一种含金属硫化物的粘合膜制法的制作方法

本发明属于胶粘剂技术领域，涉及一种含金属硫化物的含金属硫化物的制法。

背景技术

目前有四类常用的光学胶粘剂，天然冷杉树脂胶粘剂、甲醇胶粘剂、环氧型光学胶粘剂、紫外固化胶。这四种胶粘剂，它们存在的主要共性问题是胶黏层与待粘光学零件折射率不匹配、工作窗口期短且难以大面积均匀制备以及拆胶条件比较苛刻。为设计一种新型的粘合膜，采用无机物精细调节光学粘合膜的折射率，在光学粘合膜的制备过程中，通过引入含铅离子的可溶盐溶液，以及层层组装技术、金属配位作用，在水相中制备出了不受基底限制厚度均匀且透明、折射率可调的粘合涂层和层层组装粘合膜。整个制备过程在水相中进行，制备出的层层组装粘合膜在空气中长期放置而不变质。

技术实现要素：

本发明有关缩写的中文名称：paa为聚乙烯亚胺，pei为聚乙烯亚胺。

本发明提供了一种含金属硫化物的层层组装粘合膜制法，利用层层组装技术，组装制备了厚度在1.5μm～125μm在可见光区透明的含金属硫化物的层层组装粘合膜，折射率在1.5410～1.5560范围内，与其他折射率相匹配的光学零件之间进行粘合，粘合后可提高像质。

本发明制备的含金属硫化物的层层组装粘合膜在常温常压下稳定性较好。经测试，在常温常压下可存放一个月。

本发明所制备的层层组装粘合膜可在不同形状的平面镜、凹透镜、凸透镜，及玻璃、石英、硅片、k9光学玻璃等多种材质的待粘合件上大面积均匀涂敷，在水和压力的作用下便可将生长有多层含金属硫化物的层层组装粘合膜的待粘合零件进行粘合。

本发明的工艺简单，原料易得，所使用溶剂为水，而非有机溶剂。

本发明所制备的含金属硫化物的粘合膜通过再次在水中浸泡，即可拆胶，适用于不符合光学检验条件的粘合件拆胶。

为了解决已有技术存在的问题，本发明提供一种含金属硫化物的粘合膜制法。步骤和条件如下：

步骤1：含金属硫化物的阳离子基元高分子聚合物a-金属硫化物溶液的制备

室温下，将称取的高分子聚合物a和去离子水置于烧杯中，分散均匀后，得高分子聚合物a的溶液，取一定量所制备高分子聚合物a的溶液于反应器中，逐滴加入一定量的可溶盐溶液，分散均匀后，再逐滴加入一定量的含硫离子可溶盐溶液，待反应完全，得到含金属硫化物的高分子聚合物a溶液；该溶液中金属硫化物含量为0.001％～0.020％，调节ph至9.0，高分子聚合物a质量体积浓度为0.1～15.0mg/ml；高分子聚合物a是主链或支链上含有氮元素的伯胺、仲胺和叔胺的水溶性高分子；优选的阳离子基元a是pei；

步骤2：含金属硫化物的阴离子基元高分子聚合物b-金属硫化物溶液的制备

室温下，将称取的高分子聚合物a和去离子水置于烧杯中，分散均匀后，得高分子聚合物a的溶液，取一定量所制备高分子聚合物a的溶液于反应器中，逐滴加入一定量的可溶盐溶液，待分散均匀，再逐滴加入一定量的含硫离子可溶盐溶液，待反应完全，得到含金属硫化物的高分子聚合物a溶液；该溶液中金属硫化物含量为0.001％～0.020％，调节ph至3.0，高分子聚合物b质量体积浓度为0.1～15.0mg/ml；所述的高分子聚合物b是主链或支链上含有主链或支链上含有氧元素的水溶性高分子，优选的阴离子基元b是paa；

步骤3：组装制备n层含金属硫化物的层层组装粘合膜a-金属硫化物/(b-金属硫化物)

(1)待粘合件的表面处理

若待粘合件不能长时间在酸内浸泡或不能长时间与氧化剂接触，则用无水乙醇将其表面擦拭干净，用空气或氮气吹干后备用；优选的光学零件是不同形状的凹透镜、凸透镜、火石玻璃、k9光学玻璃；

若待粘合件能长时间在酸内浸泡，能长时间与氧化剂接触，则对其进行如下处理：室温下，将待粘合件放入体积比为7:3的98％的h2so4和30％h2o2组成的混合溶液中加热煮沸至无气泡冒出为止，小心取出该待粘合件，用去离子水冲洗后用空气或氮气吹干备用；优选的非光学零件是不同形状的玻璃片、石英片、硅片；

(2)组装制备n层含金属硫化物的层层组装粘合膜a-金属硫化物/(b-金属硫化物)

室温下，将表面处理过的待粘合件依次在上述制备的含金属硫化物的高分子聚合物a-金属硫化物溶液、去离子水、含金属硫化物的高分子聚合物b-金属硫化物溶液、去离子水中分别浸泡0.5～30min作为一个浸泡周期，得到一层厚度为1.5μm～2.5μm的含金属硫化物的层层组装粘合膜，记为a-金属硫化物/(b-金属硫化物)；每重复一个浸泡周期，增加一层厚度为1.5μm～2.5μm的a-金属硫化物/(b-金属硫化物)层层组装粘合膜，重复n个浸泡周期，得到n层含金属硫化物的a-金属硫化物/(b-金属硫化物)层层组装粘合膜，所述n为自然数；

步骤4：层层组装粘合膜的存放

经测试，本发明制备的含金属硫化物的粘合膜，在常温常压下可存放一个月，稳定性较好。

步骤5：不同形状含金属硫化物的层层组装粘合膜的待粘合件的粘合

把按步骤3中(2)制备出的含n层含金属硫化物的层层组装粘合膜的不同形状待粘合件的表面滴加一滴水并涂抹均匀，然后将两个待粘合件含所述的层层组装粘合膜的面相对放好，施加200kpa的持续作用力1.0～15.0min，使两个待粘合件粘合在一起；

当然，所施加的压力可以更大，但更大的压力可能会影响待粘合件的光学性质及其他性质；

步骤6：拆胶

若粘合件不合格需要拆胶，则将该粘合件放在水中浸泡1～240h，该粘接件可分开，即可达到拆胶目的。拆胶时间取决于粘合件面积的大小，面积越大，所需时间越长。

图1为本发明制备的含金属硫化物的层层组装粘合膜在可见光区的透过率曲线图。

具体实施方式

实施例5：一种含金属硫化物的粘合膜制法，所述的层层组装粘合膜是pei-金属硫化物/(paa-金属硫化物)，所含的金属硫化物为pbs，高分子聚合物a-金属硫化物的a与金属硫化物为pei和pbs，高分子聚合物b-金属硫化物的b与金属硫化物为paa和pbs，制备的步骤和条件如下：

步骤1：pbs质量分数为0.018％的高分子聚合物pei-pbs溶液的制备：

室温下，取0.1g高分子聚合物pei和100ml去离子水置于烧杯中，分散均匀，得到质量体积浓度为1mg/ml的pei溶液。取所制备的高分子聚合物pei溶液50ml置于反应器中，先逐滴加入质量体积浓度为0.2g/100ml的pb(no3)2溶液725ul，分散均匀后，再加入质量体积浓度为0.2g/100ml的na2s溶液150ul待反应完全，得含pbs的高分子聚合物pei溶液，其中，pbs质量分数为0.018％；调节该溶液的ph为9，备用；

步骤2：pbs质量分数为0.018％的高分子聚合物paa-pbs溶液的制备

室温下，取0.1g高分子聚合物paa和100ml去离子水置于烧杯中，分散均匀，得到质量体积浓度为1mg/ml的paa溶液。取所制备的高分子聚合物paa溶液50ml置于反应器中，先逐滴加入质量体1mg/m积浓度为0.2g/100ml的pb(no3)2溶液725ul，分散均匀后，再入质量体积浓度为0.2g/100ml的na2s溶液150ul待反应完全，搅拌均匀后，得到含pbs的高分子聚合物paa溶液，其中，pbs质量分数为0.018％；调节该溶液的ph为3，备用；

步骤3：组装制备50层含pbs的层层组装粘合膜pei-pbs/(paa-pbs)

(1)待粘合件的表面处理

室温下，用无水乙醇将待粘合四边形光学零件k9光学玻璃表面擦拭干净后，用氮气或空气吹干备用；

(2)组装制备50层含pbs的层层组装粘合膜pei-pbs/(paa-pbs)

室温下，将表面处理过的待粘合四边形光学零件k9光学玻璃依次在上述的含的高分子聚合物pei-pbs溶液、去离子水、含pbs的高分子聚合物paa-pbs溶液、去离子水中分别浸泡15.0min、1.0min、15.0min、1.0min作为一个浸泡周期，得到一层厚度为2.0μm的高分子粘合膜，记为pei-pbs/(paa-pbs)；每重复一个浸泡周期，增加一层厚度为2.0μm的pei-pbs/(paa-pbs)含pbs层层组装合膜，重复50个浸泡周期，得到总厚度为100μm的50层含pbs的pei-pbs/(paa-pbs)层层组装粘合膜。上述制备好的层层组装粘合膜存放在常温常压下可存放一个月，不变质。

用way-2w型阿贝折光仪测得其折射率为1.5438；在制备有上述含pbs的层层组装粘合膜的待粘接件k9光学玻璃的表面滴加一滴水涂抹均匀，相对放好，施加200kpa的持续作用力15.0min，使两个待粘接件k9光学玻璃粘接到一起。

若该粘合四边形k9光学玻璃的粘接面积为8×8mm²大小，在粘接后1min内拆胶，需浸泡24h。