本发明涉及一种应用于航空模拟舱显示屏的高透型亚克力复合材料。本发明属于功能膜材领域。
背景技术：
1、亚克力（通常指有机玻璃，即pmma）作为一种开发较早的可塑性材料，有着理想的透光性和较高的机械强度，亚克力投影屏幕制作曲面成型能力强，能满足实际使用安全需求，在航空航天等高端领域具有广泛的应用。
2、作为亚克力应用之一的投影屏在航空上也有重大的应用，航空器模拟舱是工作能力用来模拟各种极限条件的场所，发挥重要作用。而航空器模拟舱亚克力投影屏幕则作为控制中心的体现，现实中存在投影光线通过屏幕的效率降低，图像亮度不足的问题。在光线透射和反射方面表现不佳，导致投影图像的对比度低，图像细节不足；图像出现亮点和暗斑, 环境光干扰大。这些缺点会直接影响投影效果和用户体验，使得屏幕在实际应用中难以满足高质量投影显示的需求。因此，使用透光涂层对于提升亚克力投影屏幕的整体性能和用户体验至关重要。
3、目前提高亚克力透光率的主要手段为在亚克力材料表面进行镀膜，其中有单层膜和多层膜之分。单层膜镀膜遵循折射率关系为(n1)2≈n0*n2，其中n1为镀层，n0为空气，n2为基材，pmma的折射率n1为1.49，由于目前能达到的最低折射率的材料氟化镁，其折射率为1.38，也远远不够；所以目前大多数为多层膜。
4、因此，考虑到上述情况，可应用多层涂布技术，并设计一种低折射率涂层，通过高低折射率搭配复合以达到更高的光透性为当务之急。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术中应用于航空模拟舱显示屏投影光线通过屏幕的效率降低，图像亮度不足的问题，提供了一种应用于航空模拟舱显示屏的高透型亚克力复合材料及其制备方法。本发明通过分子设计自制一种低折射率材料并经配方设计，在pmma基材上进行涂布双层膜进行增透，在克服上述问题的同时，还具有优良的防尘性能，具有广阔的应用潜力。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
2、本发明提供一种低折射率材料的制备方法，包括以下步骤：
3、s11，将铬盐与有机配体进行配位反应，得到中间产物i；
4、s12，将中间产物i与修饰剂混合反应，得到中间产物ii；
5、s13，将中间产物ii与含丙烯酰氧基的亲电试剂进行亲核取代反应，得到目标产物，即低折射率材料。
6、进一步地，所述铬盐为硝酸铬或氯化铬；
7、所述有机配体为含有吸电子基的对苯二甲酸；以及
8、所述铬盐与有机配体的摩尔比为1.0：0.95-1.00。
9、进一步地，所述修饰剂为含活性氢的对苯二甲酸；以及
10、所述修饰剂的用量与铬盐的摩尔比为0.05-0.15：1.0。
11、进一步地，所述含丙烯酰氧基的亲电试剂用量与修饰剂按亲电基团与亲核基团摩尔比1:1添加。
12、本发明还提供了一种低折射率材料，通过上述的制备方法所制备。
13、本发明的另一目的在于提供一种应用于航空模拟舱显示屏的高透型亚克力复合材料，依次由pmma、高折射率uv涂层、低折射率uv涂层组成；所述pmma为基材；所述高折射率uv涂层，包括以下重量百份数的原料：
14、丙烯酸酯单体a 20.0-30.0份；
15、改性纳米二氧化硅 8.0-15.0份；
16、改性纳米氧化钛 5.0-10.0份；
17、光学增亮剂 2.0-5.0份；
18、光引发剂a 1.0-3.0份；
19、溶剂a 余量；
20、所述低折射率uv涂层，包括以下重量百份数的原料：
21、丙烯酸酯单体b 10.0-20.0份；
22、 hyperlink "mailto:反应型cr@mof材料%2070.0-80.0" 低折射率材料70.0-80.0份；
23、光引发剂 b 1.0-3.0份；
24、溶剂b 余量。
25、进一步地，所述丙烯酸酯单体a包括甲基丙烯酸甲酯；以及
26、所述丙烯酸酯单体b包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸烷基氯化铵、丙烯酰氧基硅烷偶联剂。
27、进一步地，所述改性纳米二氧化硅的粒径为10-40nm；以及
28、所述改性纳米氧化钛的粒径为10-30nm。
29、进一步地，所述改性纳米二氧化硅为丙烯酰氧基硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅；以及
30、所述改性纳米氧化钛为丙烯酰氧基硅烷偶联剂改性纳米氧化钛。
31、本发明的又一目的在于提供一种应用于航空模拟舱显示屏的高透型亚克力复合材料的制备方法，包括以下步骤：
32、s21，配料，调粘度，即
33、避光，按配比分别进行配制高折射率uv涂料和低折射率uv涂料，并调节至可涂布粘度，备用；
34、s22，涂布高折射率涂层，即
35、采用微凹版涂布机工艺将高折射率uv涂料涂布于pmma基材上，过烘道，uv固化，得到厚度为5.0-10.0μm的涂层；
36、其中，设置线速度为5-10m/min，烘箱温度50-80℃，uv灯功率为100-150w/cm，辐射时间4-6s；
37、s23，涂布低折射率涂层，即
38、n2保护，将低折射率uv涂料涂布与高折射率涂层面，过烘道，uv固化，得到厚度为0.1-0.2μm的涂层，即为高透型亚克力复合材料；
39、其中，设置线速度为8-12m/min，烘箱温度60-90℃，uv灯功率为80-100w/cm，辐射时间2-5s。
40、本发明的有益效果：
41、（1）本发明提供了一种应用于航空模拟舱显示屏的高透型亚克力复合材料，以pmma为基材，在同一面依次涂布高折射率涂层和低折射率涂层。高折射率涂层具有比pmma更高的折射率，其足够的折射率差异，以便在光从空气进入涂层时产生所需的相位变化；低折射率涂层具有比pmma更低的折射率，有助于在光从高折射率涂层返回到pmma基材时进一步减少反射。
42、（2）本发明提供了一种应用于航空模拟舱显示屏的高透型亚克力复合材料，其中高折射率涂层中，通过配方设计添加含有甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸酯单体、丙烯酰氧基改性纳米二氧化硅、丙烯酰氧基改性纳米氧化钛等原料。首先、含有甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸酯单体在溶剂对pmma进行微溶胀；同时由于结构相似性，可提供优异的密着性；第二、经丙烯酰氧基改性的纳米二氧化硅具有良好的分散性；同时具有提高透光性，减少色散的作用；此外，还可键合到反应体系中，保持稳定性；第三、经丙烯酰氧基改性的改性纳米氧化钛还可提高光学性能。
43、（3）本发明提供了一种应用于航空模拟舱显示屏的高透型亚克力复合材料，其中低折射率涂层中，经配方设计含有低折射率材料、以及包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸烷基氯化铵、丙烯酰氧基硅烷偶联剂等单体的丙烯酸酯单体原料。首先、以低折射率材料为主体，有效降低涂层的折射率，提高复合材料的光线透过率；第二、以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰氧基硅烷偶联剂为单体的丙烯酸酯单体具有与高折射率涂层优异的密着性；第三、甲基丙烯酸烷基氯化铵可提供涂层表面的抗静电性能，降低灰尘等物质的静电吸附，提供长期的高透性。
44、（4）本发明提供了一种应用于航空模拟舱显示屏的高透型亚克力复合材料，其中低折射率涂层中，采用自制的低折射率材料，为具有丙烯酰氧基结构的cr@mof材料。首先、cr@mof材料由于核心金属原子与有机配体的有效堆积，形成具有一定空隙结构，具有较低的折射率；第二、吸电子基有机配体作为骨架，含有活性氢的供电子基作为修饰剂，在具有更低折射率的同时，保留进一步改性的能力；第三、使用丙烯酰氧基进行改性后，可键合到体系中，同时依托丙烯酸酯单体，具有优异的密着性。
45、（5）本发明提供了一种应用于航空模拟舱显示屏的高透型亚克力复合材料，采用uv固化体系，可有效降低pmma材料在常规热固化过程中的力学、光学损耗，具有可操作性强，高效等，具有很大的现实意义。
1.一种低折射率材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.一种低折射率材料，其特征在于，通过如权利要求1-4任一所述的制备方法所制备。
6.一种应用于航空模拟舱显示屏的高透型亚克力复合材料，其特征在于，依次由pmma、高折射率uv涂层、低折射率uv涂层组成；所述pmma为基材；所述高折射率uv涂层，包括以下重量百份数的原料：
7.根据权利要求6所述的高透型亚克力复合材料，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的高透型亚克力复合材料，其特征在于，
9.根据权利要求6或8所述的高透型亚克力复合材料，其特征在于，
10.一种应用于航空模拟舱显示屏的高透型亚克力复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
