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聚乙烯醇(PVA)具有良好的粘结性、乳化性、成膜性、耐油性以及耐溶剂性,因此除纤维原料外,还被大量用于生产涂料、粘合剂、乳化剂、纸张以及薄膜等产品。随着液晶显示器行业的不断发展,用于生产偏光膜的PVA需求进一步扩大,但随着LCD产品使用范围的扩大,对偏光产品的湿热工作条件的要求越来越苛刻,因此迫切需要提高偏光膜耐湿热性能。本文通过添加纳米SiO2制备了PVA/纳米SiO2复合偏光膜,考查了纳米SiO2对偏光膜偏光性能及耐湿热性能的影响,并对复合偏光膜结构做初步的探讨。同时,通过正交试验,摸索最佳染色工艺。
本文自行设计拉伸装置,采用4%硼酸液中湿法拉伸制备碘系PVA/SiO2复合偏光膜,结果发现添加纳米SiO2后,偏光膜光学性能提高。随SiO2含量的增加,偏光膜的透过率先增加后减小,而偏光率先减小后增加。通过耐湿热测试发现SiO2含量为0.6‰的偏光膜最稳定,耐湿热性能好。
FT—IR光谱表明加入纳米SiO2后PVA分子间氢键作用减弱,C—O/Si—O键的伸缩振动峰增强。XRD衍射图谱表明,衍射峰变宽,衍射角增大,(101)晶面距减小。TG以及DSC测试发现,添加纳米SiO2提高了偏光膜热失重温度,并改变了偏光膜的结晶行为。偏光显微镜观察发现纳米SiO2颗粒发生团聚,PVA分子链沿拉伸方向发生取向。
本文还通过正交设计试验,研究了染液配方对复合偏光膜性能的影响,结果发现对偏光膜光学性能最大影响因素为I2浓度,其次是染色时间、H3BO3浓度和KI浓度。XRD衍射分析表明,染液中I浓度越高,偏光膜结晶度越低,晶区和非晶区界限不明显。