揭晓蓝色功能薄膜：原理、制备与产业前景

原理

蓝色功能薄膜具备独特的光学、电学等特性，其原理基于材料科学和物理化学原理。例如，蓝色纳米LB分子成膜技术中，LB膜是一种双亲分子紧密排列形成的超薄绝缘层，电阻大于10Ω，可用于制造MOS、MIS以及超导器件等分子电子器件。这种膜利用分子自组装原理，在平衡条件下，通过化学键或非化学键相互作用，自发缔合形成性能稳定、结构完整的二维或三维超分子。另外，蓝色薄膜在光学方面，其颜色可通过调整结构中各部分对光的反射情况操控，如要呈现蓝色，需设计多层膜各膜层厚度，使其在一个极窄角度范围内反射黄光，同时无序结构层在一个较宽范围内散射蓝光。

制备

蓝色功能薄膜的制备方法多样。以蓝色聚酯薄膜为例，制备时先将聚酯切片磨成200—300nm的聚酯粉末，再与蓝色的色粉、纳米二氧化硅及硅烷偶联剂等混合，经熔融挤出制备蓝色母粒。然后将不同配比的蓝色母粒、爽滑母粒和聚酯切片分别加入主挤出机和辅助双螺杆挤出机，经挤出、冷却铸片生成PET片材。接着对PET片材进行预热、纵向拉伸、冷却定型、横向拉伸和薄膜定型处理，通过牵引站除去废边、电晕、检测厚度等，再进行收卷制得蓝色聚酯薄膜。在蓝色复合薄膜制备中，采用磁控溅射技术，先将基材进行前清洗处理，再放置到真空室内抽真空及预热，然后进行金属弧靶轰击处理、PVD沉积金属及半导体打底层、硬质层和颜色控制层等步骤，通过调整沉积参数，获得蓝色外观的复合薄膜。

产业前景

蓝色功能薄膜产业前景广阔。在功能膜市场中，光学膜是主要类型，2022年全球光学膜市场规模为20,874.78百万美元，约占全球功能膜总市场的38.79%。随着新型显示、智能消费电子、互联网、电子信息、航空航天、节能环保、物联网等新兴产业的快速增长，传统材料已无法满足其特定性能和品质要求，从而催生了大量新兴功能膜材料的应用需求。国内少数起步较早且已实现大规模生产的厂商，凭借多年的技术经验积累和自主创新，已掌握功能膜材料产品研发和生产技术，开发出满足行业用户需求和实现进口替代的功能膜材料，并将产品应用于新型显示、大规模集成电路及电子元器件等领域。未来，随着功能膜性能不断提升，应用领域不断拓展，具备持续创新能力、市场反应能力、资源整合能力和企业管理能力的企业，将抓住行业发展带来的机遇，参与国际竞争，推动蓝色功能薄膜产业持续发展。