CN111574867B - 一种复合防雾涂料及其应用、复合防雾涂层及其制备方法和应用 - Google Patents

一种复合防雾涂料及其应用、复合防雾涂层及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种复合防雾涂料及其应用、复合防雾涂层及其制备方法和应用，属于防雾涂料技术领域。本发明提供的复合防雾涂料，包括组分A和组分B；所述组分A为丙烯酸树脂聚合反应液；所述丙烯酸树脂聚合反应液的制备原料包括丙烯酸基单体、二苯甲酮基单体、热引发剂和可溶丙烯酸基单体溶剂；所述组分B为亲水性单体水溶液。在本发明中，组分A具有丙烯酸树脂基本性能，与基材之间的结合力强，而且透光性高，组分A形成涂膜后其耐磨性良好且硬度大；组分B中亲水性单体与组分A中二苯甲酮基发生光引发接枝聚合，因而组分B形成的涂膜与组分A形成的涂膜之间结合力牢固，在有水状态下有良好的减磨性能，且在多次摩擦后依然具有良好防雾性能。

Description

一种复合防雾涂料及其应用、复合防雾涂层及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及防雾涂层技术领域，具体涉及一种复合防雾涂料及其应用、复合防雾涂层及其制备方法和应用。
背景技术
光学器件在使用过程中，当器件表面与环境之间出现较大温差时，通常由于器件表面饱和蒸汽压低于周围环境的蒸汽压，水汽向器件表面聚集并以微小的水珠形式在光学器件析出形成雾，从而降低了光学器件的透光率。例如眼镜、护目镜、建筑物的玻璃窗、浴室镜子等发生雾化都会给生活带来很大的不便，冬天车辆挡风玻璃生雾，给行车安全带来严重的危害。常规的防雾方法一般为喷涂防雾涂层，例如中国专利申请201010577793.5公开了一种配置简单、长效的玻璃防雾剂，由吐温80(表面活性剂)、乙醇和水配制而成，然而该防雾剂与基材之间粘结性差，容易脱落；赵子千等(UV固化防雾涂料的研制，涂料工业，2007年02期)通过亲水和疏水单体复配的方式制备了防雾涂层，然而该涂层中含有的疏水单体被润湿后易发白、脱离，防雾效果变差。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合防雾涂料及其应用、复合防雾涂层及其制备方法和应用，本发明提供的复合防雾涂料的粘结性强、防雾效果好。
本发明提供的复合防雾涂层的粘结性强、防雾效果好；还具有较高的耐磨性。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种复合防雾涂料，包括组分A和组分B；
所述组分A为丙烯酸树脂聚合反应液；所述丙烯酸树脂聚合反应液的制备原料包括丙烯酸基单体、二苯甲酮基单体、热引发剂和可溶丙烯酸基单体溶剂；
所述组分B为亲水性单体水溶液。
优选的，所述丙烯酸基单体、二苯甲酮基单体、热引发剂和可溶丙烯酸基单体溶剂的质量比为(85～97)：(2～20)：(1～4)：100。
优选的，所述丙烯酸基单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸中的至少三种。
优选的，所述二苯甲酮基单体包括4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮或N-(4-苯甲酰基苯基)-2-丙烯酰胺。
优选的，所述亲水性单体水溶液的质量百分浓度为0.5～25％。
优选的，所述亲水性单体水溶液中的亲水性单体包括2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱和N-异丙基丙烯酰胺中的一种或几种。
本发明提供了一种复合防雾涂层，包括耐磨衬底层和与所述耐磨衬底层光化学接枝连接的亲水防雾层；
所述耐磨衬底层由上述技术方案所述复合防雾涂料中的组分A经涂膜得到；
所述亲水防雾层由上述技术方案所述复合防雾涂料中的组分B经涂膜和光引发接枝聚合得到。
优选的，所述耐磨衬底层的厚度为20～100μm。
本发明还提供了上述技术方案所述复合防雾涂层的制备方法，包括以下步骤：
将组分A涂覆于基材表面，得到耐磨衬底层；
将组分B涂覆于所述耐磨衬底层表面，在紫外光照射下进行光引发接枝聚合，得到复合防雾涂层。
本发明还提供了上述技术方案所述的复合防雾涂料、上述技术方案所述复合防雾涂层或上述技术方案所述制备方法制备的复合防雾涂层在光学器件中的应用。
本发明提供了一种复合防雾涂料，包括组分A和组分B；所述组分A为丙烯酸树脂聚合反应液；所述丙烯酸树脂聚合反应液的制备原料包括丙烯酸基单体、二苯甲酮基单体、热引发剂和可溶丙烯酸基单体溶剂；所述组分B为亲水性单体水溶液。在本发明中，包括丙烯酸基单体、二苯甲酮基单体、热引发剂和可溶丙烯酸基单体溶剂聚合反应得到的组分A具有丙烯酸树脂基本性能，与基材之间的结合力强，而且透光性高，组分A形成涂膜(耐磨衬底层)后其耐磨性良好且硬度大；组分B中亲水性单体与组分A中二苯甲酮基能够发生光引发接枝聚合，因而组分B形成的涂膜(亲水防雾层)与组分A形成的涂膜(耐磨衬底层)之间结合力牢固，水滴在组分B表面可快速铺展，形成水膜从而在有水状态下有良好的减磨性能，且在多次摩擦后依然具有良好防雾性能。
本发明提供了一种复合防雾涂层，包括耐磨衬底层和与所述耐磨衬底层光化学接枝连接的亲水防雾层；所述耐磨衬底层由上述技术方案所述复合防雾涂料中的组分A经涂膜得到；所述亲水防雾层由上述技术方案所述复合防雾涂料中的组分B经涂膜和光引发接枝聚合得到。本发明提供的复合防雾涂层中耐磨衬底层为含有二苯甲酮基(光引发基团)的丙烯酸树脂材料，具有丙烯酸树脂基本性能，其耐磨性良好、与基材之间的结合力强，而且透光性高、硬度大；亲水防雾层中的亲水性单体与耐磨衬底层中的二苯甲酮基光引发基团通过光化学接枝，耐磨衬底层和亲水防雾层的双层结构之间结合力牢固，在有水状态下有良好的减磨性能，且在多次摩擦后依然具有良好防雾性能。
本发明提供了一种复合防雾涂层的制备方法，包括以下步骤：将组分A涂覆于基材表面，得到耐磨衬底层；将组分B涂覆于所述耐磨衬底层表面，在紫外光照射下进行光引发接枝聚合，得到复合防雾涂层。本发明提供的制备方法，操作简单，反应原料来源广泛，成本低，适宜工业化生产。
附图说明
图1为实施例1制备的复合防雾涂层的防雾性能测试结果图；
图2为实施例1制备的复合防雾涂层的耐磨性能测试结果图；
图3为实施例1制备的复合防雾涂层摩擦3000次后防雾性能测试结果图。
具体实施方式
本发明提供了一种复合防雾涂料，包括组分A和组分B；
所述组分A为丙烯酸树脂聚合反应液；所述丙烯酸树脂聚合反应液的制备原料包括丙烯酸基单体、二苯甲酮基单体、热引发剂和可溶丙烯酸基单体溶剂；
所述组分B为亲水性单体水溶液。
在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
在本发明中，所述组分A的制备原料中的二苯甲酮基单体和组分B中亲水性单体的质量比优选为(0.1～3)：1，更优选为(0.2～2.5)：1。
本发明提供的复合防雾涂料，包括组分A；所述组分A为丙烯酸树脂聚合反应液。
在本发明中，所述丙烯酸基单体优选包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸中的至少三种，更优选为四种或五种；当为四种时，优选包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯的第一混合物，或，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯第二混合物，或包括甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯的第三混合物；当为五种时，优选包括甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸的第四混合物。在本发明中，当所述丙烯酸基单体为混合物时，本发明对于所述不同种类的丙烯酸基单体的质量比没有特殊限定，任意比例即可；在本发明的实施例中，所述第一混合物中甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比优选为32:40:8:15或35:31:10:12；所述第二混合物中甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟丙酯的质量比优选为40:15:22:10；所述第三混合物中甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比优选为45:15:22:10；所述第四混合物中甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸的质量比优选为40:15:28:10:2。
在本发明中，所述二苯甲酮基单体包括4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮或N-(4-苯甲酰基苯基)-2-丙烯酰胺。
在本发明中，所述热引发剂优选包括偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO)。
在本发明中，所述丙烯酸基单体、二苯甲酮基单体和热引发剂的质量比优选为(85～97)：(2～20)：(1～4)，更优选为(86～96)：(3～18)：(1.5～3.5)，最优选为(87～95)：(5～15)：(2～3)。
在本发明中，所述可溶丙烯酸基单体溶剂优选包括乙酸乙酯和/或异丙醇。本发明对于所述可溶丙烯酸基单体溶剂的用量没有特殊限定，能够将丙烯酸基单体溶解即可；在本发明的实施例中，所述可溶丙烯酸基单体溶剂和丙烯酸基单体的质量比优选为100：(85～97)，更优选为100：(87～95)。
在本发明中，丙烯酸树脂聚合反应液的制备方法，优选包括以下步骤：在保护气氛下，将丙烯酸基单体、二苯甲酮基单体、热引发剂和可溶丙烯酸基单体溶剂混合，在避光条件下进行聚合反应，得到丙烯酸树脂聚合反应液。
本发明对于所述保护气氛没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的保护气氛即可，具体如氮气或氩气。
在本发明中，所述混合的方式优选为搅拌混合，本发明对于所述搅拌混合的速度和时间没有特殊限定，能够将原料混合均匀即可。本发明优选将丙烯酸基单体、二苯甲酮基单体和热引发剂混合，得到混合原料；将可溶丙烯酸基单体溶剂加热回流，得到热溶剂；将所述混合原料滴加到所述热溶剂中。在本发明中，所述热溶剂的温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为70℃。在本发明中，所述加热回流的时间优选为10～20min，更优选为10min。在本发明中，所述滴加的速度优选为0.5～10g/min；更优选为0.5～2g/min；所述滴加的时间优选为20～100min，更优选为50～90min，最优选为90min。
在本发明中，所述聚合反应的温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为70℃；所述聚合反应的时间优选为2～3h，更优选为2.5h。在本发明中，所述聚合反应过程中，二苯甲酮基单体与丙烯酸基单体发生共聚反应得到具有光引发性能的丙烯酸树脂。
所述聚合反应后，本发明优选将所述聚合反应得到体系冷却至室温，得到丙烯酸树脂聚合反应液。本发明对于所述冷却的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的冷却方式即可。
本发明提供的复合防雾涂料包括组分B；所述组分B为亲水性单体水溶液。
在本发明中，所述亲水性单体优选包括2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)、甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐(SPMA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)中的一种或几种，更优选包括SBMA，或，SPMA，或MPC，或，METAC与NIPAM的混合物。在本发明中，当所述亲水性单体为混合物时，本发明对于所述不同种类的亲水性单体的质量比没有特殊限定，任意比例即可；在本发明的实施例中，所述METAC与NIPAM的混合物中METAC与NIPAM的质量比优选为1:1。在本发明中，所述亲水性单体水溶液的质量百分浓度优选为0.5～25％，更优选为1～20％，进一步优选为1％、5％、10％或20％。
本发明提供了一种复合防雾涂层，包括耐磨衬底层和与所述耐磨衬底层光化学接枝连接的亲水防雾层；
所述耐磨衬底层由上述技术方案所述复合防雾涂料中的组分A经涂膜得到；
所述亲水防雾层由上述技术方案所述复合防雾涂料中的组分B经涂膜和光引发接枝聚合得到。
在本发明中，所述耐磨衬底层的厚度优选为20～100μm，更优选为30～50μm。
在本发明中，所述光引发接枝聚合优选在紫外光照射下进行，所述紫外光的光照强度优选为1～5mW/cm2，更优选为1.5～4mW/cm2，最优选为1.5～3mW/cm2；光引发接枝聚合的时间优选为10～120min，更优选为20～90min，最优选为40～45min。
本发明提供了上述技术方案所述复合防雾涂层的制备方法，包括以下步骤：
将组分A涂覆于基材表面，得到耐磨衬底层；
将组分B涂覆于所述耐磨衬底层表面，在紫外光照射下进行光引发接枝聚合，得到复合防雾涂层。
本发明将组分A涂覆于基材表面，得到耐磨衬底层。
在本发明中，所述基材优选包括玻璃板材、聚氯乙烯(PVC)板材或聚碳酸酯(PC)板材。
在本发明中，所述涂覆优选为滴涂后流平。本发明对于所述滴涂的滴加速度没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的滴加速度即可。在本发明中，所述流平优选为自然流平。在本发明中，所述涂覆得到的耐磨衬底层湿膜的厚度优选为0.2～1mm，更优选为0.5～0.5mm。
所述涂覆后本发明优选还包括将耐磨衬底层湿膜进行干燥。在本发明中，所述干燥的温度优选为50～80℃，更优选为60℃；所述干燥的时间优选为20～60min，更优选为30min；所述干燥优选在烘箱中进行。
得到耐磨衬底层后，本发明将将组分B涂覆于所述耐磨衬底层表面，在紫外光照射下进行光引发接枝聚合，得到复合防雾涂层。
在本发明中，所述涂覆优选为滴涂后流平。本发明对于所述滴涂的滴加速度没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的滴加速度即可。在本发明中，所述流平优选为自然流平。在本发明中，所述涂覆得到的亲水湿膜的厚度优选为0.2～2mm，更优选为0.5～1.5mm，最优选为1mm。
得到亲水湿膜后，本发明对所述亲水膜进行遮光保护后在紫外光照射下进行光引发接枝聚合，得到复合防雾涂层。
所述光引发接枝聚合前，本发明优选包括对所述亲水湿膜进行密封保护。在本发明中，所述密封保护的操作优选包括在所述亲水湿膜表面上方悬空覆盖保护材料。在本发明中，所述保护材料优选为能透过紫外光的材料，更优选包括石英板。在本发明中，所述保护材料与亲水湿膜的距离优选为10～100mm，更优选为20～50mm。在本发明中，所述紫外光的光源优选设置于所述保护材料的上方。本发明对所述亲水湿膜进行密封保护能够避免亲水湿膜在紫外光直接照射下水分快速挥发，从而进一步提高光化学接枝率。
在本发明中，所述紫外光的光照强度优选为1～5mW/cm2，更优选为1.5～4mW/cm2，最优选为1.5～2mW/cm2。在本发明中，所述光引发接枝聚合的时间优选为10～120min，更优选为15～90min，最优选为20～45min。
所述光引发接枝聚合后，本发明优选还包括将所述光引发接枝聚合的产物进行水洗；所述水洗优选为水冲洗；本发明对于所述水洗的水的用量和水洗的次数没有特殊限定，能够将产物表面未反应的亲水性单体去除干净即可。
在基材表面得到复合防雾涂层后，本发明优选还包括剥离所述复合防雾涂层，本发明对于所述剥离的方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的剥离方法即可。
本发明还提供了上述技术方案所述的复合防雾涂料、上述技术方案所述复合防雾涂层或上述技术方案所述制备方法制备的复合防雾涂层在光学器件中的应用。
在本发明中，所述复合防雾涂料的应用方法优选包括以下步骤：在光学器件表面涂覆组分A，得到耐磨衬底层；将组分B涂覆于所述耐磨衬底层表面，在紫外光照射下进行光引发接枝聚合，在光学器件表面制备得到复合防雾涂层。在本发明中，所述复合防雾涂料的应用过程中，在光学器件表面制备复合防雾涂层的制备条件与上述技术方案中所述复合防雾涂层的制备条件相同，在此不再一一赘述。
在本发明中，所述复合防雾涂层的应用方法优选包括以下步骤：将复合防雾涂层贴合在光学器件表面。本发明对于所述贴合的方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的贴合方法即可。
在本发明中，所述光学器件的材质优选包括玻璃、有机玻璃、PVC或PC；所述光学器件的表面优选处于平整状态。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
组分A：甲基丙烯酸甲酯32g、甲基丙烯酸丁酯40g、丙烯酸丁酯8g、甲基丙烯酸羟乙酯15g、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮5g、偶氮二异丁腈2g和乙酸乙酯100g；
组分B：亲水性单体SBMA0.5g和去离子水9.5g，亲水性单体的浓度为5wt％。
在氮气保护条件下，将乙酸乙酯加热到80℃回流10min，得到热乙酸乙酯；将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮和偶氮二异丁腈搅拌混合均匀，得到混合原料；将所述混合原料逐滴加入至所述热乙酸乙酯中，滴加时间为1.5h，然后在80℃、避光条件下聚合反应2h，冷却至室温，得到丙烯酸树脂聚合反应液；将所述丙烯酸树脂聚合反应液(2g)滴加到玻璃板材上后自然流平，置于60℃烘箱中烘干30min，在玻璃板材表面形成耐磨衬底层(厚度为30μm)；
将亲水性单体SBMA(0.5g)和去离子水(9.5g)混合，得到SBMA水溶液，将SBMA水溶液滴加到所述耐磨衬底层表面后自然流平，得到厚度为0.5mm的亲水湿膜，在亲水湿膜表面上方50mm处悬空覆盖石英板，置于光照强度为1.5mW/cm2的紫外灯下进行光引发接枝聚合30min，然后去离子水冲洗去除未反应的亲水单体，在耐磨衬底层表面形成亲水防雾层，得到复合防雾涂层。
实施例2
组分A：甲基丙烯酸异冰片酯45g、丙烯酸丁酯10g、甲基丙烯酸丁酯27g、甲基丙烯酸羟乙酯10g、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮8g、偶氮二异丁腈3g和乙酸乙酯100g；
组分B：亲水性单体SBMA0.5g和去离子水9.5g，亲水性单体的浓度为5wt％。
在氮气保护条件下，将乙酸乙酯加热到80℃回流10min，得到热乙酸乙酯；将甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮和偶氮二异丁腈搅拌混合均匀，得到混合原料；将所述混合原料逐滴加入至所述热乙酸乙酯中，滴加时间为1.5h，然后在80℃、避光条件下聚合反应2h，冷却至室温，得到丙烯酸树脂聚合反应液；将所述丙烯酸树脂聚合反应液(2g)滴加到玻璃板材上后自然流平，置于60℃烘箱中烘干30min，在玻璃板材表面形成耐磨衬底层(厚度为40μm)；
将亲水性单体SBMA(0.5g)和去离子水(9.5g)混合，得到SBMA水溶液，将SBMA水溶液滴加到所述耐磨衬底层表面后自然流平，得到厚度为0.5mm的亲水湿膜，在亲水湿膜表面上方30mm处悬空覆盖石英板，置于光照强度为1.5mW/cm2的紫外灯下进行光化学接枝聚合反应45min，然后去离子水冲洗去除未反应的亲水单体，在耐磨衬底层表面形成亲水防雾层，得到复合防雾涂层。
实施例3
组分A：甲基丙烯酸甲酯40g、丙烯酸丁酯15g、甲基丙烯酸丁酯22g、甲基丙烯酸羟丙酯10g、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮10g、偶氮二异丁腈2g和乙酸乙酯100g；
组分B：亲水性单体SPMA 1.0g和去离子水9.0g，亲水性单体的浓度为10wt％。
在氮气保护条件下，将乙酸乙酯加热到80℃回流10min，得到热乙酸乙酯；将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮和偶氮二异丁腈搅拌混合均匀，得到混合原料；将所述混合原料逐滴加入至所述热乙酸乙酯中，滴加时间为1.5h，然后在80℃、避光条件下聚合反应2h，冷却至室温，得到丙烯酸树脂聚合反应液；将所述丙烯酸树脂聚合反应液(2g)滴加到PVC板材上后自然流平，置于60℃烘箱中烘干30min，在PVC板材表面形成耐磨衬底层(厚度为25μm)；
将亲水性单体SPMA(1.0g)和去离子水(9.0g)混合，得到SPMA水溶液，将SPMA水溶液滴加到所述耐磨衬底层表面后自然流平，得到厚度为0.5mm的亲水湿膜，在亲水湿膜表面上方40mm处悬空覆盖石英板，置于光照强度为1.5mW/cm2的紫外灯下进行光化学接枝聚合反应35min，然后去离子水冲洗去除未反应的亲水单体，在耐磨衬底层表面形成亲水防雾层，得到复合防雾涂层。
实施例4
组分A：甲基丙烯酸甲酯35g、甲基丙烯酸丁酯31g、丙烯酸丁酯10g、甲基丙烯酸羟乙酯12g、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮10g、偶氮二异丁腈3g和乙酸乙酯100g；
组分B：亲水性单体MPC 0.1g和去离子水9.9g，亲水性单体的浓度为1wt％。
在氮气保护条件下，将乙酸乙酯加热到80℃回流10min，得到热乙酸乙酯；将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮和偶氮二异丁腈搅拌混合均匀，得到混合原料；将所述混合原料逐滴加入至所述热乙酸乙酯中，滴加时间为1.5h，然后在80℃、避光条件下聚合反应2h，冷却至室温，得到丙烯酸树脂聚合反应液；将所述丙烯酸树脂聚合反应液(2g)滴加到PC板材上后自然流平，置于60℃烘箱中烘干30min，在PC板材表面形成耐磨衬底层(厚度为35μm)；
将亲水性单体MPC(0.1g)和去离子水(9.9g)混合，得到MPC水溶液，将MPC水溶液滴加到所述耐磨衬底层表面后自然流平，得到厚度为0.5mm的亲水湿膜，在亲水湿膜表面上方20mm处悬空覆盖石英板，置于光照强度为2.0mW/cm2的紫外灯下进行光引发接枝聚合45min，然后去离子水冲洗去除未反应的亲水单体，在耐磨衬底层表面形成亲水防雾层，得到复合防雾涂层。
实施例5
组分A：甲基丙烯酸异冰片酯40g、丙烯酸丁酯15g、甲基丙烯酸丁酯28g、甲基丙烯酸羟乙酯10g、丙烯酸2g、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮15g、偶氮二异丁腈3g和乙酸乙酯100g；
组分B：亲水性单体METAC 1.0g、NIPAM 1.0g和去离子水8g，亲水性单体的浓度为20wt％。
在氮气保护条件下，将乙酸乙酯加热到80℃回流10min，得到热乙酸乙酯；将甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮和偶氮二异丁腈搅拌混合均匀，得到混合原料；将所述混合原料逐滴加入至所述热乙酸乙酯中，滴加时间为1.5h，然后在80℃、避光条件下聚合反应2h，冷却至室温，得到丙烯酸树脂聚合反应液；将所述丙烯酸树脂聚合反应液(2g)滴加到PC板材上后自然流平，置于60℃烘箱中烘干30min，在PC板材表面形成耐磨衬底层(厚度为30μm)；
将亲水性单体METAC(1.0g)、NIPAM(1.0g)和去离子水(8g)混合，得到METAC-NIPAM水溶液，将METAC-NIPAM水溶液滴加到所述耐磨衬底层表面后自然流平，得到厚度为0.5mm的亲水湿膜，在亲水湿膜表面上方60mm处悬空覆盖石英板，置于光照强度为2.0mW/cm2的紫外灯下进行光化学接枝聚合反应20min，然后去离子水冲洗去除未反应的亲水单体，在耐磨衬底层表面形成亲水防雾层，得到复合防雾涂层。
测试例
(1)防雾性能测试
在完全封闭、室温条件下，将实施例1～5制备复合防雾涂层置于60℃水浴上方5cm处接触水蒸气，1h后观察复合防雾涂层表面雾气、水滴形成的状态，其中，实施例1制备的复合防雾涂层的防雾效果如图1所示，耐磨衬底层表面迅速起雾，亲水防雾层表面形成水滴但透光性良好，耐磨衬底层表面形成大量不规则水滴，透光性严重变差，证明亲水防雾层具有良好的防雾性能。实施例2～5的防雾性能结果与实施例1类似。
(2)耐磨性能测试
有水状态下，用硅胶对偶对实施例1～5制备复合防雾涂层反复擦拭(1N载荷)3000次，测试复合防雾涂层表面的摩擦系数，实施例1耐磨性测试摩擦系数结果如图2和表1所示。
表1实施例1中复合防雾涂层中耐磨衬底层和亲水防雾层的摩擦系数
循环次数 0 500 1000 1500 2000 2500 3000
耐磨衬底层 1.196 0.401 0.305 0.281 0.264 0.234 0.231
亲水防雾层 0.065 0.068 0.068 0.065 0.058 0.062 0.061
由表1和图2可知，本发明制备的复合防雾涂层的亲水防雾层具有良好的水润滑性能，能够减小在有水状态下的摩擦损伤。实施例2～5的摩擦系数和多次摩擦后防雾性能结果与实施例1类似。
(3)多次摩擦后防雾性能测试
将步骤(2)摩擦3000次后的复合防雾涂层按照步骤(1)的方法测试其防雾性能，实施例1的测试结果如图3所示。由图3可知，本发明制备的复合防雾涂层经多次摩擦后可保持良好的防雾性能。实施例2～5的多次摩擦后防雾性能结果与实施例1类似。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种复合防雾涂层，其特征在于，包括耐磨衬底层和与所述耐磨衬底层光化学接枝连接的亲水防雾层；
述耐磨衬底层由组分A经涂膜得到；
所述亲水防雾层由组分B经涂膜和光引发接枝聚合得到；
所述组分A为丙烯酸树脂聚合反应液；所述丙烯酸树脂聚合反应液的制备原料包括丙烯酸基单体、二苯甲酮基单体、热引发剂和可溶丙烯酸基单体溶剂；
所述组分B为亲水性单体水溶液；
所述二苯甲酮基单体包括4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮或N-(4-苯甲酰基苯基)-2-丙烯酰胺；
所述亲水性单体水溶液中的亲水性单体包括2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱和N-异丙基丙烯酰胺中的一种或几种；
所述组分A的制备原料中的二苯甲酮基单体和组分B中亲水性单体的质量比为(0.1～3)：1。
2.根据权利要求1所述的复合防雾涂层，其特征在于，所述丙烯酸基单体、二苯甲酮基单体、热引发剂和可溶丙烯酸基单体溶剂的质量比为（85~97）：（2~20）：（1~4）：100。
3.根据权利要求1或2所述的复合防雾涂层，其特征在于，所述丙烯酸基单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸中的至少三种。
4.根据权利要求1所述的复合防雾涂层，其特征在于，所述亲水性单体水溶液的质量百分浓度为0.5~25%。
5.根据权利要求1所述的复合防雾涂层，其特征在于，所述耐磨衬底层的厚度为20~100μm。
6.权利要求1~5任一项所述复合防雾涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将组分A涂覆于基材表面，得到耐磨衬底层；
将组分B涂覆于所述耐磨衬底层表面，在紫外光照射下进行光引发接枝聚合，得到复合防雾涂层。
7.权利要求1~5任一项所述复合防雾涂层或权利要求6所述制备方法制备的复合防雾涂层在光学器件中的应用。
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