原因基于针状纳米银胶粒表面产生共振吸收，使银胶粒本征吸收带产生分裂的结果，因此偏光玻璃的制备关键是针状纳米银颗粒的生成和它们在玻璃中的定向排布。国外专利US 5840096，US 4486213等在解决针状纳米银颗粒的生成和它们在玻璃中的定向排布问题主要有以下几种方法：

第一，将玻璃中的银离子还原成金属银，再在高温(给出具体温度值)下强制拉伸玻璃，以使银金属颗粒被拉长，并沿玻璃拉伸方向进行排列，制得偏光玻璃。由于金属银的表面张力很大，因此拉伸作业很困难，很容易造成玻璃断裂。

第二，将光致变色玻璃片析晶处理，生成卤化银微晶，而后在退火点与软化点之间的温度下拉伸玻璃，把卤化银颗粒拉伸成椭球形并沿玻璃拉伸方向排列。再通过光致变色反应，生成椭球形的银胶粒。该法在玻璃加热拉伸过程中，由于光致变色性能对热处理敏感，经常产生混浊和褪色等问题。

第三，拉伸还原制备工艺：该法是第二种方法的进一步完善和发展，它是在玻璃拉制成型以后，不用光致变色反应，而是将之在强还原气氛中加热还原，使玻璃表面的部分银离子被还原成单质银，并沉淀到拉长的颗粒表面，从而产生偏振性。

但上述偏光玻璃的制备技术，工艺复杂，生产温度高，偏振效果不易控制，且只能获得尺寸较小的偏光玻璃，故受其尺寸的限制只应用于光通讯领域，大尺寸偏光玻璃的生产技术有待于进一步研究来得以解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻璃表面制备具有偏振性能的聚合物薄膜的方法，该方法能够获得大尺寸的覆膜玻璃，所得覆膜玻璃具有明显的偏振特性。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：玻璃表面制备具有偏振性能的聚合物薄膜的方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)利用湿化学法合成出银纳米线；

2)按银纳米线与无水乙醇的配比＝(20-25)mg∶7mL，选取银纳米线和无水乙醇，将银纳米线加入到无水乙醇中配制成悬浮液；

按照银纳米线与环氧树脂的配比＝(20-25)mg∶25g，选取环氧树脂，然后将悬浮液加入到环氧树脂中，搅拌5-10min，再加入环氧树脂质量15-30％的有机胺类固化剂，搅拌10-20min，得到含银纳米线的聚合物胶液；

3)将玻璃基板浸入上述聚合物胶液中，然后提拉镀膜，室温下静置固化(2-24小时)，在玻璃基板表面形成聚合物薄膜，得到具有偏振性能的覆膜玻璃。