CN112946920A - 一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及树脂眼镜镜片防雾技术领域,具体涉及一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片及其制作方法。所述树脂镜片两表面由内到外包括5层结构,第一层硅化增硬膜层、第二层纳米氧化铝膜层、第三层复合增透膜层、第四层纳米二氧化硅膜层、第五层纳米超亲水防雾膜层。本发明所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片的制作方法包括树脂镜片镀硅化增硬膜层、树脂镜片依次进行真空镀纳米氧化铝膜层、复合增透膜层、纳米二氧化硅膜层,树脂镜片膜层的增强活化、树脂镜片镀纳米超亲水防雾膜层等步骤。通过上述步骤,从根本上解决了眼镜镜片在冷热交替、冬天进餐热食热汤、戴口罩等场景下表面起雾、视线模糊等问题,为广大眼镜佩戴者带来了极大的便利。
Description
技术领域
本发明涉及树脂眼镜镜片防雾镀膜技术领域,具体涉及一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片及其制作方法。
背景技术
眼镜镜片在冷热交替、冬天进餐热食热汤、戴口罩等场景下表面容易起雾,让人瞬间“失明”。这个问题一直困扰着广大的眼镜佩戴者。目前市面上有喷抹在镜片表面的防雾剂,也有吸附着防雾材料的眼镜擦拭布,使用之下,都能让眼镜获得短暂的防雾效果。但显然,这样的措施不仅难以适应真实的起雾场景,还给使用者带来了不便。近年来,也有厂商做过在眼镜镜片表面镀耐久性防雾膜的尝试,但镜片使用后,防雾效果差,且持续时间难以超过三个月。究其原因,一方面在于其采用的防雾材料亲水性不够,或者亲水基团反应活性高,易与活性污染物反应而被消耗掉,导致亲水性迅速衰减。另一方面,在于其镀膜工艺并未针对防雾材料做适应性的改进,导致镜片上膜层的整体耐磨性不够,防雾膜层甚至下面的防紫外、防蓝光、增透等其他膜层极易被磨损而效果衰减。综上所述,当前市场上需要一种防雾效果好且持久眼镜镜片来真正解决用户的痛点。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片,所述树脂镜片两表面由内到外包括5层结构,第一层硅化增硬膜层、第二层纳米氧化铝膜层、第三层复合增透膜层、第四层纳米二氧化硅膜层、第五层纳米超亲水防雾膜层。
优选地,所述第一层硅化增硬膜层的厚度为1-3微米之间,第二层纳米氧化铝膜层厚度为30-50纳米之间,第三层复合增透膜层的厚度为120-200纳米之间,第四层纳米氧化硅膜层厚度为50-80纳米之间,第五层纳米超亲水防雾膜层厚度为10-50纳米之间。
优选地,所述树脂镜片为PC镜片、PMMA镜片、CR-39镜片、PA镜片、MR镜片中的一种。
优选地,一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片的制作方法,包括以下具体步骤:
步骤一:使用光学清洗剂对树脂镜片进行超声清洗;
步骤二:使用清水和纯水对树脂镜片进行超声波清洗,以洗去树脂镜片表面的清洗剂残留;
步骤三:使用提拉机将树脂镜片从纯水中拉出,然后用热风烘干树脂镜片表面水分;
步骤四:将树脂镜片浸入硅化增硬涂料中,浸泡过程中保持增硬硅化涂料循环流动;
步骤五:将树脂镜片从硅化增硬涂料中缓慢提拉出来,然后放入恒温烘箱中烘烤固化;
步骤五:采用真空离子镀膜,在增硬后的树脂镜片两表面依次进行纳米氧化铝膜层、复合增透膜层、纳米二氧化硅膜层的镀膜;
步骤六:使用真空等离子设备对镀膜后的树脂镜片表面进行轰击增硬与活化;
步骤七:进行纳米超亲水防雾膜层的镀膜,通过浸涂或者喷涂、或者抹涂的方式对活化后的树脂镜片表面涂覆纳米超亲水防雾涂料;
步骤八:将涂覆纳米超亲水防雾涂料后的树脂镜片放置于洁净的恒湿空间中静置表干;
步骤九:将树脂镜片放入恒温烘箱内烘烤,使纳米超亲水防雾膜层固化。
优选地,所述硅化增硬涂料以甲基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯为主要原料,以异丙醇、去离子水作为溶剂,四者摩尔配比为5:4:22∶3。用5%浓度的盐酸在异丙醇中的稀释液溶液调节混合溶液的PH值为1.5-2之间,恒温45℃搅拌至混合液澄清后,静置2小时,然后加入流平剂以及固化剂,搅拌30min制成硅化增硬涂料,所述流平剂为有机硅类流平剂,添加比例为混合溶液的0.5%-1.2%之间,所述固化剂为氯化亚锡,四甲基氢氧化铵、二月桂酸二丁基锡其中的一种,添加比例为混合溶液的0.5%-1.5%之间。
优选地,所述硅化增硬涂料在开始浸泡镜片前需循环过滤1小时以上,直至涂料中无杂质与气泡,树脂镜片在硅化增硬涂料中浸泡的时间为15-30秒之间,浸泡结束后将树脂镜片缓慢提拉出硅化增硬涂料槽,提拉速度1cm/min。
优选地,浸泡过硅化增硬涂料的树脂镜片在烘箱中烘烤的温度为60-65℃之间,烘烤时间为3-4小时之间。
优选地,在树脂镜片上所镀的复合增透膜可根据镜片对透光率、折射率、防蓝光、防紫外功能的要求设计多层复合结构,所用的镀膜材料可采用硅氧化物、钛氧化物、锆氧化物、钽氧化物、铌氧化物中的一种或多种。
优选地,使用真空等离子设备对树脂镜片表面进行活化,真空等离子设备的背景真空度在10Pa-35Pa,功率为300-600w,通入氩气与氧气比例为3∶1的混合气体,所述混合气体的流速为180-300SCCM,活化时间为180-300秒。
优选地,所述纳米超亲水防雾涂层剂以去离子水和醇类溶剂作为溶剂,以亲水改性的纳米二氧化硅作为有效成分,所述纳米超亲水防雾膜层为亲水改性后的纳米二氧化硅颗粒紧密排列形成的非连续性膜层,且纳米二氧化硅膜层通过Si-O-Si键化学结合。
本发明相比现有技术包括以下优点及有益效果:
(1)本发明所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片,通过对镜片表面多层镀膜结构的特殊设计,增强了树脂镜片整体的强度,也确保了最外侧的纳米超亲水防雾膜层与树脂镜片本体之间良好的结合力,其表面防雾所用的纳米超亲水防雾膜层材料为超亲水改性纳米二氧化硅颗粒,且纳米二氧化硅颗粒表面的改性基团具备极强的耐污染性,能够长期保持亲水性。
(2)本发明所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片的制作方法,专门针对树脂镜片表面纳米超亲水防雾膜层做了针对性优化,通过等离子轰击,让树脂镜片表面各个膜层结构更加致密坚实,大大的增强了树脂镜片镀膜的耐磨性。并且能够持久有效的防止起雾,而且因为纳米超亲水防雾膜层的超亲水性,极易清洁,镜片脏污后,只需用湿布擦拭,就能恢复透亮洁净,因此为广大眼镜佩戴者带来了福音。
附图说明
图1为本发明中的纳米超亲水防雾膜层的结构原理示意图;
其中,1镀膜树脂镜片;2硅羟基;3亲水改性纳米二氧化硅;4超亲水改性基团。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
本发明的具体实施过程如下一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片,包括树脂镜片,所述树脂镜片两表面由内到外包括5层结构,第一层硅化增硬膜层、第二层纳米氧化铝膜层、第三层复合增透膜层、第四层纳米二氧化硅膜层、第五层纳米超亲水防雾膜层。所述第一层硅化增硬膜层的厚度为1-3微米之间,第二层纳米氧化铝膜层厚度为30-50纳米之间,第三层复合增透膜层的厚度为120-200纳米之间,第四层纳米氧化硅膜层厚度为60-100纳米之间,第五层纳米超亲水防雾膜层厚度为10-50纳米之间。其中,复合增透膜可根据镜片对透光率、折射率、防蓝光、防紫外功能的要求设计多层复合结构,所用的镀膜材料可采用硅氧化物、钛氧化物、锆氧化物、钽氧化物、铌氧化物中的一种或多种。优选的,所述硅化增硬涂料以甲基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯为主要原料,以异丙醇、去离子水作为溶剂,四者摩尔配比为5∶4∶22∶3。用5%浓度的盐酸在异丙醇中的稀释液溶液调节混合溶液的PH值为1.5-2之间。恒温45℃搅拌至混合液澄清后,静置2小时。然后加入流平剂以及固化剂,搅拌30min制成硅化增硬涂料。所述流平剂为有机硅类流平剂,添加比例为混合溶液的0.5%-1.2%之间。所述固化剂为氯化亚锡,四甲基氢氧化铵、二月桂酸二丁基锡其中的一种,添加比例为混合溶液的0.5%-1.5%之间。所述硅化增硬层能够将树脂镜片基片的硬度提高到3H以上,且硅化增硬层在真空镀膜时,其表面可以产生更多的具有活性结合力的硅羟基,使得镀在其表面纳米氧化铝膜层具有更好的致密性与附着力。
在其中一个实施方式中,所述树脂镜片为PC镜片、PMMA镜片、CR-39镜片、PA镜片、MR镜片中的一种。
一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片的制作方法,包括以下具体步骤:
步骤一:使用光学清洗剂对树脂镜片进行超声清洗,优选的,超声频率为45-60KHz,光学清洗剂温度为40-70℃,清洗时间为1-5min;从而去除树脂镜片表面的油污或者其他污染。
步骤二:使用两遍清水和一遍纯水对树脂镜片进行超声波清洗,以洗去树脂镜片表面的清洗剂残留,清水与纯水的温度为10-35℃,清洗时间为1-5min。
步骤三:使用提拉机将树脂镜片从纯水中拉出,然后用热风烘干树脂镜片表面水分,提拉速度为2厘米/分钟,所述热风温度为55-65℃之间。
步骤四:将树脂镜片浸入硅化增硬涂料中,浸泡过程中保持增硬硅化涂料循环流动。优选的,所述树脂镜片在硅化增硬涂料中浸泡的时间为15-30秒之间,浸泡结束后将树脂镜片缓慢提拉出硅化增硬涂料槽,提拉速度1cm/min,其中,所述硅化增硬涂料在开始浸泡树脂镜片前需循环过滤1小时以上,直至硅化增硬涂料中无杂质与气泡,树脂镜片在硅化增硬涂料中浸泡的时间为15-30秒之间,浸泡结束后将树脂镜片缓慢提拉出硅化增硬涂料槽,提拉速度1cm/min。
步骤五:将树脂镜片从硅化增硬涂料中缓慢提拉出来,然后放入恒温烘箱中烘烤固化,优选的,浸泡过硅化增硬涂料的树脂镜片在烘箱中烘烤的温度为60-65℃之间,烘烤时间为2-3小时之间。
步骤五:采用真空离子镀膜,在增硬后的树脂镜片两表面依次进行纳米氧化铝膜层、复合增透膜层、纳米二氧化硅膜层的镀膜。氧化铝膜层与硅化增硬层之间的结合力较强,同时也与其他金属氧化物镀膜具备良好的结合力,所以本发明设计在硅化增硬层上镀一层氧化铝膜层作为一个粘接上下层的过渡膜层。在复合増透膜层之上,氧化硅膜层具有两重作用,一是利用其良好耐磨性,保护其下复合增透膜,二是利用氧化硅表面所带有的活性硅羟基,与纳米超亲水防雾涂层剂上的硅羟基反应结合。
步骤六:使用真空等离子设备对镀膜后的树脂镜片表面进行轰击增硬与活化。使用等离子对树脂镜片表面镀膜轰击后,树脂镜片镀膜被压实,变得更加致密坚固,增加了其耐磨性。另外,等离子设备中通入的氧气电离后,对树脂镜片表面镀有的二氧化硅层进行了活化,增加了其表面硅羟基密度,从而提升了下一步纳米超亲水防雾涂层的密度与附着力。优选的,使用真空等离子设备对树脂镜片表面进行活化,真空等离子设备的背景真空度在10Pa-35Pa,功率为300-600w,通入氩气与氧气比例为3∶1的混合气体,所述混合气体的流速为180-300SCCM,活化时间为180-300秒。
步骤七:进行纳米超亲水防雾膜层的镀膜,通过浸涂或者喷涂、或者抹涂的方式对活化后的树脂镜片表面涂覆纳米超亲水防雾涂层剂,优选的,所述纳米超亲水防雾涂层剂以去离子水和醇类溶剂作为溶剂,以亲水改性的纳米二氧化硅作为有效成分。
步骤八:将涂覆纳米超亲水防雾涂料后的树脂镜片放置于洁净的恒湿空间中静置表干。当超亲水防雾改性膜涂料涂覆或浸泡树脂镜片时,有羟基基团的一侧朝内与树脂镜片上的硅羟基产生缩合反应形成Si-O-Si键,最终,在树脂镜片表面形成纳米二氧化硅颗粒紧密排列形成的非连续性膜层。
步骤九:将树脂镜片放入恒温烘箱内烘烤,使纳米超亲水防雾膜层固化,优选的,所述纳米超亲水防雾膜层的烘烤固化温度为60-65℃,烘烤时间为2-3小时,从而提高树脂镜片的成型质量,提高树脂镜片的防雾性能。
实施例1:一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片,所述树脂镜片两表面由内到外包括5层结构,第一层硅化增硬膜层、第二层纳米氧化铝膜层、第三层复合增透膜层、第四层纳米二氧化硅膜层、第五层纳米超亲水防雾膜层。。首先对树脂镜片进行超声波清洗,然后使用清水和纯水对树脂镜片进行二次清洗,再将树脂镜片浸入到硅化增硬涂料中浸泡15秒。所述硅化增硬涂料以甲基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯为主要原料,以异丙醇、去离子水作为溶剂,四者摩尔配比为5∶4∶22∶3。用5%浓度的盐酸在异丙醇中的稀释液溶液调节混合溶液的PH值为1.5-2之间。恒温45℃搅拌至混合液澄清后,静置2小时。然后加入流平剂以及固化剂,搅拌30min制成硅化增硬涂料。所述流平剂为有机硅类流平剂,添加比例为混合溶液的0.5%。所述固化剂为二月桂酸二丁基锡,添加比例为混合溶液的0.5%。浸泡结束后将树脂镜片缓慢提拉出硅化增硬涂料槽,提拉速度1cm/min,并放入烘烤温度为60℃的烘箱中,烘烤3小时,然后采用真空离子镀膜,在增硬后的树脂镜片两表面依次进行纳米氧化铝膜层、复合增透膜层、纳米二氧化硅膜层的镀膜。然后使用真空等离子设备对树脂镜片表面进行活化,真空等离子设备的背景真空度在10Pa,功率为300,通入氩气与氧气比例为3:1的混合气体,控制混合气体的流速在180SCCM,活化时间为180秒,再在镜片表面抹涂纳米超亲水防雾涂层剂。最后将镀膜后的树脂镜片放置于洁净的恒湿空间中静置表干并放入烘烤温度为60℃的恒温烘箱内烘烤,从而制得产品。
将制备的树脂镜片分别测试水接触角、表面硬度、透光率、耐刮擦性、耐溶剂性、耐紫外老化、耐盐雾性,测试结果见表一。
实施例2:
一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片,所述树脂镜片两表面由内到外包括5层结构,第一层硅化增硬膜层、第二层纳米氧化铝膜层、第三层复合增透膜层、第四层纳米二氧化硅膜层、第五层纳米超亲水防雾膜层。所述硅化增硬膜层包括甲基三乙氧基硅烷13份、正硅酸乙酯7份以及二月桂酸二丁基锡13份,所述甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯以及二月桂酸二丁基锡相互混合制备硅化增硬层涂料,混合温度为135℃,混合4h。首先对树脂镜片进行超声波清洗,然后使用清水和纯水对树脂镜片进行二次清洗,再将树脂镜片浸入到硅化增硬涂料中浸泡23秒,所述硅化增硬涂料以甲基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯为主要原料,以异丙醇、去离子水作为溶剂,四者摩尔配比为5∶4∶22∶3。用5%浓度的盐酸在异丙醇中的稀释液溶液调节混合溶液的PH值为1.5-2之间。恒温45℃搅拌至混合液澄清后,静置2小时。然后加入流平剂以及固化剂,搅拌30min制成硅化增硬涂料。所述流平剂为有机硅类流平剂,添加比例为混合溶液的0.8%。所述固化剂为氯化亚锡,四甲基氢氧化铵、二月桂酸二丁基锡其中的一种,添加比例为混合溶液的1%,浸泡结束后将树脂镜片缓慢提拉出硅化增硬涂料槽,提拉速度1cm/min,并放入烘烤温度为63℃的烘箱中,烘烤2.5小时。然后采用真空离子镀膜,在增硬后的树脂镜片两表面依次进行纳米氧化铝膜层、复合增透膜层、纳米二氧化硅膜层的镀膜,然后使用真空等离子设备对树脂镜片表面进行活化,真空等离子设备的背景真空度在22Pa,功率为450w,通入氩气与氧气比例为3:1的混合气体,控制混合气体的流速在240SCCM,活化时间为240秒,再进行纳米超亲水防雾膜层的镀膜。最后将镀膜后的树脂镜片放置于洁净的恒温空间中静置表干并放入烘烤温度为63℃的恒温烘箱内烘烤,从而制得产品。
将制备的树脂镜片分别测试水接触角、表面硬度、透光率、耐刮擦性、耐溶剂性、耐紫外老化、耐盐雾性,测试结果见表一。
实施例3:
一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片,所述树脂镜片两表面由内到外包括5层结构,第一层硅化增硬膜层、第二层纳米氧化铝膜层、第三层复合增透膜层、第四层纳米二氧化硅膜层、第五层纳米超亲水防雾膜层。所述硅化增硬膜层包括甲基三乙氧基硅烷15份、正硅酸乙酯8份以及二月桂酸二丁基锡15份,所述甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯以及二月桂酸二丁基锡相互混合制备硅化增硬层涂料,混合温度为150℃,混合5h。首先对树脂镜片进行超声波清洗,然后使用清水和纯水对树脂镜片进行二次清洗,再将树脂镜片浸入到硅化增硬涂料中浸泡30秒,所述硅化增硬涂料以甲基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯为主要原料,以异丙醇、去离子水作为溶剂,四者摩尔配比为5∶4∶22∶3。用5%浓度的盐酸在异丙醇中的稀释液溶液调节混合溶液的PH值为1.5-2之间。恒温45℃搅拌至混合液澄清后,静置2小时。然后加入流平剂以及固化剂,搅拌30min制成硅化增硬涂料。所述流平剂为有机硅类流平剂,添加比例为混合溶液的1.2%。所述固化剂为氯化亚锡,四甲基氢氧化铵、二月桂酸二丁基锡其中的一种,添加比例为混合溶液的1.5%,浸泡结束后将树脂镜片缓慢提拉出硅化增硬涂料槽,提拉速度1cm/min,并放入烘烤温度为65℃的烘箱中,烘烤3小时。然后采用真空离子镀膜,在增硬后的树脂镜片两表面依次进行纳米氧化铝膜层、复合增透膜层、纳米二氧化硅膜层的镀膜。然后使用真空等离子设备对树脂镜片表面进行活化,真空等离子设备的背景真空度在35Pa,功率为600w,通入氩气与氧气比例为3:1的混合气体,控制混合气体的流速在300SCCM,活化时间为300秒,再进行纳米超亲水防雾膜层的镀膜。最后将镀膜后的树脂镜片放置于洁净的恒温空间中静置表干并放入烘烤温度为65℃的恒温烘箱内烘烤,从而制得产品。
将制备的树脂镜片分别测试水接触角、表面硬度、透光率、耐刮擦性、耐溶剂性、耐紫外老化、耐盐雾性,测试结果见表一。
对比例1:
一种防雾涂料及其制备方法和应用:
1.将0.5份偶氮二异丁腈、2份2-(甲氧基碳酰基)-乙基双硫苯酯和70份甲基丙烯酸叔丁酯单体加入反应釜中,在氮气保护环境下,在70℃温度下反应24h,然后冷却至5℃,得到混合物A;
2.将步骤1中的混合物A溶解在三氯甲烷中,向其中加入5℃的乙醚,搅拌均匀,收集混合溶液中的固体沉淀得到沉淀物B,沉淀物B为末端含二硫酯键的聚甲基丙烯酸叔丁酯;
3.将步骤2中得到的沉淀物B与200份1,4-二氧六环和20份质量分数为37%的浓盐酸混合,在85℃温度下反应72h,得到混合液;旋蒸去除混合液中的1,4-二氧六环,然后加入乙醚,搅拌均匀,收集混合液中的固体沉淀得到沉淀物C,沉淀物C为末端含硫醇基团的聚甲基丙烯酸;
4.将步骤3得到的沉淀物C溶于水,配置成质量浓度为1%的溶液,在其中加入10份HAuC14,搅拌6h后,再加入0.5份NaBH4,在室温下反应0.5h,收集混合液中的沉淀物,即获得金纳米粒子。
将15份聚乙二醇400和6份异佛尔酮二异氰酸酯加入反应釜中,在室温下反应0.5h,然后在40℃温度下继续反应1h,再向其中加入35份环氧树脂E44,在80℃温度下反应4h,整个反应过程保持搅拌,搅拌转速为200rpm,得到非离子型环氧树脂。
制备得到的金纳米粒子的颗粒平均直径为20纳米;按重量份数计,将1份纳米二氧化钛、10份非离子型环氧树脂和1份金纳米粒子依次加入40份水中,混合均匀,形成防雾涂料。
将制备的防雾涂料涂覆到树脂镜片上,并对该树脂镜片分别测试水接触角、表面硬度、透光率、耐刮擦性、耐溶剂性、耐紫外老化、耐盐雾性,测试结果见表一。
对比例二:
一种防雾树脂镜片及其制备方法
亲水性防雾液的原料组成:
丙烯酸550g、甲基丙烯酸130g、丙烯酸乙酯120g、氨水700g、交联剂A150g、引发剂120g、十二烷基苯磺酸65g和乙醇150g。
防雾树脂镜片通过如下方法制备:
步骤S10,亲水性防雾液的配制:
步骤S11,将上述重量份的丙烯酸与甲基丙烯酸混合,滴加至上述重量份的氨水溶液中,控制氨水温度为11℃;
步骤S12,向步骤S11得到的溶液中加入上述重量份的丙烯酸乙酯、交联剂A、引发剂和十二烷基苯磺酸,在氮气保护下充分搅拌25分钟,控制温度为68℃;
步骤S13,调节溶液温度为61℃,加入上述重量份的乙醇搅拌58分钟,再将溶液转移至冷水浴中冷却,得到亲水性防雾液;
步骤S20,基片预处理:将基片放到浓度为30wt%~35wt%的氢氧化钠溶液中,控制温度为38℃,浸泡6分钟,随后用蒸馏水超声波清洗8分钟,最后经酒精清洗烘干;
步骤S30,镀膜粘接层:将交联剂B烯烃衍生物溶于丙酮和四氢呋喃的混合溶液中,控制交联剂B的浓度为0.3%w/v,在匀胶仪上通过旋转镀膜法对基片进行镀膜;
步骤S40,将经步骤S20镀膜粘接层后的基片以4mm/s的速度浸入步骤S10制得的亲水性防雾液中,静置10分钟,随后将基片以3mm/s的速度提拉出来,放置到25℃的烘箱中,恒温16分钟后,以1℃/min的升温速率升温至100℃,恒温20分钟,固化得到防雾树脂镜片。
对防雾树脂镜片分别测试水接触角、表面硬度、透光率、耐刮擦性、耐溶剂性、耐紫外老化、耐盐雾性,测试结果见表一。
对比例3:
一种防雾树脂镜片及其制备方法
亲水性防雾液的原料组成:
丙烯酸500g、甲基丙烯酸100g、丙烯酸乙酯150g、氨水650g、交联剂A100g、引发剂150g、十二烷基苯磺酸50g和乙醇100g。
防雾树脂镜片通过如下方法制备:
步骤S10,亲水性防雾液的配制:
步骤S11,将上述重量份的丙烯酸与甲基丙烯酸混合,滴加至上述重量份的氨水溶液中,控制氨水温度为8℃;
步骤S12,向步骤S11得到的溶液中加入上述重量份的丙烯酸乙酯、交联剂A、引发剂和十二烷基苯磺酸,在氮气保护下充分搅拌20分钟,控制温度为70℃;
步骤S13,调节溶液温度为60℃,加入上述重量份的乙醇搅拌55分钟,再将溶液转移至冷水浴中冷却,得到亲水性防雾液;
步骤S20,基片预处理:将基片放到浓度为30wt%的氢氧化钠溶液中,控制温度为35℃,浸泡8分钟,随后用蒸馏水超声波清洗10分钟,最后经酒精清洗烘干;
步骤S30,镀膜粘接层:将交联剂B烯烃衍生物溶于丙酮和四氢呋喃的混合溶液中,控制交联剂B的浓度为0.1%w/v,在匀胶仪上通过旋转镀膜法对基片进行镀膜;
步骤S40,将经步骤S20镀膜粘接层后的基片以3mm/s的速度浸入步骤S10制得的亲水性防雾液中,静置10分钟,随后将基片以4mm/s的速度提拉出来,放置到25℃的烘箱中,恒温15分钟后,以1℃/min的升温速率升温至100℃,恒温25分钟,固化得到防雾树脂镜片。
对防雾树脂镜片分别测试水接触角、表面硬度、透光率、耐刮擦性、耐溶剂性、耐紫外老化、耐盐雾性,测试结果见表一。
水接触角测试方法:采用贝拓科学仪器有限公司自动接触角测量仪DSA-X plus测定防雾耐磨树脂涂层的水接触角。
透光率测试方法:玻璃基片原透光率91.5%,镀膜后测透光率。
耐刮擦性测试方法:水润湿无尘布负载1公斤砝码,行程6CM,擦3000次后,依GBT31726-2015测防雾。
耐溶剂性测试方法:无水乙醇润湿无尘布负载1公斤砝码,行程6CM,擦1000次后,依GBT 31726-2015测防雾。
耐紫外老化测试方法:UVA-340辐照度0.89W/m2/min,辐照240小时后依GBT31726-2015测防雾。
耐盐雾性测试方法:盐雾箱温度35℃,5%氯化钠溶液,暴露120小时后依GBT31726-2015测防雾。
表一:
如表一所示,将实施例1-3所制得的树脂镜片分别进行水接触角、表面硬度、透光率、耐刮擦性、耐溶剂性、耐紫外老化、耐盐雾性的检测,与对比例1、对比例2对比例3相比,本发明中的各项性能均得到显著提升,本发明中的树脂镜片耐刮擦性能耐溶剂性、耐紫外老化、耐盐雾性均达到一级防雾,并且水接触角仅为2°。因此,本发明中的树脂镜片是一种长效防雾并且能够长期保持亲水性的树脂镜片。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片,包括树脂镜片,其特征在于:所述树脂镜片两表面由内到外包括5层结构,第一层硅化增硬膜层、第二层纳米氧化铝膜层、第三层复合增透膜层、第四层纳米二氧化硅膜层、第五层纳米超亲水防雾膜层。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片,其特征在于:所述第一层硅化增硬膜层的厚度为1-3微米之间,第二层纳米氧化铝膜层厚度为30-50纳米之间,第三层复合增透膜层的厚度为120-200纳米之间,第四层纳米氧化硅膜层厚度为50-80纳米之间,第五层纳米超亲水防雾膜层厚度为10-50纳米之间。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片,其特征在于:所述树脂镜片为PC镜片、PMMA镜片、CR-39镜片、PA镜片、MR镜片中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片的制作方法,包括以下具体步骤:
步骤一:使用光学清洗剂对树脂镜片进行超声清洗;
步骤二:使用清水和纯水对树脂镜片进行超声波清洗,以洗去树脂镜片表面的清洗剂残留;
步骤三:使用提拉机将树脂镜片从纯水中拉出,然后用热风烘干树脂镜片表面水分;
步骤四:将树脂镜片浸入硅化增硬涂料中,浸泡过程中保持增硬硅化涂料循环流动;
步骤五:将树脂镜片从硅化增硬涂料中缓慢提拉出来,然后放入恒温烘箱中烘烤固化;
步骤五:采用真空离子镀膜,在增硬后的树脂镜片两表面依次进行纳米氧化铝膜层、复合增透膜层、纳米二氧化硅膜层的镀膜;
步骤六:使用真空等离子设备对镀膜后的树脂镜片表面进行轰击增硬与活化;
步骤七:进行纳米超亲水防雾膜层的镀膜,通过浸涂或者喷涂、或者抹涂的方式对活化后的树脂镜片表面涂覆纳米超亲水防雾涂料;
步骤八:将涂覆纳米超亲水防雾涂料后的树脂镜片放置于洁净的恒湿空间中静置表干;
步骤九:将树脂镜片放入恒温烘箱内烘烤,烘烤温度为60-65℃,烘烤时间为2-3小时,使纳米超亲水防雾膜层固化。
5.根据权利要求4所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片的制作方法,其特征在于:所述硅化增硬涂料以甲基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯为主要原料,以异丙醇、去离子水作为溶剂,四者摩尔配比为5∶4∶22∶3。用5%浓度的盐酸在异丙醇中的稀释液溶液调节混合溶液的PH值为1.5-2之间,恒温45℃搅拌至混合液澄清后,静置2小时,然后加入流平剂以及固化剂,搅拌30min制成硅化增硬涂料,所述流平剂为有机硅类流平剂,添加比例为混合溶液的0.5%-1.2%之间,所述固化剂为氯化亚锡,四甲基氢氧化铵、二月桂酸二丁基锡其中的一种,添加比例为混合溶液的0.5%-1.5%之间。
6.根据权利要求4所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片的制作方法,其特征在于:所述硅化增硬涂料在开始浸泡树脂镜片前需循环过滤1小时以上,直至硅化增硬涂料中无杂质与气泡,树脂镜片在硅化增硬涂料中浸泡的时间为15-30秒之间,浸泡结束后将树脂镜片缓慢提拉出硅化增硬涂料槽,提拉速度1cm/min。
7.根据权利要求4所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片的制作方法,其特征在于:浸泡过硅化增硬涂料的树脂镜片在烘箱中烘烤的温度为60-65℃之间,烘烤时间为3-4小时之间。
8.根据权利要求4所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片的制作方法,其特征在于:在树脂镜片上所镀的复合增透膜可根据镜片对透光率、折射率、防蓝光、防紫外功能的要求设计多层复合结构,所用的镀膜材料可采用硅氧化物、钛氧化物、锆氧化物、钽氧化物、铌氧化物中的一种或多种。
9.根据权利要求4所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片的制作方法,其特征在于:使用真空等离子设备对树脂镜片表面进行活化,真空等离子设备的背景真空度在10Pa-35Pa,功率为300-600w,通入氩气与氧气比例为3∶1的混合气体,所述混合气体的流速为180-300SCCM,活化时间为180-300秒。
10.根据权利要求4所述的一种耐磨防雾易洁树脂眼镜镜片的制作方法,其特征在于:所述纳米超亲水防雾涂层剂以去离子水和醇类溶剂作为溶剂,以亲水改性的纳米二氧化硅作为有效成分,所述纳米超亲水防雾膜层为亲水改性后的纳米二氧化硅颗粒紧密排列形成的非连续性膜层,且纳米二氧化硅膜层通过Si-O-Si键化学结合。
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