CN111320932B - 一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:采用无皂乳液聚合法制备聚(苯乙烯‑co‑丙烯酸酯)多孔微球;以采用溶胶凝胶法制备钛硅复合气凝胶,并将制得的钛硅复合气凝胶与聚乙二醇水溶液混合搅拌,之后过滤,将固体干燥,得到改性钛硅复合气凝胶;将聚氨酯丙烯酸酯树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、上述制得的聚(苯乙烯‑co‑丙烯酸酯)多孔微球、改性钛硅复合气凝胶、UV‑184、异丙醇、二甲基硅油混合搅拌分散,制得涂料;将制得的涂料均匀涂覆在PET基材上,固化后,制得防眩光膜层。该眩光膜机械性能好,透光率高,防眩光性能优异,且制备方法简单。
Description
技术领域:
本发明涉及,具体涉及一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法。
背景技术:
眩光是指在强光源照射下,物体表面形成强烈镜面反射对人的视觉系统造成干扰乃至导致短暂失明的现象。根据眩光对于人眼干扰程度的不同,研究人员将其分成3类:适应性眩光、不适性眩光和失能性眩光。其中失能性眩光会导致短暂失明,在车辆驾驶等与安全相关的场合,如果发生失能性眩光现象,会产生严重后果。眩光现象发生的场合很多,常见的有电视、电脑及手机屏幕,大楼的玻璃外墙,商场的玻璃展示柜等。如今信息技术飞速发展,手机屏幕、电脑LCD屏幕的使用越来越频繁,其表面的眩光效应更应该得到及时解决。
防眩光膜由于其独特的光散射性能,能将来自显示器内部光源射出的光线扩散.同时使外部入射光线的正反射降低,在液晶显示屏以及其他领域被广泛使用。防眩光膜不仅可以扩散显示屏内部发出的光,还可以减少外界光的反射。大多数商业防眩膜是通过将无机或有机光散射颗粒与粘合剂树脂混合,涂在基材上,然后通过紫外线或热固化形成光扩散层而制备的。光散射粒子均匀分散在薄膜中,具有一定程度的光散射和防眩光作用。另外,压花辊用于挤压表面,形成凹凸结构,导致光的散射和折射,这在防眩光方面也起着重要的作用。
中国专利201910756551.3公开了一种防眩光保护膜及其制备方法,防眩光保护膜依次包括保护膜层、第一黏胶层、防眩光涂层、透明塑胶基材层、第二黏胶层和离型膜层。防眩光涂层中各组分按重量份计为:水性聚氨酯高反应性单体6-45wt%;水性聚氨酯低反应性单体6-45wt%;纳米微球乳液45-80wt%;光引发剂1-8wt%;流平助剂0.5-5wt%;消泡剂0.5-4wt%;有机溶剂2-15wt%。将防眩光涂料和黏胶剂涂布在透明塑料基材层的两侧,置于60-130℃的烘箱中,烘烤1.5-2min,再贴合保护膜和离型膜制得防眩光保护膜。上述方法制备的防眩光薄膜防眩光、防划伤性能好,但是制得的薄膜的透光率大大降低,限制了薄膜的应用。
发明内容:
本发明要解决的技术问题是,针对现有技术的不足,提供一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法。本发明首先采用无皂乳液聚合法聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球,其分散性好,不仅可以使得光通过而且不会降低光强度,且对光有一定的散射作用,与涂料基体还具有很好的相容性。本发明还采用溶胶-凝胶法制得钛硅复合颗粒,并采用聚乙二醇对其进行表面改性,制得的凝胶颗粒表面具有纳米结构的孔,对光具有一定的散射作用,加入到涂料中在不影响涂料透光性的前提下有小改善涂料的防眩光性能。
为更好的解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,包括以下步骤:
(1)采用无皂乳液聚合法制备聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球;
(2)以采用溶胶凝胶法制备钛硅复合气凝胶,并将制得的钛硅复合气凝胶与聚乙二醇水溶液混合搅拌30~50min,之后过滤,将固体干燥,得到改性钛硅复合气凝胶;
(3)将聚氨酯丙烯酸酯树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、上述制得的聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球、改性钛硅复合气凝胶、UV-184、异丙醇、二甲基硅油混合搅拌分散1~2h,制得涂料;将制得的涂料均匀涂覆在PET基材上,固化后,制得防眩光膜层。
作为上述技术方案的优选,所述聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球的制备方法:
(a)制备十二烷基硫酸钠水溶液;并加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和苯乙烯,快速搅拌混合后,将反应体系升温至65~75℃,滴加引发剂溶液,搅拌反应2h,继续加入引发剂溶液,搅拌反应2~3h,然后结束后,将反应液冷却至室温,离心处理,收集到的沉淀分散在去离子水中,得到聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液;
(b)向聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液中加入缓慢加入丁酮进行搅拌,然后滴加氢氧化钠溶液调节反应体系的pH至12,升温至85~95℃下搅拌处理2.5~3.5h,处理结束后迅速冷却至室温,然后调节反应体系的pH至2,快速搅拌升温至85~95℃,搅拌反应3h,之后快速冷却,并将反应体系的pH调至弱酸性,将反应也进行离心分离,并采用去离子水洗涤至中性,制得聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球。
作为上述技术方案的优选,所述十二烷基硫酸钠、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、苯乙烯、引发剂的质量比为(0.005~0.015):1:1:(15~20):0.45。
作为上述技术方案的优选,所述引发剂为过硫酸铵。
作为上述技术方案的优选,所述十二烷基硫酸钠溶液的浓度为1.5~2g/L;所述引发剂溶液的浓度为20~25g/L;所述氢氧化钠溶液的浓度为8~13wt%。
作为上述技术方案的优选,所述复合钛硅气凝胶的制备方法为:将钛酸四丁酯、乙醇和去离子水混合,40℃下搅拌反应1h,制得钛溶胶,然后将钛溶胶与正硅酸乙酯、异丙醇、去离子水混合反应30min后转移至反应釜中,滴加盐酸溶液调整溶液pH为2.5,将反应釜密封置于80℃烘箱内进行反应3h,然后在150℃下反应10h,反应结束后冷却至室温,然后进行常压干燥,制得钛硅复合气凝胶。
作为上述技术方案的优选,所述钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、聚乙二醇的摩尔比为1:1:(0.001~0.003)。
作为上述技术方案的优选,步骤(3)中,以重量份计,各组分用量分别为:聚氨酯丙烯酸酯树脂50~60份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10~15份、聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球4~6份、改性钛硅复合气凝胶6~9份、UV-184 2~4份、异丙醇10~20份、二甲基硅油1~2份。
由于采用上述技术方案,本发明具有以下有益效果:
本发明首先制备聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球,然后依次采用酸、碱处理得到多孔聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球,在碱处理的过程中,聚合物中的羧基被中和形成羧酸根离子,其亲水性好,很容易迁移至形成的颗粒表面;酸处理后,颗粒表面的羧酸根离子转化为羧基,颗粒表面上的游离羧基具有很强的氢键作用,保证了多孔结构的稳定性;而且多孔聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球表面的羧基基团的存在,提高了膜层的耐酸性。本发明制得的聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球分散性好,多孔结构的设计,提高了膜层的透射率。
为了进一步提高防眩光膜层的防眩光性能,本发明采用溶胶凝胶法制得钛硅复合气凝胶,其交联密度大,复合气凝胶表面具有纳米结构的孔,且表面具有多种活性基团,在聚合物基体中分散性较差。为了解决这一技术问题,本发明采用聚乙二醇对其表面进行改性,聚乙二醇吸附在钛硅复合气凝胶表面,提高了钛硅气凝胶在聚合物基体中的分散性。聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球与改性钛硅复合气凝胶加入到聚合物基体中可以实现很好的分散,在不影响膜层透光率的前提下有效提高了膜层的机械性能和防眩光性能。
具体实施方式:
下面通过实施例对本发明进一步说明,实施例只用于解释本发明,不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备100mL浓度为1.5~g/L的十二烷基硫酸钠水溶液;并加入1g甲基丙烯酸甲酯、1g丙烯酸和15g苯乙烯,快速搅拌混合后,将反应体系升温至65℃,滴加7ml浓度为20g/L的过硫酸铵溶液,搅拌反应2h,继续加入7ml过硫酸铵溶液,搅拌反应2h,然后结束后,将反应液冷却至室温,离心处理,收集到的沉淀分散在去离子水中,得到聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液;
(2)向聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液中加入缓慢加入丁酮进行搅拌,然后滴加浓度为8~wt%的氢氧化钠溶液调节反应体系的pH至12,升温至85℃下搅拌处理2.5h,处理结束后迅速冷却至室温,然后调节反应体系的pH至2,快速搅拌升温至85℃,搅拌反应3h,之后快速冷却,并将反应体系的pH调至弱酸性,将反应也进行离心分离,并采用去离子水洗涤至中性,制得聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球;
(3)将1mol钛酸四丁酯、5ml乙醇和10ml去离子水混合,40℃下搅拌反应1h,制得钛溶胶,然后将钛溶胶与1mol正硅酸乙酯、6ml异丙醇、10ml去离子水混合反应30min后转移至反应釜中,滴加5wt%盐酸溶液调整溶液pH为2.5,将反应釜密封置于80℃烘箱内进行反应3h,然后在150℃下反应10h,反应结束后冷却至室温,然后进行常压干燥,制得钛硅复合气凝胶;将0.001mol聚乙二醇溶于50ml去离子水中制得聚乙二醇溶液,然后加入上述制得的钛硅复合气凝胶,混合搅拌30min,之后过滤,将固体干燥,得到改性钛硅复合气凝胶;
(3)以重量份计,将50份聚氨酯丙烯酸酯树脂、10份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、4份上述制得的聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球、6份改性钛硅复合气凝胶、2份UV-184、10份异丙醇、1份二甲基硅油混合搅拌分散1h,制得涂料;将制得的涂料均匀涂覆在PET基材上,固化后,制得防眩光膜层。
实施例2
一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备100mL浓度为2g/L的十二烷基硫酸钠水溶液;并加入1g甲基丙烯酸甲酯、1g丙烯酸和20g苯乙烯,快速搅拌混合后,将反应体系升温至75℃,滴加7ml浓度为25g/L的过硫酸铵溶液,搅拌反应2h,继续加入7ml过硫酸铵溶液,搅拌反应3h,然后结束后,将反应液冷却至室温,离心处理,收集到的沉淀分散在去离子水中,得到聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液;
(2)向聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液中加入缓慢加入丁酮进行搅拌,然后滴加浓度为13wt%的氢氧化钠溶液调节反应体系的pH至12,升温至95℃下搅拌处理3.5h,处理结束后迅速冷却至室温,然后调节反应体系的pH至2,快速搅拌升温至95℃,搅拌反应3h,之后快速冷却,并将反应体系的pH调至弱酸性,将反应也进行离心分离,并采用去离子水洗涤至中性,制得聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球;
(3)将1mol钛酸四丁酯、5ml乙醇和10ml去离子水混合,40℃下搅拌反应1h,制得钛溶胶,然后将钛溶胶与1mol正硅酸乙酯、6ml异丙醇、10ml去离子水混合反应30min后转移至反应釜中,滴加5wt%盐酸溶液调整溶液pH为2.5,将反应釜密封置于80℃烘箱内进行反应3h,然后在150℃下反应10h,反应结束后冷却至室温,然后进行常压干燥,制得钛硅复合气凝胶;将0.003mol聚乙二醇溶于50ml去离子水中制得聚乙二醇溶液,然后加入上述制得的钛硅复合气凝胶,混合搅拌50min,之后过滤,将固体干燥,得到改性钛硅复合气凝胶;
(3)以重量份计,将60份聚氨酯丙烯酸酯树脂、15份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、6份上述制得的聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球、9份改性钛硅复合气凝胶、4份UV-184、20份异丙醇、2份二甲基硅油混合搅拌分散2h,制得涂料;将制得的涂料均匀涂覆在PET基材上,固化后,制得防眩光膜层。
实施例3
一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备100mL浓度为1.5g/L的十二烷基硫酸钠水溶液;并加入1g甲基丙烯酸甲酯、1g丙烯酸和16g苯乙烯,快速搅拌混合后,将反应体系升温至65℃,滴加7ml浓度为21g/L的过硫酸铵溶液,搅拌反应2h,继续加入7ml过硫酸铵溶液,搅拌反应2h,然后结束后,将反应液冷却至室温,离心处理,收集到的沉淀分散在去离子水中,得到聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液;
(2)向聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液中加入缓慢加入丁酮进行搅拌,然后滴加浓度为9wt%的氢氧化钠溶液调节反应体系的pH至12,升温至85℃下搅拌处理3h,处理结束后迅速冷却至室温,然后调节反应体系的pH至2,快速搅拌升温至90℃,搅拌反应3h,之后快速冷却,并将反应体系的pH调至弱酸性,将反应也进行离心分离,并采用去离子水洗涤至中性,制得聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球;
(3)将1mol钛酸四丁酯、5ml乙醇和10ml去离子水混合,40℃下搅拌反应1h,制得钛溶胶,然后将钛溶胶与1mol正硅酸乙酯、6ml异丙醇、10ml去离子水混合反应30min后转移至反应釜中,滴加5wt%盐酸溶液调整溶液pH为2.5,将反应釜密封置于80℃烘箱内进行反应3h,然后在150℃下反应10h,反应结束后冷却至室温,然后进行常压干燥,制得钛硅复合气凝胶;将0.0015mol聚乙二醇溶于50ml去离子水中制得聚乙二醇溶液,然后加入上述制得的钛硅复合气凝胶,混合搅拌35min,之后过滤,将固体干燥,得到改性钛硅复合气凝胶;
(3)以重量份计,将52份聚氨酯丙烯酸酯树脂、11份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、4.5份上述制得的聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球、7份改性钛硅复合气凝胶、3份UV-184、12份异丙醇、1份二甲基硅油混合搅拌分散1h,制得涂料;将制得的涂料均匀涂覆在PET基材上,固化后,制得防眩光膜层。
实施例4
一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备100mL浓度为2g/L的十二烷基硫酸钠水溶液;并加入1g甲基丙烯酸甲酯、1g丙烯酸和17g苯乙烯,快速搅拌混合后,将反应体系升温至70℃,滴加7ml浓度为22g/L的过硫酸铵溶液,搅拌反应2h,继续加入7ml过硫酸铵溶液,搅拌反应2.5h,然后结束后,将反应液冷却至室温,离心处理,收集到的沉淀分散在去离子水中,得到聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液;
(2)向聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液中加入缓慢加入丁酮进行搅拌,然后滴加浓度为10wt%的氢氧化钠溶液调节反应体系的pH至12,升温至90℃下搅拌处理3h,处理结束后迅速冷却至室温,然后调节反应体系的pH至2,快速搅拌升温至90℃,搅拌反应3h,之后快速冷却,并将反应体系的pH调至弱酸性,将反应也进行离心分离,并采用去离子水洗涤至中性,制得聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球;
(3)将1mol钛酸四丁酯、5ml乙醇和10ml去离子水混合,40℃下搅拌反应1h,制得钛溶胶,然后将钛溶胶与1mol正硅酸乙酯、6ml异丙醇、10ml去离子水混合反应30min后转移至反应釜中,滴加5wt%盐酸溶液调整溶液pH为2.5,将反应釜密封置于80℃烘箱内进行反应3h,然后在150℃下反应10h,反应结束后冷却至室温,然后进行常压干燥,制得钛硅复合气凝胶;将0.002mol聚乙二醇溶于50ml去离子水中制得聚乙二醇溶液,然后加入上述制得的钛硅复合气凝胶,混合搅拌40min,之后过滤,将固体干燥,得到改性钛硅复合气凝胶;
(3)以重量份计,将54份聚氨酯丙烯酸酯树脂、12份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、5份上述制得的聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球、8份改性钛硅复合气凝胶、2.5份UV-184、14份异丙醇、1.5份二甲基硅油混合搅拌分散1h,制得涂料;将制得的涂料均匀涂覆在PET基材上,固化后,制得防眩光膜层。
实施例5
一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备100mL浓度为2g/L的十二烷基硫酸钠水溶液;并加入1g甲基丙烯酸甲酯、1g丙烯酸和18g苯乙烯,快速搅拌混合后,将反应体系升温至70℃,滴加7ml浓度为23g/L的过硫酸铵溶液,搅拌反应2h,继续加入7ml过硫酸铵溶液,搅拌反应2h,然后结束后,将反应液冷却至室温,离心处理,收集到的沉淀分散在去离子水中,得到聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液;
(2)向聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液中加入缓慢加入丁酮进行搅拌,然后滴加浓度为11wt%的氢氧化钠溶液调节反应体系的pH至12,升温至85℃下搅拌处理2.5h,处理结束后迅速冷却至室温,然后调节反应体系的pH至2,快速搅拌升温至85℃,搅拌反应3h,之后快速冷却,并将反应体系的pH调至弱酸性,将反应也进行离心分离,并采用去离子水洗涤至中性,制得聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球;
(3)将1mol钛酸四丁酯、5ml乙醇和10ml去离子水混合,40℃下搅拌反应1h,制得钛溶胶,然后将钛溶胶与1mol正硅酸乙酯、6ml异丙醇、10ml去离子水混合反应30min后转移至反应釜中,滴加5wt%盐酸溶液调整溶液pH为2.5,将反应釜密封置于80℃烘箱内进行反应3h,然后在150℃下反应10h,反应结束后冷却至室温,然后进行常压干燥,制得钛硅复合气凝胶;将0.002mol聚乙二醇溶于50ml去离子水中制得聚乙二醇溶液,然后加入上述制得的钛硅复合气凝胶,混合搅拌45min,之后过滤,将固体干燥,得到改性钛硅复合气凝胶;
(3)以重量份计,将56份聚氨酯丙烯酸酯树脂、14份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、5.5份上述制得的聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球、8份改性钛硅复合气凝胶、3.5份UV-184、15份异丙醇、1.5份二甲基硅油混合搅拌分散1h,制得涂料;将制得的涂料均匀涂覆在PET基材上,固化后,制得防眩光膜层。
实施例6
一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备100mL浓度为2g/L的十二烷基硫酸钠水溶液;并加入1g甲基丙烯酸甲酯、1g丙烯酸和19g苯乙烯,快速搅拌混合后,将反应体系升温至70℃,滴加7ml浓度为24g/L的过硫酸铵溶液,搅拌反应2h,继续加入7ml过硫酸铵溶液,搅拌反应2.5h,然后结束后,将反应液冷却至室温,离心处理,收集到的沉淀分散在去离子水中,得到聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液;
(2)向聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液中加入缓慢加入丁酮进行搅拌,然后滴加浓度为12wt%的氢氧化钠溶液调节反应体系的pH至12,升温至90℃下搅拌处理3h,处理结束后迅速冷却至室温,然后调节反应体系的pH至2,快速搅拌升温至95℃,搅拌反应3h,之后快速冷却,并将反应体系的pH调至弱酸性,将反应也进行离心分离,并采用去离子水洗涤至中性,制得聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球;
(3)将1mol钛酸四丁酯、5ml乙醇和10ml去离子水混合,40℃下搅拌反应1h,制得钛溶胶,然后将钛溶胶与1mol正硅酸乙酯、6ml异丙醇、10ml去离子水混合反应30min后转移至反应釜中,滴加5wt%盐酸溶液调整溶液pH为2.5,将反应釜密封置于80℃烘箱内进行反应3h,然后在150℃下反应10h,反应结束后冷却至室温,然后进行常压干燥,制得钛硅复合气凝胶;将0.003mol聚乙二醇溶于50ml去离子水中制得聚乙二醇溶液,然后加入上述制得的钛硅复合气凝胶,混合搅拌50min,之后过滤,将固体干燥,得到改性钛硅复合气凝胶;
(3)以重量份计,将58份聚氨酯丙烯酸酯树脂、14份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、5份上述制得的聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球、8.5份改性钛硅复合气凝胶、3.5份UV-184、18份异丙醇、1份二甲基硅油混合搅拌分散2h,制得涂料;将制得的涂料均匀涂覆在PET基材上,固化后,制得防眩光膜层。
对比例1
防眩光膜层中未加入聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球,其他制备方法和实施例6相同。
对比例2
防眩光膜层中未加入改性钛硅复合气凝胶,其他制备方法和实施例6相同。
下面对上述制得的防眩光膜层进行性能测试,测试方法和测试结果如下:
1、全光线透过率和雾度
按照ASTM D1003,采用NDH-5000透光率雾度仪进行测定,测试时在样品的不同位置取4个点,并测试每个点的全光透过率和雾度值;4个点的全光线透过率和雾度值误差在5%以内为合格,并取平均值。
2、光泽
按照ISO 2813:2014,采用光泽度仪对涂层的60°镜面光泽进行测定。每个样品至少测5个数据,并取其平均值。
3、硬度
采用GB/T 6739-1996涂膜硬度铅笔测定法来测定涂膜的硬度。
4、耐酸性
涂膜的耐酸性实验采用盐酸和蒸馏水配成的10wt96的溶液,将样片三分子二面积浸入到上述盐酸容易中在25±l℃下浸泡,每隔8小时检查~次,用滤纸将水珠吸干后,观察涂膜有无失光、水泡、斑点、脱落等现象。
测试结果如表1所示。
表1
从上述测试结果来看,在涂料中加入聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球、改性钛硅复合气凝胶,在不影响膜层透过率的前提下,改善了膜层的力学性能,制得的膜层耐酸性好,抗眩光性能优异。
虽然已经对本发明的具体实施方案进行了描述,但是本发明的许多其他形式和改变对本领域技术人员而言是显而易见的。应理解所附权利要求和本发明通常涵盖本发明真实精神和范围内的所有这些明显的形式和改变。
Claims (4)
1.一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)采用无皂乳液聚合法制备聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球;
(2)采用溶胶凝胶法制备钛硅复合气凝胶,并将制得的钛硅复合气凝胶与聚乙二醇水溶液混合搅拌30~50min,之后过滤,将固体干燥,得到改性钛硅复合气凝胶;
所述钛硅复合气凝胶的制备方法为:将钛酸四丁酯、乙醇和去离子水混合,40℃下搅拌反应1h,制得钛溶胶,然后将钛溶胶与正硅酸乙酯、异丙醇、去离子水混合反应30min后转移至反应釜中,滴加盐酸溶液调整溶液pH为2.5,将反应釜密封置于80℃烘箱内进行反应3h,然后在150℃下反应10h,反应结束后冷却至室温,然后进行常压干燥,制得钛硅复合气凝胶;所述钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、聚乙二醇的摩尔比为1:1:(0.001~0.003);
(3)以重量份计,将50~60份聚氨酯丙烯酸酯树脂、10~15份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、4~6份上述制得的聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球、6~9份改性钛硅复合气凝胶、2~4份UV-184、10~20份异丙醇、1~2份二甲基硅油混合搅拌分散1~2h,制得涂料;将制得的涂料均匀涂覆在PET基材上,固化后,制得防眩光膜层;
所述聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球的制备方法:
(a)制备十二烷基硫酸钠水溶液;并加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和苯乙烯,快速搅拌混合后,将反应体系升温至65~75℃,滴加引发剂溶液,搅拌反应2h,继续加入引发剂溶液,搅拌反应2~3h,然后结束后,将反应液冷却至室温,离心处理,收集到的沉淀分散在去离子水中,得到聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液;
(b)向聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)微球分散液中缓慢加入丁酮进行搅拌,然后滴加氢氧化钠溶液调节反应体系的pH至12,升温至85~95℃下搅拌处理2.5~3.5h,处理结束后迅速冷却至室温,然后调节反应体系的pH至2,快速搅拌升温至85~95℃,搅拌反应3h,之后快速冷却,并将反应体系的pH调至弱酸性,将反应液进行离心分离,并采用去离子水洗涤至中性,制得聚(苯乙烯-co-丙烯酸酯)多孔微球。
2.根据权利要求1所述的一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,其特征在于,所述十二烷基硫酸钠、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、苯乙烯、引发剂的质量比为(0.005~0.015):1:1:(15~20):0.45。
3.根据权利要求1所述的一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,其特征在于,所述引发剂为过硫酸铵。
4.根据权利要求1所述的一种纳米复合粒子改性的防眩光膜层的制备方法,其特征在于,所述十二烷基硫酸钠溶液的浓度为1.5~2g/L;所述引发剂溶液的浓度为20~25g/L;所述氢氧化钠溶液的浓度为8~13wt%。
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