溶膠-凝膠法製備氣體阻隔性光學薄膜

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Title:	溶膠-凝膠法製備氣體阻隔性光學薄膜
Authors:	沈彥廷邱維銘
Contributors:	化工與材料工程系
Keywords:	SiO2 TiO2 氣體阻隔溶膠-凝膠抗反射塗佈
Date:	2010
Issue Date:	2013-07-23 14:30:46 (UTC+8)
Publisher:	台中;國立勤益科技大學
Abstract:	使用溶膠-凝膠法以鈦氧烷化物Titanium(Ⅳ) n-butoxide (TBOT)與矽烷氧化物Tetraethyl orthosilicate(TEOS)，並利用醋酸(AcOH)與乙醯丙酮(AcAc)作為TBOT的螯合劑，含氟烷基矽氧烷Fluoroalkyltrialkoxylsilane (FAS)與甲基三乙氧基矽烷Triethoxymethylsilane(MTES)，作為二氧化矽凝膠的疏水基團引入劑，酸性條件下水解縮和反應，成功製備出高透明與均勻性二氧化矽與二氧化鈦溶膠。並添加紫外光硬化型單體2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA)與Tripropylene glycol diacrylate(TPGDA)於上述溶膠中，製備出高(TiO2)、低折射率(SiO2)之有機-無機複合材料，並使用浸沾式塗佈於玻璃基材、塑膠基材上，利用紫外光曝光使其交聯硬化。設計薄膜厚度與高、低折射率等參數，使得基材與鍍膜間的反射光形成破壞性干涉，達到抗反射膜的效果。利用動態雷射粒徑分析儀研究溶膠粒徑尺寸分佈；FTIR鑑定反應前後官能基的變化；紫外光-可見光光譜儀、橢圓儀、霧度計、光澤度計研究其光學性質；接觸角測試儀分析薄膜表面疏水性；AFM、FE-SEM、百格測試與鉛筆硬度計檢測其鍍膜表面物理特性；氧氣透過率試驗儀與連續監測式阻水性測試儀分析鍍膜氣體阻隔性等。以有機-無機SiO2複合材料表面改質過的PET薄膜，擁有優越的氣體阻隔性(氧氣透過率0.3 cc∕m2day，水氣透過率3.2 g∕m2day)。單層有機-無機SiO2混成薄膜塗佈於玻璃基材表面，於可見光波長550nm下，有良好的光穿透率可達95.23％。雙層有機-無機SiO2∕TiO2混成鍍膜(TS-MS-30％-HA-HT∕TB-A-1.2-TA-LT)，塗佈於玻璃表面，最高的光穿透率為98.2％。本研究製程簡便、低成本、快速以及光學膜層性能優良等優點。未來多功能型薄膜，將會備受矚目，我們所製備多功能性薄膜兼具氣體阻隔性與疏水性以及抗反射效果。
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