[发明专利]一种增透与抗原子氧剥蚀的聚合物复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种增透与抗原子氧剥蚀的聚合物复合薄膜，其特征在于，所述聚合物复合薄膜包括聚合物薄膜层和镶嵌有空心SiO₂纳米粒子的有机无机复合层，通过在所述聚合物薄膜层的至少一面镶嵌空心SiO₂纳米粒子，在所述聚合物薄膜层表面形成所述镶嵌有空心SiO₂纳米粒子的有机无机复合层；

所述镶嵌有空心SiO₂纳米粒子的有机无机复合层的厚度为80～300纳米；所述空心SiO₂纳米粒子的平均粒径为20～100纳米，平均壁厚为6～20纳米。

2.根据权利要求1所述的增透与抗原子氧剥蚀的聚合物复合薄膜，其特征在于，所述聚合物薄膜层的厚度为5～2000微米。

3.一种根据权利要求1所述的聚合物复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括：依次在刚性基材上制备空心SiO₂纳米粒子层、聚合物薄膜层，固化后剥离刚性基材，得到单面镶嵌空心SiO₂纳米粒子的聚合物复合薄膜，具体步骤如下：

(1)制备空心SiO₂纳米粒子涂覆的刚性基材；

(2)配制聚合物溶液，并将聚合物溶液涂覆在空心SiO₂纳米粒子涂覆的刚性基材表面，得到复合材料Ⅰ；

(3)在50～300℃下进行固化，待完全固化后剥离刚性基材，得到单面镶嵌空心SiO₂纳米粒子的聚合物复合薄膜；

所述空心SiO₂纳米粒子涂覆的刚性基材的制备方法包括：

(1-1)制备含模板剂的SiO₂核壳纳米粒子溶液；

(1-2)将含模板剂的SiO₂核壳纳米粒子溶液涂覆在刚性基材上，室温干燥去除溶剂；

(1-3)通过低温后处理技术去除模板剂，得空心SiO₂纳米粒子涂覆的刚性基材；所述低温后处理技术包括化学氧化、紫外臭氧照射、或化学试剂洗涤中的一种或两种组合。

4.根据权利要求3所述的聚合物复合薄膜的制备方法，其特征在于，还包括：

(4)将步骤(3)得到的聚合物复合薄膜中未镶嵌空心SiO₂纳米粒子的一面覆于步骤(2)制备的复合材料Ⅰ的聚合物涂层上，在50～300℃下进行固化，待完全固化后剥离刚性基材，得到双面镶嵌空心SiO₂纳米粒子的聚合物复合薄膜。

5.根据权利要求3所述的聚合物复合薄膜的制备方法，其特征在于，还包括：

(4’)将步骤(1)中制备的空心SiO₂纳米粒子涂覆的刚性基材中具有空心SiO₂纳米粒子的一面覆于步骤(2)制备的复合材料Ⅰ的聚合物涂层上，在50～300℃下进行固化，待完全固化后剥离刚性基材，得到双面镶嵌空心SiO₂纳米粒子的聚合物复合薄膜。

6.根据权利要求4所述的聚合物复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述含模板剂的SiO₂核壳纳米粒子溶液的制备方法包括以下步骤：

(3-1)将聚丙烯酸分散到含一水合氨的水溶液中，得到混合溶液Ⅰ；

(3-2)依次将混合溶液Ⅰ和正硅酸四乙酯加入乙醇中得到混合溶液Ⅱ；

(3-3)对混合溶液Ⅱ进行搅拌，陈化6～24小时后进行24～48小时的回流，去除溶液中的氨水，得到所述含模板剂的SiO₂核壳纳米粒子溶液。