CN100363454C - 眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种膜溶液的制备方法，旨在提供一种眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法。本发明提供的制备方法，包括步骤：(1)将亲水性高分子的单体溶于醇稀释溶剂中，搅拌下加入聚合催化剂，得到亲水性高分子单体溶液；(2)搅拌下将无机氧化物前驱体加入醇稀释溶剂中，在强搅拌下逐滴加入水中，陈化1～7天得到无机耐磨氧化物的粒子溶胶；(3)将溶液和溶液用酸催化剂调节到pH相同后混合均匀，得到防雾耐磨涂膜溶液。本发明制备的涂膜溶液施用于眼镜片上后，亲水性高分子的单体可以聚合形成一层亲水性薄膜，同时耐磨性无机氧化物均匀嵌于薄膜中。亲水性薄膜可以发挥防雾效果，无机氧化物发挥耐磨功能，具有亲水性良好、使用寿命长等特点。

Description

眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法
技术领域
本发明涉及一种膜溶液的制备方法，更具体地说，本发明涉及一种眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法。
背景技术
在冬季和秋末春初的潮冷天气里，从室外走进室内时，眼镜片上往往会出现雾气，往往一两分钟内无法清晰视物。游泳中泳镜上也经常出现雾气导致模糊。
眼镜片防雾的研究，主要集中在改变玻璃表面性质上，目前国内外已有采用亲水性高分子在眼镜片上成膜来获得防雾镜片。亲水性高分子在眼镜片上成膜，利用分子中的亲水性基团(氨基、羟基等)可以实现长期防雾，但是有机薄膜耐磨性差，在眼镜使用过程中容易出现磨损，影响透过率和防雾效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种使用于眼镜片上后具有亲水性良好、使用寿命长等特点的防雾耐磨涂膜溶液的制备方法。
本发明提供的眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将亲水性高分子单体溶于醇稀释溶剂中，亲水性高分子单体与醇稀释溶剂的质量比为1∶3～9，在搅拌条件下向其中加入0.000001～0.0001％wt的聚合催化剂，得到亲水性高分子单体溶液A；
(2)搅拌条件下，将无机氧化物的前驱体加入醇稀释溶剂中，无机氧化物的前驱体与醇稀释溶剂的质量比为1∶1～10，然后在强烈搅拌条件下逐滴加入水中，前驱体的醇溶液与水的质量比为1∶50～500，陈化1～7天得到无机耐磨氧化物的粒子溶胶B；
(3)将前述溶液A和溶胶B用酸催化剂调节到PH值相同，PH范围1～5；以100∶1～10的质量比将两者混合均匀，得到防雾耐磨涂膜溶液。
作为一种改进，所述亲水性高分子单体的分子结构中含有至少一个亲水性基团和至少一个可聚合基团，可聚合基团为烯基或炔基不饱和基团，亲水性基团为氨基或羟基强极性基团。
作为一种改进，所述聚合催化剂可以为氯铂酸或其盐、二丁基二月桂酸或其盐、乙烯基金属络合物或N，N，N’，N’-四甲基胍盐其中至少一种。
作为一种改进，所述无机氧化物为Al2O3、SiO2、ZrO2的至少一种，所述前驱体为该无机氧化物对应的有机化合物或无机盐，其中有机化合物为醇化物或酯化物，无机盐为氯化物、硫酸盐或硝酸盐。
作为一种改进，所述醇稀释溶剂为无水乙醇、乙二醇或异丙醇其中一种或几种的组合。
作为一种改进，所述酸催化剂是硝酸、盐酸或硫酸其中一种或者其中几种的组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
利用本发明制备的眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液，施用于眼镜片上后，亲水性高分子的单体可以聚合形成一层亲水性薄膜，同时耐磨性无机氧化物均匀嵌于薄膜中。亲水性薄膜可以发挥防雾效果，无机氧化物发挥耐磨功能，故所得到的薄膜具有亲水性良好、使用寿命长等特点。
具体实施方式
以下通过实例进一步对本发明进行描述。
本发明制备眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的实施例中操作步骤如下：
(1)将亲水性高分子的单体溶于3～9倍(m/m)的醇稀释溶剂中，在搅拌条件下向其中加入0.000001～0.0001％(wt)的聚合催化剂，得到可聚合基-亲水基化合物溶液A；
(2)搅拌条件下，将无机氧化物的前驱体加入1～10倍(m/m)的醇稀释溶剂中，然后在强烈搅拌条件下逐滴加入50～500倍(m/m)的水中，陈化1～7天得到无机耐磨氧化物的粒子溶胶B；
(3)将前述溶液A和溶液B用酸催化剂调节到PH相同(PH值范围1～5)后，以100∶1～10(m/m)的比例混合均匀，得到防雾耐磨涂膜溶液。
亲水性高分子单体的聚合基可以是烯基或炔基等不饱和基团，亲水基可以是氨基或羟基等强极性基团。
聚合催化剂可以为氯铂酸或其盐类、二丁基二月桂酸或其盐类、乙烯基金属络合物或N，N，N’，N’-四甲基胍盐类其中至少一种。
无机氧化物为Al2O3、SiO2、ZrO2的至少一种，所述前驱体为该无机氧化物对应的有机化合物或无机盐，其中有机化合物为醇化物或酯化物，无机盐为氯化物、硫酸盐或硝酸盐。
醇稀释溶剂可以是无水乙醇、乙二醇或异丙醇其中一种或几种的组合。
酸催化剂可以是硝酸、盐酸或硫酸其中一种或者其中几种的组合。
涂膜液的使用方法为：采用流涂、旋涂、喷涂、浸涂等成膜方式将复合涂膜液在眼镜片表面成膜；将薄膜在100～180℃热处理0.5～5h，即可获得亲水性良好、使用寿命长的防雾耐磨眼镜片。
各实施例中的试验数据见下。
溶液A配置实施例见下表所示，其中二甲基氨基丙烯酰胺单体和乙醇为质量比关系。
具体实施例序号 X1  X2  X3  X4  X5  X6
二甲基氨基丙烯酰胺单体 1  1  1  1  1  1
乙醇 3  4  5  6  7  9
氯铂酸(wt％) 0.000001  0  0  0.00002  0.00003  0.0001
二丁基二月桂酸锡(wt％) 0  0.000005  0  0.00002  0.00002  0
乙烯基铂络合物 0  0  0.00001  0  0.00002  0
溶液B配置实施例见下表所示，其中除陈化时间外，各数值均为质量比关系。
具体实施例序号 Y1  Y2  Y3  Y4
正硅酸乙酯 0.5  2  4  5
硝酸铝 0.5  3  3  5
乙醇 1  5  7  10
去离子水 50  250  350  500
陈化时间d 1  3  5  7
防雾耐磨涂膜溶液配置实施例见下表所示，其中溶液A与溶液B为质量比关系。
具体实施例序号 Z1  Z2  Z3  Z4
溶液A 100  100  100  100
溶液B 1  5  8  10
PH值 1  2.5  3.5  5
成膜方式 流涂  旋涂  喷涂  浸涂
热处理温度℃ 100  130  160  180
热处理时间h 0.5  2  3.5  5
防雾耐磨涂膜溶液施用于眼镜片上后，亲水性高分子的单体会在加热过程中进行自聚合反应，其分子中可聚合基团的不饱和键(双键或三键等)打开并相互连接，形成高分子聚合物，并在玻璃表面形成有机薄膜；亲水性基团均匀分布在有机薄膜表面，起到亲水的效果，使接触表面的水汽平铺成一层透明的水膜；同时，无机氧化物粒子均匀分布在有机薄膜中，起到增强和耐磨的效果，可以有效提高上述亲水有机薄膜的使用寿命。
在使用所述溶胶前，应先将眼镜片的表面进行清洁。
此防雾耐磨涂膜溶液还可用于其他领域，包括塑料PC板表面的增强和防雾，农用大棚塑料薄膜的防雾和增强等。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将亲水性高分子单体溶于醇稀释溶剂中，亲水性高分子单体与醇稀释溶剂的质量比为1∶3～9，在搅拌条件下向其中加入0.000001～0.0001％wt的聚合催化剂，得到亲水性高分子单体溶液A；
(2)搅拌条件下，将无机氧化物的前驱体加入醇稀释溶剂中，无机氧化物的前驱体与醇稀释溶剂的质量比为1∶1～10，然后在强烈搅拌条件下逐滴加入水中，前驱体的醇溶液与水的质量比为1∶50～500，陈化1～7天得到无机耐磨氧化物的粒子溶胶B；
(3)将前述溶液A和溶胶B用酸催化剂调节到PH值相同，PH范围1～5；以100∶1～10的质量比将两者混合均匀，得到防雾耐磨涂膜溶液。
2.根据权利要求1所述眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法，其特征在于，所述亲水性高分子单体的分子结构中含有至少一个亲水性基团和至少一个可聚合基团，可聚合基团为烯基或炔基不饱和基团，亲水性基团为氨基或羟基强极性基团。
3.根据权利要求1所述眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法，其特征在于，所述聚合催化剂可以为氯铂酸或其盐、二丁基二月桂酸或其盐、乙烯基金属络合物或N，N，N’，N’-四甲基胍盐其中至少一种。
4.根据权利要求1所述眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法，其特征在于，所述无机氧化物为Al2O3、SiO2、ZrO2的至少一种，所述前驱体为该无机氧化物对应的有机化合物或无机盐，其中有机化合物为醇化物或酯化物，无机盐为氯化物、硫酸盐或硝酸盐。
5.根据权利要求1所述眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法，其特征在于，所述醇稀释溶剂为无水乙醇、乙二醇或异丙醇其中一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法，其特征在于，所述酸催化剂是硝酸、盐酸或硫酸其中一种或者其中几种的组合。
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