CN110128817A - 石墨烯尼龙复合柔性眼镜框 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，包括镜片架和与镜片架铰接的两条镜腿；镜片架和镜腿由镜框母粒通过注塑而成；镜框母粒由尼龙切片和石墨烯分散液在反应釜中聚合后，再通过挤出造粒而成。本发明的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，它具有制备简单方便的优点，且有着强度高和经久耐用的优点，并具有调节人体机能的功能，适合推广应用在眼镜行业。此外，本发明的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框按照特定的方法制得，此方法，操作简单的同时，更保证了氧化石墨烯与尼龙的均匀结合和快速反应，还具备生产效率高的优点。

Description

石墨烯尼龙复合柔性眼镜框

技术领域

本发明涉及眼镜生产技术，特别涉及石墨烯尼龙复合柔性眼镜框。

背景技术

眼镜是戴在眼睛前方以改善视力、保护眼睛或作装饰用途的日常用品。随着当下社会的飞速发展，在近视人群的比例越来越高的情况下，眼镜渐渐变成了许多人生活中不可缺少的必需品。

人们在对眼镜的需求越来越大的同时，对眼镜的研究也越来越多。但是当下的研究和突破基本上局限在如何增加眼镜的使用寿命方面，而并未考虑到眼镜作为时刻被戴在身上的物品，它可能也可以起帮助调节人体机能的作用。

目前市面上的眼镜框架分为金属和塑料材质两种，金属制的眼镜框架柔韧性好，但是长期使用后会产生掉漆、生锈等问题，从而影响使用；塑料材质的眼镜框有着价格较低，稳定性和牢固性好的优点，但也有着眼镜框架易断裂的不足，存在安全隐患。所以，一种耐用且坚固的眼镜框是当下许多近视者所迫切需要的，且如果眼镜框具有能帮助人们调节身体机能的功能，那对于许多需要佩戴眼镜的人来说，将是一个福音。

发明内容

本发明提供了石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，它具有制备简单方便的优点，且有着强度高和经久耐用的优点，并具有调节人体机能的功能，适合推广应用在眼镜行业。此外，本发明的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框按照特定的方法制得，此方法，操作简单的同时，更保证了氧化石墨烯与尼龙的均匀结合和快速反应，还具备生产效率高的优点。

本发明的技术方案是：石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，包括镜片架和与镜片架铰接的两条镜腿；所述镜片架和镜腿由镜框母粒通过注塑而成；所述镜框母粒由尼龙切片和石墨烯分散液在反应釜中聚合后，再通过挤出造粒获得；

制备所述石墨烯分散液的方法，步骤如下；

①.称取4～8份蔗糖酯和5～10份聚乙烯吡咯烷酮，缓慢加入去离子水100份，搅拌，使之溶解,制得A液；

②.称取8～16份氧化石墨烯粉体，加入A液中，在超声仪器中进行超声分散，并持续搅拌，待混合体系稳定后，静置8～10分钟，制得B液；

③.再称取4～8份氧化石墨烯粉体加入B液中，再进行超声分散，并持续搅拌，待混合体系稳定后，得到石墨烯分散液。

与现有技术相比，本发明的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框具有如下显著的进步：

1)本发明的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框生产步骤简单，操作方便，这能缩短制备眼镜框的时间，适合在大规模的生产中应用，以提高工业生产中生产眼镜的效率，降低生产成本；

2)本发明的石墨烯尼龙复合材质的镜框具有耐弯折、耐热和耐磨损，以及强度高的特点，使得本发明的石墨烯眼镜框兼具着优良的柔韧性和稳定性的同时也有着很长久的使用寿命；且自润滑性好，佩戴后触感较舒适，并由于其质轻，又不至于佩戴后沿鼻梁下滑，影响佩戴效果；

3)本发明的镜框的材质为石墨烯尼龙复合材料，并通过特定的制法获得，可在眼周释放高浓度的负离子并发射高发射率的远红外，以增加眼部供氧和促进血液循环，起到缓解疲劳的作用，这使得眼镜具备了调节人体机能的功能；

4)在本发明中，蔗糖酯能使得石墨烯在分散液中有很好的分散性从而减少石墨烯之间的团聚，再加上制备石墨烯分散液时分次加入特定量石墨烯，进一步减少石墨烯之间的团聚，从而缩短了石墨烯分散液的制备时间，提高了生产效率，并可以在制造镜框母粒时，充分利用石墨烯，使石墨烯与尼龙发生原位聚合反应，避免石墨烯因自身团聚导致无法和尼龙聚合，从而可以减少石墨烯的用量，降低生产成本，并缩短反应时间，进一步提高生产效率；此外，发明人摸索发现，聚乙烯吡咯烷酮能加速石墨烯和尼龙的原位聚合反应，进一步缩短原位聚合反应的时间，提高生产效率。

作为优化，所述的蔗糖酯为蔗糖棕榈酸酯、蔗糖月桂酸酯及蔗糖油酸酯中的一种或多种混合。可按实际生产状况自由选择所需要使用的蔗糖酯，蔗糖棕榈酸酯能缩短步骤③中溶液稳定的时间，可以缩短制配流程的时间；蔗糖月桂酸酯能增加石墨烯分散液的储存时间，可以使得石墨烯分散液能更好的存储以便于之后随时应用到工业生产；而蔗糖油酸酯能提高石墨烯在水溶液中的分散性，增加石墨烯与尼龙的结合度。进一步的，制备所述石墨烯分散液时：蔗糖酯为蔗糖棕榈酸酯，用量为6份；聚乙烯吡咯烷酮的用量为9份；氧化石墨烯粉体的用量为18份，其中，所述步骤②中的用量为12份。此时，保证产品质量的同时，制作效率较高。

作为优化，制备所述石墨烯分散液的方法步骤②和步骤③中，在超声仪器中进行超声分散时，超声频率40～60KHz，温度控制为20～50℃。此条件下的石墨烯分散液的制作时间短，在工业生产中的操作简便、效率高。

作为优化，所述镜片架和镜腿的成型方法，步骤如下；

1)、原料预反应：在反应釜中加入尼龙切片和前述的石墨烯分散液搅拌混合，反应釜内尼龙切片和石墨烯分散液的质量比为20～25：1；反应温度为230～260℃，反应压力为0.5～1MPa，反应时间为8～12小时；反应完成后，取出得到预混料；

2)、镜框母粒的制备：将预混料通过双螺杆挤出机在120～130℃的温度下进行挤出造粒，得到镜框母粒；

3)、镜片架和镜腿的制备：将镜框母粒在注塑模具温度为70～80℃、注塑温度为250～260℃、注射时间为3S～4S和保压压力为0.4～0.5MPa的条件下注塑成型，制得镜片架和镜腿。

眼镜框的按照上述方法制备，生产效率高，且发明人发现，使用该制作方法能使石墨烯与尼龙切片均匀的结合，反应时间缩短的同时，石墨烯眼镜框的抗反复弯折的能力强，使得其在多次的弯折之后依然能恢复至初始状态，且本发明的制备方法简单易实施，利于在产业中推广使用。

作为一种较优的具体实施方案，所述步骤3)中，镜片架和镜腿的制备是将镜框母粒在注塑模具温度为75℃、注塑温度为255℃、注射时间为3.5S和保压压力为0.45MPa的条件下注塑成型。

作为优化，所述镜腿上用于勾架在耳朵上的弧形部下方设有记忆棉；所述记忆棉通过其上部的T字型凸起与弧形部的T字型卡槽配合固定；所述T字型卡槽的一端设有记忆棉插入口。设于弧形部下方的记忆棉解决了以往使用者佩戴眼镜时可能会出现不牢固、不舒适的问题，可以提升用户的使用体验；且记忆棉可随时更换，使用方便。进一步的，所述记忆棉相对于镜腿的高度H为20～60mm。此时，记忆棉在长期使用后也依然能保持使用效果，使用寿命较长。

附图说明

图1为石墨烯尼龙复合柔性眼镜框的制造工艺流程图示意图；

图2为本发明的石墨烯眼镜框的结构示意图；

图3为本发明的镜腿的弧形部的结构示意图；

图4为本发明的记忆棉的结构示意图。

附图标记：1-镜片架；2-镜腿，21-弧形部，211-T字型卡槽，2111-记忆棉插入口；3-记忆棉，31-T字型凸起。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体说明，但并不作为对本发明限制的依据。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或本领域常用的。

本发明中的尼龙切片可以采用杭州聚合顺新材料股份有限公司生产的尼龙切片；本发明中的氧化石墨烯可采用南京先锋纳米材料科技有限公司的氧化石墨烯XF002-2；本发明的蒸馏水可以由锅炉烧制获得，锅炉是橡塑企业生产过程常用的设备，本发明所需的蒸馏水可以在需要使用锅炉生产活动中通过回收本来要被废弃的冷凝水获得，几乎无成本。(本发明不建议使用自来水，因为，自来水中可能含有一些可能加剧石墨烯团聚的离子)

实施例1：

本发明的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框包括镜片和镜腿。所述镜片架和镜腿的成型方法，步骤如下(参见图1)：

1)、原料预反应：在反应釜中加入尼龙切片和石墨烯分散液搅拌混合，反应釜内尼龙切片和石墨烯分散液的质量比为20：1；反应温度为250℃，反应压力为0.7MPa，反应时间为10小时；反应完成后，取出得到预混料；

2)、镜框母粒的制备：将预混料通过双螺杆挤出机在125℃的温度下进行挤出造粒，得到镜框母粒；

3)、镜片架和镜腿的制备：将镜框母粒在注塑模具温度为75℃、注塑温度为255℃、注射时间为3.5S和保压压力为0.45MPa的条件下注塑成型，制得镜片架和镜腿。

所述石墨烯分散液中，蔗糖酯为蔗糖棕榈酸酯。

制备上述石墨烯分散液的方法，步骤如下；

①.称取6份蔗糖酯和9份聚乙烯吡咯烷酮，缓慢加入去离子水100份，搅拌，使之溶解,制得A液；

②.称取12份氧化石墨烯粉体，加入A液中，在超声仪器中进行超声分散，并持续搅拌，待混合体系稳定后，静置9分钟，制得B液；

③.再称取6份氧化石墨烯粉体加入B液中，再进行超声分散，并持续搅拌，待混合体系稳定后，得到石墨烯分散液。

实施例2：

与实施例1不同的是，本实施例中，所述镜片架和镜腿的成型方法的步骤1)中，反应釜内尼龙切片和石墨烯分散液的质量比为21：1；反应温度为230℃，反应压力为0.5MPa，反应时间为8小时；步骤2)中，将预混料通过双螺杆挤出机在120℃的温度下进行挤出造粒；步骤3)中，将镜框母粒在注塑模具温度为70℃、注塑温度为250℃、注射时间为3S和保压压力为0.4MPa的条件下注塑成型；蔗糖酯为蔗糖棕榈酸酯，用量为4份；聚乙烯吡咯烷酮的用量为8份；氧化石墨烯粉体的用量为12份，其中，所述步骤②中的用量为8份。

实施例3：

与实施例1不同的是，本实施例中，所述镜片架和镜腿的成型方法方法的步骤1)中，反应釜内尼龙切片和石墨烯分散液的质量比为23：1；反应温度为250℃，反应压力为1MPa，反应时间为12小时；步骤2)中，将预混料通过双螺杆挤出机在130℃的温度下进行挤出造粒；步骤3)中，将镜框母粒在注塑模具温度为80℃、注塑温度为260℃、注射时间为4S和保压压力为0.5MPa的条件下注塑至镜框模具加工成型；蔗糖酯为蔗糖棕榈酸酯，用量为8份；聚乙烯吡咯烷酮的用量为10份；氧化石墨烯粉体的用量为24份，其中，所述步骤②中的用量为16份。

实施例4：

与实施例1不同的是，本实施例中，所述镜片架和镜腿的成型方法的步骤1)中，反应釜内尼龙切片和石墨烯分散液的质量比为25：1；反应温度为252℃，反应压力为0.8MPa，反应时间为12小时；步骤2)中，将预混料通过双螺杆挤出机在133℃的温度下进行挤出造粒；步骤3)中，将镜框母粒在注塑模具温度为77℃、注塑温度为257℃、注射时间为3.8S和保压压力为0.46MPa的条件下注塑至镜框模具加工成型；蔗糖酯为蔗糖棕榈酸酯，用量为7份；聚乙烯吡咯烷酮的用量为5份；氧化石墨烯粉体的用量为21份，其中，所述步骤②中的用量为14份。

实施例5

在实施例1的基础上，本实施中，参见图2至图4：镜腿2上用于勾架在耳朵上的弧形部21下方设有记忆棉3；记忆棉3通过上部的T字型凸起31与弧形部21的T字型卡槽211配合固定；T字型卡槽211的一端为记忆棉插入口2111，记忆棉相对于镜腿的高度H为40mm。设于弧形部21下方的记忆棉3解决了以往使用者佩戴眼镜时可能会出现不牢固、不舒适的问题，可以提升用户的使用体验；且记忆棉3可随时更换，使用方便。

本发明的石墨烯眼镜框的镜片架1和镜腿2在外力作用下进行180°反复折弯300次无断裂和明显折痕，且失去外力作用后能恢复至初始状态。

本发明的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框能释放高浓度的负离子并发射高发射率的远红外，刺激眼部穴位，缓解疲劳。具体检测数据详见下表。

实施例检测数据

上述对本申请中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施例的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和实施例中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (8)

1.石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，包括镜片架和与镜片架铰接的两条镜腿；

其特征在于：所述镜片架和镜腿由镜框母粒通过注塑而成；所述镜框母粒由尼龙切片和石墨烯分散液在反应釜中聚合后，再通过挤出造粒获得；

制备所述石墨烯分散液的方法，步骤如下；

①.称取4～8份蔗糖酯和5～10份聚乙烯吡咯烷酮，加入蒸馏水100份，搅拌，使之溶解，制得A液；

②.称取8～16份氧化石墨烯粉体，加入A液中，在超声仪器中进行超声分散，并持续搅拌，待混合体系稳定后，静置8～10分钟，制得B液；

③.再称取4～8份氧化石墨烯粉体加入B液中，再进行超声分散，并持续搅拌，待混合体系稳定后，得到石墨烯分散液。

2.根据权利要求1所述的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，其特征在于：所述的蔗糖酯为蔗糖棕榈酸酯、蔗糖月桂酸酯及蔗糖油酸酯中的一种或多种混合。

3.根据权利要求1所述的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，其特征在于，制备所述石墨烯分散液时：蔗糖酯为蔗糖棕榈酸酯，用量为6份；聚乙烯吡咯烷酮的用量为9份；氧化石墨烯粉体的用量为18份，其中，所述步骤②中的用量为12份。

4.根据权利要求1所述的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，其特征在于：制备所述石墨烯分散液的方法步骤②和步骤③中，在超声仪器中进行超声分散时，超声频率40～60KHz，温度控制为20～50℃。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，其特征在于，所述镜片架和镜腿的成型方法，步骤如下：

1)、原料预反应：在反应釜中加入尼龙切片和所述石墨烯分散液搅拌混合，反应釜内尼龙切片和石墨烯分散液的质量比为20～25：1；反应温度为230～260℃，反应压力为0.5～1MPa，反应时间为8～12小时；反应完成后，取出得到预混料；

2)、镜框母粒的制备：将预混料通过双螺杆挤出机在120～130℃的温度下进行挤出造粒，得到镜框母粒；

3)、镜片架和镜腿的制备：将镜框母粒在注塑模具温度为70～80℃、注塑温度为250～260℃、注射时间为3S～4S和保压压力为0.4～0.5MPa的条件下注塑成型，制得镜片架和镜腿。

6.根据权利要求5所述的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，其特征在于：所述步骤3)中，镜片架和镜腿的制备是将镜框母粒在注塑模具温度为75℃、注塑温度为255℃、注射时间为3.5S和保压压力为0.45MPa的条件下注塑成型。

7.根据权利要求6所述的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，其特征在于：所述镜腿上用于勾架在耳朵上的弧形部下方设有记忆棉；所述记忆棉通过其上部的T字型凸起与弧形部的T字型卡槽配合固定；所述T字型卡槽的一端设有记忆棉插入口。

8.根据权利要求7所述的石墨烯尼龙复合柔性眼镜框，其特征在于：所述记忆棉相对于镜腿的高度H为20～60mm。