CN114561128B - 防雾剂及其制备方法和应用、防雾制品 - Google Patents

防雾剂及其制备方法和应用、防雾制品 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种防雾剂及其制备方法和应用、一种防雾制品。以重量百分比计，该防雾剂包括：改性聚乙烯醇0.5‑10％，全氟烷基季铵盐0.1‑5％，聚乙烯吡咯烷酮0.1‑5％，乙醇水溶液80‑99.3％；其中，所述改性聚乙烯醇选自聚乙烯醇酯磺酸盐、聚乙烯醇磺酸盐和聚乙烯醇酯苯磺酸盐中的至少一种。本发明提供的防雾剂具有高透明度、长效防雾和耐水性等优点，尤其是通过限定改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液的重量比，更有利于提高防雾剂的透明度、防雾性能和耐水性能等；同时，含有本发明提供的防雾剂的防雾制品在保证透明度的同时，具有较高的耐水性和防雾性。

Description

防雾剂及其制备方法和应用、防雾制品
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种防雾剂及其制备方法和应用、一种防雾制品。
背景技术
防雾剂一般分为超亲水和超疏水两类。当液滴与超亲水表面接触角小于10°，当水蒸气在表面液化时小液滴会迅速的铺展成一层均匀的水膜，从而达到防雾效果；另一种是超疏水表面接触角大于150°，当水蒸气在表面液化时小液滴会迅速滑落，从而达到防雾效果。但是这种超疏水表面被污染时，则失去防雾效果。众所周知，寒冷的季节由于温度和湿度的共同作用，在材料的表面会蒙上一层薄雾，其中就包括医用护目镜、眼镜片、汽车玻璃以及浴室玻璃等；表面的结雾现象会极大影响到人们的日常生活，尤其是医用护目镜结雾后，严重影响医务人员的视线。在这次传染性非常强的新型肺炎防疫过程中，医务人员必须穿防护服、带护目镜。因而护目镜起雾，严重影响医务人员的操作。因此防雾剂是非常有用的大众产品。
CN105219349A公开了一种液体防雾剂及其制备方法，按照质量百分比，包括80-90％的二氧化钛溶胶，5-10％的二氧化硅溶胶和5-15％的非离子表面活性剂；所述二氧化硅溶胶由以下方法制备：以聚乙烯吡咯烷酮为保护剂，乙酸为水解促进剂，乙醇为溶剂，在35-60℃水解正硅酸乙酯而得。该液体防雾剂使用方便，直接喷涂于物体表面就能形成一层超强亲水膜；有效期延长至6个月，水冲洗30次以上仍然有效；成本低，便于推广。但是二氧化钛俗称钛白粉，具有非常好的遮盖力，因此高含量的二氧化钛涂层透明度比较差。
因此，亟需一种具有透明度高、成膜性好、附着力强、耐水洗、长效防雾的防雾剂。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的防雾剂无法同时兼具高透明度、防雾持久性、耐水洗等问题，提供一种新的防雾剂及其制备方法和应用、一种防雾制品，该防雾剂具有高透明度、长效防雾和耐水性等优点，由其制得的防雾膜具有成膜性好、附着力强和耐水性等优点，可广泛应用于医用护目镜、游泳镜、眼镜、汽车玻璃。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种防雾剂，以重量百分比计，包括：改性聚乙烯醇0.5-10％，全氟烷基季铵盐0.1-5％，聚乙烯吡咯烷酮0.1-5％，乙醇水溶液80-99.3％；
其中，所述改性聚乙烯醇选自聚乙烯醇酯磺酸盐、聚乙烯醇磺酸盐和聚乙烯醇酯苯磺酸盐中的至少一种。
优选地，以重量百分比计，包括：改性聚乙烯醇1-8％，全氟烷基季铵盐0.5-1.5％，聚乙烯吡咯烷酮0.5-3％，乙醇水溶液87.5-98％。
本发明第二方面提供一种防雾剂的制备方法，该方法包括：将改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液进行搅拌至溶解，得到防雾剂；
其中，所述改性聚乙烯醇选自聚乙烯醇磺酸盐、聚乙烯醇酯苯磺酸盐和聚乙烯醇酯磺酸盐中的至少一种；
其中，所述改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液的重量比为0.5-10：0.1-5：0.1-5：80-99.3。
本发明第三方面提供一种第一方面提供的防雾剂和/或第二方面提供的方法制得的防雾剂在医用护目镜、游泳镜、眼镜、汽车玻璃中的应用。
本发明第四方面提供一种防雾制品，该防雾制品包括基材，以及涂覆于所述基材上的防雾膜；
其中，所述防雾膜由第一方面提供的防雾剂和/或第二方面提供的方法制得的防雾剂在所述基材上进行涂覆得到。
通过上述技术方案，本发明提供的防雾剂具有高透明度、长效防雾和耐水性等优点，尤其是通过限定改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液的重量比，更有利于提高防雾剂的透明度、防雾性能和耐水性能等；使用该防雾剂制得的防雾膜具有成膜性好、附着力强、耐水性和长效防雾等优点，可广泛应用于医用护目镜、游泳镜、眼镜、汽车玻璃。
同时，含有本发明提供的防雾剂的防雾制品在保证透明度的同时，具有较高的耐水性和防雾性。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种防雾剂，以重量百分比计，包括：改性聚乙烯醇0.5-10％，全氟烷基季铵盐0.1-5％，聚乙烯吡咯烷酮0.1-5％，乙醇水溶液80-99.3％；
其中，所述改性聚乙烯醇选自聚乙烯醇酯磺酸盐、聚乙烯醇磺酸盐和聚乙烯醇酯苯磺酸盐中的至少一种。
本发明的发明人研究发现：本发明提供的含有改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐和聚乙烯吡咯烷酮的防雾剂，尤其是通过改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐和聚乙烯吡咯烷酮的协同作用，并结合改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐和聚乙烯吡咯烷酮的重量比，使得本发明提供的防雾剂具有预料不到的防雾效果；也就是说，由该防雾剂涂覆得到的防雾膜，不论防雾膜的薄厚，该防雾膜均具有良好的透明度、耐水性和防雾性等。
根据本发明，优选地，以重量百分比计，包括：改性聚乙烯醇1-8％，全氟烷基季铵盐0.5-1.5％，聚乙烯吡咯烷酮0.5-3％，乙醇水溶液87.5-98％。采用优选的条件，更有利于提高防雾剂的透明度和长久防雾性等。
根据本发明，优选地，所述聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐和聚乙烯吡咯烷酮的重量比为0.5-10：0.1-5：0.1-5；优选为1-8：0.5-1.5：0.5-3。通过限定重量比，更有利于促进改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐和聚乙烯吡咯烷酮的协同作用，从而使得本发明提供的防雾剂具有预料不到的技术效果。
在本发明中，对所述全氟烷基季铵盐具有较宽的选择范围。优选地，所述全氟烷基季铵盐选自全氟烷基磺酰胺基季铵盐和/或全氟烷基醚季铵盐。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述全氟烃基季铵盐选自全氟烷基季铵碘化物、全氟烷基季铵溴化物、全氟烷基季铵氯化物和全氟烷基季铵磺酸盐中的至少一种，例如，全氟己基三甲基溴化铵、全氟辛基三甲基氯化铵、全氟十二烷基基三甲基氯化铵等。
在本发明的一些实施方式中，优选地，所述全氟烷基磺酰胺基季铵盐选自全氟烷基磺酰胺基季铵碘化物、N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺季铵碘化物、N-[3-(p-全氟壬烯氧基苯磺酰胺基)丙基]-N,N,N-三甲基碘化铵和N,N-二甲基-3-全氟辛基磺酰胺基丙基碘化铵中的至少一种，优选为全氟烷基磺酰胺基季铵碘化物和/或N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺季铵碘化物。
根据本发明，优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量＞105g/mol。采用优选的条件，更有利于提高防雾剂的耐水性和亲水性。
优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮选自PVPK80、PVPK85、PVPK90、PVPK100、PVPK110、PVPK120和PVPK150中的至少一种，优选选自PVPK90、PVPK100和PVPK110中的至少一种。
根据本发明，优选地，所述乙醇水溶液中，乙醇的含量为0-100体积％，优选为10-90体积％，更优选为25-85体积％。
根据本发明，优选地，所述聚乙烯醇酯磺酸盐含有式(1)所示的化学结构，
Figure BDA0002804610200000051
其中，m+n＝400-5000的正整数，n/(m+n)＝0.05-1，x为1-3的正整数；A1-A4各自独立地为氢或C1-C6的烷基，M为Li、Na、K或NH4。
在本发明中，所述聚乙烯醇酯磺酸盐中，可以有聚乙烯醇的部分羟基取代为磺酸酯盐，如式(1)中下角标为n的结构单元(记为结构单元-1)；还可以部分为聚乙烯醇，如式(1)中下角标为m的结构单元(记为结构单元-2)。式(1)用于示意所述聚乙烯醇酯磺酸盐的化学结构，其中，结构单元-1和结构单元-2在所述聚乙烯醇酯磺酸盐中的连接方式并不限定，可以为无规或嵌段。进一步地，所述聚乙烯醇酯磺酸盐的化学结构中结构单元-2可以有，也可以没有。可以通过n/(m+n)表示出所述聚乙烯醇酯磺酸盐中结构单元-1的含量。优选情况下，n/(m+n)为0.2-0.95，优选为0.2-0.8，更优选为0.4-0.6。当所述聚乙烯醇酯磺酸盐的化学结构中，结构单元-1和结构单元-2的含量关系满足上述范围时，可以使含有所述聚乙烯醇酯磺酸盐的防雾剂具有更好的防雾性能，如亲水性、耐水性、透明度等。
本发明中所述聚乙烯醇酯磺酸盐的化学结构可以通过红外光谱的方法测定；也可以通过电位滴定法测定所述聚乙烯醇的羟基被取代部分的含量。
根据本发明，优选情况下，所述聚乙烯醇酯磺酸盐的红外光谱谱图中，波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1740cm-1处为酯羰基的吸收峰，波数为1240cm-1和1120cm-1处为磺酸基团的吸收峰
根据本发明，一种优选的实施方式，所述聚乙烯醇酯磺酸盐可以通过以下方法合成：所述聚乙烯醇酯磺酸盐为聚乙烯醇和磺基丙酸酐的酯化产物。
优选地，所述聚乙烯醇的聚合度为400-5000。可以对应式(1)所示的化学结构中m+n的数值。优选聚合度为1500-3000，更优选为1700-2600。同时所述聚乙烯醇的醇解度可以为99％。所述聚乙烯醇可以为已知物质，可以商购中国石化上海石油化工股份有限公司的PVA1799(聚合度为1700，醇解度为99％)、宁夏大地化工有限公司的PVA1799(聚合度为1700，醇解度为99％)、PVA1899(聚合度为1800，醇解度为99％)、PVA2099(聚合度为2000，醇解度为99％)、PVA2499(聚合度为2400，醇解度为99％)、PVA2699(聚合度为2600，醇解度为99％)获得。
优选地，所述磺基丙酸酐选自3-磺基丙酸酐、4-甲基-3-磺基丙酸酐、5-甲基-3-磺基丙酸酐、4,4-二甲基-3-磺基丙酸酐、5,5-二甲基-3-磺基丙酸酐、4,5-二甲基-3-磺基丙酸酐、4-丙基-3-磺基丙酸酐和5-异丙基-3-磺基丙酸酐中的至少一种。
在本发明中，所述磺基丙酸酐可以通过商购得到，也可以通过制备得到，本发明在此不作赘述。
根据本发明的一种优选实施方式，在溶剂和活化剂存在下，将聚乙烯醇和磺基丙酸酐进行酯化反应，得到聚乙烯醇酯磺酸盐；其中，所述聚乙烯醇与所述磺基丙酸酐的重量比为0.1-20：1，优选为0.1-10：1，更优选为0.2-5：1；所述磺基丙酸酐与所述活化剂的摩尔比为1：1-1.1；所述溶剂可以为可溶解聚乙烯醇的水或有机溶剂，所述有机溶剂优选选自如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、四氢呋喃、乙醇和二氧六环中的至少一种；所述活化剂为碱性化合物，优选选自四甲基氢氧化铵、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢化锂、氢化钾、氢化钠和金属锂、钠、钾中的至少一种；所述酯化反应的条件包括：温度为40-120℃，优选为60-100℃；时间为1-10h，优选为3-5h。
本发明中，可以先将所述聚乙烯醇和所述磺基丙酸酐分别溶于所述溶剂，配制成溶液后再接触进行所述酯化反应。具体地，可以将聚乙烯醇溶解于所述溶剂中，然后加入所述活化剂；再在室温下搅拌滴加所述磺基丙酸酐溶解于所述溶剂的溶液；滴加完毕后，将形成的反应溶液先在室温下进行预反应0.5-2h，然后再升温至60-80℃进行酯化反应2-4h。反应得到的产物通过喷雾干燥得到固体粉末。将得到的固体粉末进行红外光谱测试，确定为含有式(1)所示的化学结构的所述聚乙烯醇酯磺酸盐。
根据本发明，优选地，所述聚乙烯醇磺酸盐含有式(2)所示的化学结构，
Figure BDA0002804610200000071
其中，p+q＝400-5000的正整数，p/(p+q)＝0.05-1，y为1-3的正整数；A5-A8各自独立地为氢、C1-C6的烷基或者C1-C6的烯基，M为Li、Na、K或NH4。
根据本发明，所述聚乙烯醇磺酸盐的化学结构中，可以聚乙烯醇的部分羟基被取代为磺酸盐，如式(2)中下角标为p的结构单元(记为结构单元-3)；还可以部分为聚乙烯醇，如式(2)中下角标为q的结构单元(记为结构单元-4)。式(2)用于示意所述聚乙烯醇磺酸盐的化学结构，其中，结构单元-3和结构单元-4在所述聚乙烯醇磺酸盐中的连接方式并不限定，可以为无规或嵌段。进一步地，所述聚乙烯醇磺酸盐的化学结构中结构单元-4可以有，也可以没有。可以通过p/(p+q)表示出所述聚乙烯醇磺酸盐中结构单元-3的含量。优选情况下，p/(p+q)为0.2-0.95，优选为0.2-0.8，更优选为0.4-0.6。当所述聚乙烯醇磺酸盐的化学结构中，结构单元-3和结构单元-4的含量关系满足上述范围时，可以使含有所述聚乙烯醇磺酸盐的防雾剂具有更好的防雾性能，如亲水性、耐水性、透明度等。
本发明中所述聚乙烯醇磺酸盐的化学结构可以通过红外光谱的方法测定，也可以通过电位滴定法测定所述聚乙烯醇的羟基被取代部分的含量。
根据本发明，优选情况下，所述聚乙烯醇磺酸盐的红外光谱谱图中，波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1120cm-1处为醚键的吸收峰，波数为1240cm-1和1090cm-1处为磺酸基团的吸收峰。
根据本发明，一种优选的实施方式，所述聚乙烯醇磺酸盐可以通过以下方法合成：所述聚乙烯醇磺酸盐为聚乙烯醇与磺酸内酯的醚化产物。
在本发明中，所述聚乙烯醇依照上述的限定，本发明对此不作赘述。
优选地，所述磺酸内酯选自1,3-丙磺酸内酯、1,4-丙磺酸内酯、1-甲基-1,3-丙磺酸内酯、1,1-二甲基-1,3-丙磺酸内酯、1-乙基-1,3-丙磺酸内酯、1,2-二甲基-1,3-丙磺酸内酯、1,3-二甲基-1,3-丙磺酸内酯、1-丙烯基-1,3-丙磺酸内酯、1-甲基-2-乙基-1,3-丙磺酸内酯、1-甲基-1,4-丁磺酸内酯、1-甲基-1,4-丁磺酸内酯、1-丙烯基-1,4-丁磺酸内酯和1,5-戊磺酸内酯中的至少一种；更优选，所述磺酸内酯选自1,3-丙磺酸内酯、1-甲基-1,3-丙磺酸内酯、1,1-二甲基-1,3-丙磺酸内酯、1-乙基-1,3-丙磺酸内酯、1,2-二甲基-1,3-丙磺酸内酯和1,4-丙磺酸内酯中的至少一种。
在本发明中，所述磺酸内酯可以通过商购得到，也可以通过制备得到，本发明在此不作赘述。
根据本发明的一种优选实施方式，在溶剂和活化剂存在下，将聚乙烯醇和磺酸内酯进行醚化反应，得到聚乙烯醇磺酸盐；其中，所述聚乙烯醇与所述磺酸内酯的重量比为0.1-4：1，优选为0.1-1：1；所述磺酸内酯与所述活化剂的摩尔比为1：1-1.2；所述醚化反应的条件包括：温度为40-120℃，优选为60-100℃；时间为1-10h，优选为3-5h。在本发明中，所述聚乙烯醇、溶剂和活化剂均依照上述的限定，本发明在此不作赘述。
本发明中，可以先将所述聚乙烯醇和所述磺酸内酯分别溶于所述溶剂，配制成溶液后再接触进行所述醚化反应。具体地，可以将聚乙烯醇溶解于所述溶剂中，然后加入所述活化剂；再在室温下搅拌滴加所述磺酸内酯溶解于所述溶剂的溶液；滴加完毕后，将形成的反应溶液先在室温下进行预反应0.5-2h，然后再升温至60-80℃进行醚化反应2-4h。反应得到的产物通过喷雾干燥得到固体粉末。将得到的固体粉末进行红外光谱测试，确定为式(2)所示的化学结构的聚乙烯醇磺酸盐。
根据本发明，优选地，所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐含有式(3)所示的化学结构，
Figure BDA0002804610200000091
其中，g+h＝400-5000的正整数，g/(g+h)＝0.05-1；A9-A12各自独立地为氢、C1-C6的烷氧基或卤族元素，M为Li、Na、K或NH4。
在本发明中，所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐的化学结构中，可以有聚乙烯醇的部分羟基被取代为苯磺酸酯盐，如式(3)中下角标为g的结构单元(记为结构单元-5)；还可以部分为聚乙烯醇，如式(3)中下角标为h的结构单元(记为结构单元-6)。式(3)用于示意所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐的化学结构，其中，结构单元-5和结构单元-6在所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐中的连接方式并不限定，可以为无规或嵌段。进一步地，所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐的化学结构中结构单元-6可以有，也可以没有。可以通过g/(g+h)表示出所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐中结构单元-5的含量。优选情况下，g/(g+h)为0.2-0.95，优选为0.2-0.8，更优选为0.4-0.6。当所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐的化学结构中，结构单元-5和结构单元-6的含量关系满足上述范围时，可以使含有所述聚乙烯醇苯磺酸盐的防雾剂具有更好的防雾性能，如亲水性、耐水性、透明度等。
本发明中所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐的化学结构可以通过红外光谱的方法测定，也可以通过电位滴定法测定所述聚乙烯醇的羟基被取代部分的含量。
根据本发明，优选情况下，所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐的红外光谱谱图中，波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1720cm-1处为酯羰基的吸收峰，波数为1500cm-1和1450cm-1处为苯环的吸收峰，波数为1220cm-1和1110cm-1处为磺酸基团的吸收峰。
根据本发明，一种优选的实施方式，所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐可以通过以下方法合成：所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐为聚乙烯醇与磺基苯甲酸酐的酯化产物。
在本发明中，所述聚乙烯醇依照上述的限定，本发明对此不作赘述。
优选地，所述磺基苯甲酸酐选自2-磺基苯甲酸酐、5-氟-2-磺基苯甲酸酐、5-碘-2-磺基苯甲酸酐、5-甲氧基-2-磺基苯甲酸酐、5-乙氧基-2-磺基苯甲酸酐、四溴-2-磺基苯甲酸环酐和四碘-2-磺酸苯甲酸酐中的至少一种。优选选自2-磺基苯甲酸酐、5-氟-2-磺基苯甲酸酐和四碘-2-磺酸苯甲酸酐中的至少一种。
在本发明中，所述磺基苯甲酸酐可以通过商购得到，也可以通过制备得到，本发明在此不作赘述。
根据本发明的一种优选实施方式，在溶剂和活化剂存在下，将聚乙烯醇和磺基苯甲酸酐进行酯化反应，得到聚乙烯醇酯苯磺酸盐；其中，所述聚乙烯醇与所述磺基苯甲酸酐的重量比为0.05-10：1，优选为0.1-5：1；所述磺基苯甲酸酐与所述活化剂的摩尔比为1：1-1.1；所述酯化反应的条件包括：温度为40-120℃，优选为60-100℃；时间为1-10h，优选为3-5h。在本发明中，所述聚乙烯醇、溶剂和活化剂均依照上述的限定，本发明在此不作赘述。
本发明中，可以先将所述聚乙烯醇和所述磺基苯甲酸酐分别溶于所述溶剂，配制成溶液后再接触进行所述酯化反应。具体地，可以将聚乙烯醇溶解于所述溶剂中，然后加入所述活化剂；再在室温下搅拌滴加所述磺基苯甲酸酐溶解于所述溶剂的溶液；滴加完毕后，将形成的反应溶液先在室温下进行预反应1-2h，然后再升温至60℃-80℃进行酯化反应2-4h。反应得到的产物通过喷雾干燥得到固体粉末。将得到的固体粉末进行红外光谱测试，确定为含有式(3)所示的化学结构的所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐。
发明第二方面提供一种防雾剂的制备方法，该方法包括：将改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液进行搅拌至溶解，得到防雾剂；
其中，所述改性聚乙烯醇选自聚乙烯醇磺酸盐、聚乙烯醇酯苯磺酸盐和聚乙烯醇酯磺酸盐中的至少一种；
其中，所述改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液的重量比为0.5-10：0.1-5：0.1-5：80-99.3。
在本发明中，对所述性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液的加入顺序没有特别的限定，各组分可以分别加入乙醇水溶液中进行溶解，也可以一次加入乙醇水溶液中进行溶解。
在本发明中，为了促进改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐和聚乙烯吡咯烷酮的溶解，优选地，所述搅拌的条件包括：温度为10-40℃，优选为25-30℃；时间为0.1-5h，优选为0.5-1h。
本发明第三方面提供一种第一方面提供的防雾剂和/或第二方面提供的方法制得的防雾剂在医用护目镜、游泳镜、眼镜、汽车玻璃中的应用。
本发明第四方面提供一种防雾制品，该防雾制品包括基材，以及涂覆于所述基材上的防雾膜；
其中，所述防雾膜由第一方面提供的防雾剂和/或第二方面提供的方法制得的防雾剂在所述基材上进行涂覆得到。
在本发明中，对所述涂覆的方式具有较宽的选择范围，只要将所述防雾剂均匀涂覆于所述基材上即可。优选地，所述涂覆的方式选自喷雾、擦拭和浸泡中的至少一种。
根据本发明，优选地，所述基材选自玻璃、树脂和塑料中的至少一种，优选为树脂；进一步优选地，所述树脂选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，所述塑料选自苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物和/或聚苯乙烯。
在本发明中，优选地，所述涂覆还包括将涂覆在所述基材上的防雾剂进行晾干。
在本发明中，对所述晾干的方式具有较宽的选择范围，优选地，所述晾干为自然晾干，所述自然晾干的时间为1-3min。
本发明的一种优选实施方式，该防雾制品包括护目镜，以及将本发明提供的防雾剂在护目镜上进行涂覆，形成一层防雾膜。
在本发明的一些实施方式中，优选地，用固含量来计算，所述防雾剂的涂覆量为0.2-3g/m2，优选为0.5-1.5g/m2。所述固含量是指以按照所述防雾剂中所有固体的重量计算。
根据本发明，优选地，所述防雾膜的厚度为0.2-3μm，优选为0.5-1μm。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1-16和对比例1-5中室温均为25℃。
实施例1
(1)制备改性聚乙烯醇
将22g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司1799，聚合度为1700，醇解度为99％)溶于200mL的二甲基甲酰胺中，将5.7g金属钠切碎后加入，室温混合0.5h；然后滴加3-磺基丙酸酐(购自上海三牧化工技术有限公司)的二甲基甲酰胺溶液(3-磺基丙酸酐34.03g，二甲基甲酰胺300mL)，聚乙烯醇：3-磺基丙酸酐的重量比为0.65：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1h，再升温至70℃进行酯化反应3h；将酯化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1740cm-1处为酯羰基的吸收峰，波数为1240cm-1和1120cm-1处为磺酸基团的吸收峰。使用钠为活化剂，得到聚乙烯醇酯磺酸钠。
根据聚乙烯醇和3-磺基丙酸酐的投料比例，聚乙烯醇酯磺酸钠对应式(1)所示的结构中，n＝850，m＝850，n/(m+n)＝0.5。记为PSL-1。
(2)制备防雾剂
将2g PSL-1、0.1g全氟烷基季铵碘化物、1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K100)和100mL乙醇含量为75体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂1#。
实施例2
(1)制备改性聚乙烯醇
将11g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司1899，聚合度为1800，醇解度为99％)溶于100mL的二氧六环中，分三批缓慢加入共3.6g氢化钠(分散于矿物油中，其中氢化钠的浓度为60重量％)，室温混合1h；然后滴加4-甲基-3-磺基丙酸酐(购自百灵威科技有限公司)的二氧六环溶液(4-甲基-3-磺基丙酸酐22.52g，二氧六环20mL)，聚乙烯醇：4-甲基-3-磺基丙酸酐的重量比为0.49：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1.2h，再升温至75℃进行酯化反应2h；将酯化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1740cm-1处为酯羰基的吸收峰，波数为1240cm-1和1120cm-1处为磺酸基团的吸收峰。使用氢化钠为活化剂，得到聚乙烯醇酯磺酸钠。
根据聚乙烯醇和4-甲基-3-磺基丙酸酐的投料比例，聚乙烯醇酯磺酸钠对应式(1)所示的结构中，n＝1080，m＝720，n/(m+n)＝0.6。记为PSL-2。
(2)制备防雾剂
将5g PSL-2、0.2g全氟烷基磺酰胺基季铵碘化物、1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)和100mL乙醇含量为65体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂2#。
实施例3
(1)制备改性聚乙烯醇
将22g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司2099，聚合度为2000，醇解度为99％)溶于20mL的二甲基甲酰胺中，将7.8g金属钾切碎后加入，室温混合0.5h；然后滴加4,4-二甲基-3-磺基丙酸酐(购自sigma aldrich公司)的二甲基甲酰胺溶液(4,4-二甲基-3-磺基丙酸酐32.84g，二甲基甲酰胺40mL)，聚乙烯醇：4,4-二甲基-3-磺基丙酸酐的重量比为0.67：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应0.8h，再升温至65℃进行酯化反应3.5h；将酯化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1740cm-1处为酯羰基的吸收峰，波数为1240cm-1和1120cm-1处为磺酸基团的吸收峰。使用钾为活化剂，得到聚乙烯醇酯磺酸钾。
根据聚乙烯醇和4,4-二甲基-3-磺基丙酸酐的投料比例，聚乙烯醇酯磺酸钾对应式(1)所示的结构中，n＝800，m＝1200，n/(m+n)＝0.4。记为PSL-3。
(2)制备防雾剂
将8g PSL-3、0.5gN-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺季铵碘化物、5g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K100)和200mL乙醇含量为75体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂3#。
实施例4
(1)制备改性聚乙烯醇
将11g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司2499，聚合度为2400，醇解度为99％)溶于200mL的四氢呋喃中，将1.6g氢化锂加入，室温混合0.5h；然后滴加5-甲基-3-磺基丙酸酐(购自sigma aldrich公司)的四氢呋喃溶液(5-甲基-3-磺基丙酸酐30.03g，四氢呋喃200mL)，聚乙烯醇：5-甲基-3-磺基丙酸酐的重量比为0.37：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1h，再升温至70℃进行酯化反应4h；将酯化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1740cm-1处为酯羰基的吸收峰，波数为1240cm-1和1120cm-1处为磺酸基团的吸收峰。使用氢化锂为活化剂，得到聚乙烯醇酯磺酸锂。
根据聚乙烯醇和5-甲基-3-磺基丙酸酐的投料比例，聚乙烯醇酯磺酸锂对应式(1)所示的结构中，n＝1920，m＝480，n/(m+n)＝0.8。记为PSL-4。
(2)制备防雾剂
将4g PSL-4、0.2g全氟烷基磺酰胺基季铵碘化物、3g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K100)和100mL乙醇含量为85体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂4#。
实施例5
(1)制备改性聚乙烯醇
将22g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司1799，聚合度为1700，醇解度为99％)溶于200mL的二甲基甲酰胺中，将5.7g金属钠切碎后加入，室温混合0.5h；然后滴加1,3-丙磺酸内酯(购自百灵威科技有限公司)的二甲基甲酰胺溶液(1,3-丙磺酸内酯30.5g，二甲基甲酰胺300mL)，聚乙烯醇：1,3-丙磺酸内酯的重量比为0.72：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1h，再升温至70℃进行醚化反应3h；将醚化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1120cm-1处为醚键的吸收峰，波数为1240cm-1和1090cm-1处为磺酸基团的吸收峰。使用钠为活化剂，得到聚乙烯醇磺酸钠。
根据聚乙烯醇和1,3-丙磺酸内酯的投料比例，聚乙烯醇磺酸钠对应式(2)所示的结构中，p＝850，q＝850，p/(p+q)＝0.5。记为PSL-5。
(2)制备防雾剂
将2.5g PSL-5、0.1g全氟烷基季铵碘化物、0.5g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K120)和100mL乙醇含量为75体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂5#。
实施例6
(1)制备改性聚乙烯醇
将11g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司1899，聚合度为1800，醇解度为99％)溶于100mL的二氧六环中，分三批缓慢加入共6g氢化钠(分散于矿物油中，其中氢化钠的浓度为60重量％)，室温混合1h；然后滴加1-甲基-1,3-丙磺酸内酯(购自sigma aldrichh公司)的二氧六环溶液(1-甲基-1,3-丙磺酸内酯20.4g，二氧六环20mL)，聚乙烯醇：1-甲基-1,3-丙磺酸内酯的重量比为0.54：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1.2h，再升温至75℃进行醚化反应2h；将醚化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1120cm-1处为醚键的吸收峰，波数为1240cm-1和1090cm-1处为磺酸基团的吸收峰；使用氢化钠为活化剂，得到聚乙烯醇磺酸钠。
根据聚乙烯醇和1-甲基-1,3-丙磺酸内酯的投料比例，聚乙烯醇磺酸钠对应式(2)所示的结构中，p＝1080，q＝720，p/(p+q)＝0.6。记为PSL-6。
(2)制备防雾剂
将3g PSL-6、0.2g N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺季铵碘化物、3g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)和100mL乙醇含量为85体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂6#。
实施例7
(1)制备改性聚乙烯醇
将22g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司2099，聚合度为2000，醇解度为99％)溶于20mL的二甲基甲酰胺中，将7.8g金属钾切碎后加入，室温混合0.5h；然后滴加1,1-二甲基-1,3-丙磺酸内酯(购自百灵威科技有限公司)的二甲基甲酰胺溶液(1,1-二甲基-1,3-丙磺酸内酯30g，二甲基甲酰胺40mL)，聚乙烯醇：1,1-甲基-1,3-丙磺酸内酯的重量比为0.73：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应0.8h，再升温至65℃进行醚化反应3.5h；将醚化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1120cm-1处为醚键的吸收峰，波数为1240cm-1和1090cm-1处为磺酸基团的吸收峰；使用钾为活化剂，得到聚乙烯醇磺酸钾。
根据聚乙烯醇和1,1-甲基-1,3-丙磺酸内酯的投料比例，聚乙烯醇磺酸钾对应式(2)所示的结构中，p＝800，q＝1200，p/(p+q)＝0.4。记为PSL-7。
(2)制备防雾剂
将8g PSL-7、0.4g N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺季铵碘化物、5g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)和200mL乙醇含量为25体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为30℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂7#。
实施例8
(1)制备改性聚乙烯醇
将11g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司2499，聚合度为2400，醇解度为99％)溶于200mL的四氢呋喃中，将1.6g氢化锂加入，室温混合0.5h；然后滴加1-乙基-1,3-丙磺酸内酯(购自百灵威科技有限公司)的四氢呋喃溶液(1-乙基-1,3-丙磺酸内酯30g，四氢呋喃200mL)，聚乙烯醇：1-乙基-1,3-丙磺酸内酯的重量比为0.37：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1h，再升温至70℃进行醚化反应4h；将醚化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1120cm-1处为醚键的吸收峰，波数为1240cm-1和1090cm-1处为磺酸基团的吸收峰；使用氢化锂为活化剂，得到聚乙烯醇磺酸锂。
根据聚乙烯醇和1-乙基-1,3-丙磺酸内酯的投料比例，聚乙烯醇磺酸锂对应式(2)所示的结构中，p＝1920，q＝480，p/(p+q)＝0.8。记为PSL-8。
(2)制备防雾剂
将6g PSL-8、0.2g全氟烷基磺酰胺基季铵碘化物、2g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K80)和100mL乙醇含量为35体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂8#。
实施例9
(1)制备改性聚乙烯醇
将44g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司1799，聚合度为1700，醇解度为99％)溶于100mL的四氢呋喃中，分三批缓慢加入8g氢化钠(分散于矿物油中，其中氢化钠的浓度为60重量％)，室温混合1h；然后滴加1,2-二甲基-1,3-丙磺酸内酯(购自百灵威科技有限公司)的四氢呋喃溶液(1,2-二甲基-1,3-丙磺酸内酯30g，四氢呋喃200mL)，聚乙烯醇：1,2-二甲基-1,3-丙磺酸内酯的重量比为1.47：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1h，再升温至75℃进行醚化反应3h；将醚化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1120cm-1处为醚键的吸收峰，波数为1240cm-1和1090cm-1处为磺酸基团的吸收峰；使用氢化钠为活化剂，得到聚乙烯醇磺酸钠。
根据聚乙烯醇和1,2-二甲基-1,3-丙磺酸内酯的投料比例，聚乙烯醇磺酸钠对应式(2)所示的结构中，p＝340，q＝1360，p/(p+q)＝0.2。记为PSL-9。
(2)制备防雾剂
将6g PSL-9、0.3g N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺季铵碘化物、2g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K110)和200mL乙醇含量为75体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为30℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂9#。
实施例10
(1)制备改性聚乙烯醇
将11g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司1799，聚合度为1700，醇解度为99％)溶于100mL的二氧六环中，缓慢加入1.9g氢化锂，室温混合1h；然后滴加1,3-丙磺酸内酯(购自百灵威科技有限公司)的二氧六环溶液(1,3-丙磺酸内酯29g，二氧六环200mL)，聚乙烯醇：1,3-丙磺酸内酯的重量比为0.38：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1h，再升温至75℃进行醚化反应2h；将醚化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1120cm-1处为醚键的吸收峰，波数为1240cm-1和1090cm-1处为磺酸基团的吸收峰；使用氢化锂为活化剂，得到聚乙烯醇磺酸锂。
根据聚乙烯醇和1,3-丙磺酸内酯的投料比例，聚乙烯醇磺酸锂对应式(2)所示的结构中，p＝1615，q＝85，p/(p+q)＝0.95。记为PSL-10。
(2)制备防雾剂
将6g PSL-10、0.2g全氟烷基磺酰胺基季铵碘化物、3g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K110)和200mL水进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂10#。
实施例11
(1)制备改性聚乙烯醇
将44g的聚乙烯醇(中国石化上海石油化工股份有限公司1799，聚合度为1700，醇解度为99％)溶于300mL的二甲基亚砜中，将3.9g金属钾切成碎块缓慢加入，室温混合0.5h；然后滴加1,4-丙磺酸内酯(购自sigma aldrich公司)的二甲基亚砜溶液(1,4-丙磺酸内酯13.6g，二甲基亚砜40mL)，聚乙烯醇：1,4-丙磺酸内酯的重量比为3.25：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应0.5h，再升温至80℃进行醚化反应2h；将醚化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1120cm-1处为醚键的吸收峰，波数为1240cm-1和1090cm-1处为磺酸基团的吸收峰；使用钾为活化剂，得到聚乙烯醇磺酸钾。
根据聚乙烯醇和1,4-丙磺酸内酯的投料比例，聚乙烯醇磺酸钾对应式(2)所示的结构中，p＝85，q＝1615，p/(p+q)＝0.05。记为PSL-11。
(2)制备防雾剂
将6g PSL-11、0.2g全氟烷基磺酰胺基季铵碘化物、1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K110)和100mL乙醇含量为75体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂11#。
实施例12
(1)制备改性聚乙烯醇
将11g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司1899，聚合度为1800，醇解度为99％)溶于200mL的N-甲基吡咯烷酮中，将1.75g金属锂切成碎块缓慢加入，室温混合0.5h；然后滴加1,3-丙磺酸内酯的N-甲基吡咯烷酮溶液，(1,3-丙磺酸内酯30g，N-甲基吡咯烷酮100mL)，聚乙烯醇：1,3-丙磺酸内酯的重量比为0.37：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1h，再升温至120℃进行醚化反应3h；将醚化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1120cm-1处为醚键的吸收峰，波数为1240cm-1和1090cm-1处为磺酸基团的吸收峰；使用锂为活化剂，得到聚乙烯醇磺酸锂。
根据聚乙烯醇和1,3-丙磺酸内酯的投料比例，聚乙烯醇磺酸锂对应式(2)所示的结构中，p＝1800，q＝0，p/(p+q)＝1。记为PSL-12。
(2)制备防雾剂
将5g PSL-12、0.1g N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺季铵碘化物、2g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K120)和100mL乙醇含量为45体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂12#。
实施例13
(1)制备改性聚乙烯醇
将22g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司1799，聚合度为1700，醇解度为99％)溶于200mL的二甲基甲酰胺(DMF)中，将5.75g金属钠切碎后加入，室温混合0.5h；然后滴加2-磺基苯甲酸酐(购自百灵威科技有限公司)的四氢呋喃溶液(2-磺基苯甲酸酐46.04g，四氢呋喃200mL)，聚乙烯醇：2-磺基苯甲酸酐的重量比为0.48：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下反应1h，再升温至70℃进行酯化反应3h；将酯化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1720cm-1处为酯羰基的吸收峰，波数为1500cm-1和1450cm-1处为苯环的吸收峰，波数为1220cm-1和1110cm-1处为磺酸基团的吸收峰。使用钠为活化剂，得到聚乙烯醇酯苯磺酸钠。
根据聚乙烯醇和2-磺基苯甲酸酐的投料比例，聚乙烯醇酯苯磺酸钠对应式(3)所示的结构中，g＝850，h＝850，g/(g+h)＝0.5。记为PSL-13。
(2)制备防雾剂
将4g PSL-13、0.1g全氟烷基磺酰胺基季铵碘化物、1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)和100mL乙醇含量为50体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为30℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂13#。
实施例14
(1)制备改性聚乙烯醇
将11g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司2499，聚合度为2400，醇解度为99％)溶于200mL的四氢呋喃中，将1.6g氢化锂加入，室温混合0.5h；然后滴加2-磺基苯甲酸酐(购自百灵威科技有限公司)的四氢呋喃溶液(2-磺基苯甲酸酐36.83g，四氢呋喃200mL)，聚乙烯醇：2-磺基苯甲酸酐的重量比为0.3：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1h，再升温至70℃进行酯化反应4h；将酯化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1720cm-1处为酯羰基的吸收峰，波数为1500cm-1和1450cm-1处为苯环的吸收峰，波数为1220cm-1和1110cm-1处为磺酸基团的吸收峰。使用氢化锂为活化剂，得到聚乙烯醇酯苯磺酸锂。
根据聚乙烯醇和2-磺基苯甲酸酐的投料比例，聚乙烯醇酯苯磺酸锂对应式(3)所示的结构中，g＝1920，h＝480，g/(g+h)＝0.8。记为PSL-14。
(2)制备防雾剂
将10g PSL-14、0.3g N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺季铵碘化物、2g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K100)和120mL乙醇进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂14#。
实施例15
(1)制备改性聚乙烯醇
将11g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司1799，聚合度为1700，醇解度为99％)溶于100mL的二氧六环中，缓慢加入1.9g氢化锂，室温混合1h；然后滴加2-磺基苯甲酸酐(购自百灵威科技有限公司)的二氧六环溶液(2-磺基苯甲酸酐43.74g，二氧六环40mL)，聚乙烯醇：2-磺基苯甲酸酐重量比为0.25：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1h，再升温至75℃进行酯化反应2h；将酯化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1720cm-1处为酯羰基的吸收峰，波数为1500cm-1和1450cm-1处为苯环的吸收峰，波数为1220cm-1和1110cm-1处为磺酸基团的吸收峰。使用氢化锂为活化剂，得到聚乙烯醇酯苯磺酸锂。
根据聚乙烯醇和2-磺基苯甲酸酐的投料比例，聚乙烯醇酯苯磺酸锂对应式(3)所示的结构中，g＝1615，h＝85，g/(g+h)＝0.95。记为PSL-15。
(2)制备防雾剂
将5g PSL-15、0.1g全氟烷基磺酰胺基季铵碘化物、2g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)和100mL乙醇含量为75体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂15#。
实施例16
(1)制备改性聚乙烯醇
将11g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司1899，聚合度为1800，醇解度为99％)溶于200mL的N-甲基吡咯烷酮中，将1.75g金属锂切成碎块缓慢加入，室温混合0.5h；然后滴加5-氟-2-磺基苯甲酸酐(购自sigma aldrich公司)的N-甲基吡咯烷酮溶液(5-氟-2-磺基苯甲酸酐50.54g，N-甲基吡咯烷酮100mL)，聚乙烯醇：5-氟-2-磺基苯甲酸酐的重量比为0.22：1，约经历1h，得到反应混合液；将反应混合液在室温下预反应1h，再升温至120℃进行酯化反应3h；将酯化反应完成后得到的产物进行喷雾干燥，得到固体粉末。
将固体粉末进行红外光谱分析，谱图中波数为3340cm-1处为聚乙烯醇羟基的吸收峰，波数为1720cm-1处为酯羰基的吸收峰，波数为1500cm-1和1450cm-1处为苯环的吸收峰，波数为1220cm-1和1110cm-1处为磺酸基团的吸收峰。使用锂为活化剂，得到聚乙烯醇酯苯磺酸锂。
根据聚乙烯醇和5-氟-2-磺基苯甲酸酐的投料比例，聚乙烯醇酯苯磺酸锂对应式(3)所示的结构中，g＝1800，h＝0，g/(g+h)＝1。记为PSL-16。
(2)制备防雾剂
将4g PSL-16、0.2g N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺季铵碘化物、1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)和100mL乙醇含量为50体积％的水溶液进行搅拌至溶解，其中，搅拌的条件包括：温度为25℃，时间为0.5h，得到透明的溶液，即为防雾剂16#。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，将2g PSL-1替换为0.4g PSL-1，得到防雾剂17#。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是，将2g PSL-1替换为12g PSL-1，得到防雾剂18#。
对比例3
按照实施例1的方法，不同的是，将2g PSL-1替换为2g的聚乙烯醇(宁夏大地化工有限公司1799，聚合度为1700，醇解度为99％)，得到防雾剂19#。
对比例4
按照实施例1的方法，不同的是，不加入0.1g全氟烷基季铵碘化物，得到防雾剂20#。
对比例5
按照实施例1的方法，不同的是，不加入1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K100)，得到防雾剂21#。
测试例
将实施例1-16和对比例1-5制得的防雾剂1-21#分别用脱脂棉浸泡后，均匀擦拭护目镜，放置1min自然晾干，形成一层防雾膜，然后将其进行透明度、防雾效果、耐水性测试，结果见表1。
透明度要求：不影响原有护目镜的透明度；
防雾性测试：将涂覆防雾剂的护目镜，放在80-100℃的水蒸气上方，观察含防雾膜的护目镜是否起雾；
耐水性测试：将涂覆防雾剂的护目镜，在40℃、湿度为80％的恒温箱中放置8小时后，观察含防雾膜的护目镜的透明度，然后放在80-100℃的水蒸气上方，观察含防雾膜的护目镜是否起雾。
表1
Figure BDA0002804610200000271
Figure BDA0002804610200000281
通过表1的结果可以看出，本发明提供的防雾剂涂覆于护目镜的表面，形成一层防雾膜，还有该防雾膜的护目镜具有较高的透明度、耐水性和防雾性等；尤其是通过限定所述防雾剂中改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液的重量比满足0.5-10：0.1-5：0.1-5：80-99.3的要求，更有利于提高防雾剂的透明度、耐水性和防雾性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种防雾剂，其特征在于，以重量百分比计，包括：改性聚乙烯醇0.5-10％，全氟烷基季铵盐0.1-5％，聚乙烯吡咯烷酮0.1-5％，乙醇水溶液80-99.3％；
其中，所述改性聚乙烯醇选自聚乙烯醇酯磺酸盐、聚乙烯醇磺酸盐和聚乙烯醇酯苯磺酸盐中的至少一种；
其中，所述聚乙烯醇酯磺酸盐含有式(1)所示的化学结构，
Figure FDA0003732116720000011
式(1)中，m+n＝400-5000的正整数，n/(m+n)＝0.05-1，x为1-3的正整数；A1-A4各自独立地为氢或C1-C6的烷基，M为Li、Na、K或NH4；
其中，所述聚乙烯醇磺酸盐含有式(2)所示的化学结构，
Figure FDA0003732116720000012
式(2)中，p+q＝400-5000的正整数，p/(p+q)＝0.05-1，y为1-3的正整数；A5-A8各自独立地为氢、C1-C6的烷基或者C1-C6的烯基，M为Li、Na、K或NH4；
其中，所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐含有式(3)所示的化学结构，
Figure FDA0003732116720000021
式(3)中，g+h＝400-5000的正整数，g/(g+h)＝0.05-1；A9-A12各自独立地为氢、C1-C6的烷氧基或卤族元素，M为Li、Na、K或NH4。
2.根据权利要求1所述的防雾剂，其中，以重量百分比计，包括：改性聚乙烯醇1-8％，全氟烷基季铵盐0.5-1.5％，聚乙烯吡咯烷酮0.5-3％，溶剂87.5-98％。
3.根据权利要求2所述的防雾剂，其中，所述改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐和聚乙烯吡咯烷酮的重量比为0.5-10∶0.1-5∶0.1-5。
4.根据权利要求2所述的防雾剂，其中，所述改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐和聚乙烯吡咯烷酮的重量比为1-8∶0.5-1.5∶0.5-3。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的防雾剂，其中，所述全氟烷基季铵盐选自全氟烃基季铵盐和/或全氟烷基磺酰胺基季铵盐。
6.根据权利要求5所述的防雾剂，其中，所述全氟烃基季铵盐选自全氟烷基季铵碘化物、全氟烷基季铵溴化物、全氟烷基季铵氯化物和全氟烷基季铵磺酸盐中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的防雾剂，其中，所述全氟烷基磺酰胺基季铵盐选自全氟烷基磺酰胺基季铵碘化物、N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺季铵碘化物、N-[3-(p-全氟壬烯氧基苯磺酰胺基)丙基]-N，N，N-三甲基碘化铵和N，N-二甲基-3-全氟辛基磺酰胺基丙基碘化铵中的至少一种。
8.根据权利要求5所述的防雾剂，其中，所述聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量＞105g/mol。
9.根据权利要求5所述的防雾剂，其中，所述聚乙烯吡咯烷酮选自PVP K80、PVP K85、PVP K90、PVP K100、PVP K110、PVP K120和PVP K150中的至少一种。
10.根据权利要求5所述的防雾剂，其中，所述乙醇水溶液中，乙醇的含量为0-100体积％。
11.根据权利要求5所述的防雾剂，其中，所述乙醇水溶液中，乙醇的含量为10-90体积％。
12.根据权利要求5所述的防雾剂，其中，所述乙醇水溶液中，乙醇的含量为25-85体积％。
13.一种防雾剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：将改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液进行搅拌至溶解，得到防雾剂；
其中，所述改性聚乙烯醇选自聚乙烯醇磺酸盐、聚乙烯醇酯苯磺酸盐和聚乙烯醇酯磺酸盐中的至少一种；
其中，所述改性聚乙烯醇、全氟烷基季铵盐、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液的重量比为0.5-10∶0.1-5∶0.1-5∶80-99.3；
其中，所述聚乙烯醇酯磺酸盐含有式(1)所示的化学结构，
Figure FDA0003732116720000041
式(1)中，m+n＝400-5000的正整数，n/(m+n)＝0.05-1，x为1-3的正整数；A1-A4各自独立地为氢或C1-C6的烷基，M为Li、Na、K或NH4；
其中，所述聚乙烯醇磺酸盐含有式(2)所示的化学结构，
Figure FDA0003732116720000042
式(2)中，p+q＝400-5000的正整数，p/(p+q)＝0.05-1，y为1-3的正整数；A5-A8各自独立地为氢、C1-C6的烷基或者C1-C6的烯基，M为Li、Na、K或NH4；
其中，所述聚乙烯醇酯苯磺酸盐含有式(3)所示的化学结构，
Figure FDA0003732116720000051
式(3)中，g+h＝400-5000的正整数，g/(g+h)＝0.05-1；A9-A12各自独立地为氢、C1-C6的烷氧基或卤族元素，M为Li、Na、K或NH4。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述搅拌的条件包括：温度为10-40℃；时间为0.1-5h。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述搅拌的条件包括：温度为25-30℃；时间为0.5-2h。
16.权利要求1-12中任意一项所述的防雾剂，或者，权利要求13-15中任意一项所述的方法制得的防雾剂在医用护目镜、游泳镜、眼镜、汽车玻璃中的应用。
17.一种防雾制品，其特征在于，该防雾制品包括基材，以及涂覆于所述基材上的防雾膜；
其中，所述防雾膜由权利要求1-12中任意一项所述的防雾剂，或者，权利要求13-15中任意一项所述的方法制得的防雾剂在所述基材上进行涂覆得到。
18.根据权利要求17所述的防雾制品，其中，用固含量来计算，所述防雾剂的涂覆量为0.2-3g/m2。
19.根据权利要求17所述的防雾制品，其中，用固含量来计算，所述防雾剂的涂覆量为0.5-1.5g/m2。
20.根据权利要求17所述的防雾制品，其中，所述防雾膜的厚度为0.2-3μm。
21.根据权利要求17所述的防雾制品，其中，所述防雾膜的厚度为0.5-1μm。
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