CN115322605A - 一种主-客体自修复防雾涂层及其制备方法 - Google Patents

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CN115322605A CN202210855594.9A CN202210855594A CN115322605A CN 115322605 A CN115322605 A CN 115322605A CN 202210855594 A CN202210855594 A CN 202210855594A CN 115322605 A CN115322605 A CN 115322605A
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Abstract

本发明涉及一种主‑客体自修复防雾涂层及其制备方法，该涂层是通过将主‑客分子交联体与亲水性单元、疏水性单元通过紫外光引发或热引发方法聚合，聚合物链间形成非共价交联得到，通过调节亲水单元与疏水单元比例，构建区别于传统的超疏水或超亲水性的高效吸水性防雾涂层，提高了防雾涂层的水稳定性和机械稳定性。该技术制备的防雾涂层或块状凝胶在湿润环境中可实现快速的自愈合能力，凝胶涂层在防雾吸水过程中溶胀，暴露在断面处的客体分子包埋在主体分子亲油疏水的空腔内，使主客体分子之间重新发生交联，实现自修复效果。本发明涉及的主‑客分子交联体同样可用应用到其它功能涂层中赋予凝胶体系自愈合性能。

Description

一种主-客体自修复防雾涂层及其制备方法
技术领域
本发明属于功能涂成制备领域，尤其是涉及赋予防雾涂层材料自修复性能的技术。
背景技术
传统的防雾高分子材料普遍存在机械强度低、耐刮擦性差的缺点。例如，具有超亲水性或吸水性的防雾膜层具有优良的防雾功能，但在潮湿的环境中，涂层很容易被损坏或与基材脱落。为了获得更长的使用寿命和更高的可靠性，需要赋予这些材料在使用环境中明显的自愈合的性能。其中，制备自修复材料的一种有效方法是将含有修复剂的中空纤维管、颗粒或微胶囊嵌入聚合物涂层中，当载体在外力作用下破裂时，释放修复剂修复涂层的裂缝。另一种方法是Diels-Alder反应或二硫基团与硫醇之间的相互转化来实现共价修复；通常非共价键体系，如氢键、π-π堆积、静电作用或某些金属配体配位键赋予聚合物可逆的交联作用。然而以上自修复机制存在修复能力不足，修复前后材料性能差别较为明显，难以满足一下使用工况下的防雾性能需求。
近年来，通过主-客体互补性交联的自愈合凝胶网络被广泛报道。环糊精(CD)作为一种环境友好的宿主分子，可以将聚合物侧链上的各种客体部分包埋在CD的空腔中，使聚合物长链交联。暴露在断面或划痕处的主-客单体表现出有效的自愈能力，可恢复涂层或块状凝胶的完整性。
发明内容
为了解决现有的防雾涂层自修复能力不足的问题，本发明提出了一种主-客体自修复防雾涂层，该涂层是通过将主-客分子交联体与亲水性单元、疏水性单元通过自由基聚合得到，其中亲水单元包括丙烯酰胺(AAM)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEA)、乙烯吡咯烷酮(VP)、甲基丙烯酸丙磺酸(AMPS)中的一种或多种，疏水单元包括甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、N-乙烯基咪唑(N-VI)、苯乙烯(ST)中的一种或多种，其亲疏水单元之间的摩尔比在3：7和9：1之间；亲水性单元和疏水性单元与主-客分子交联体通过主-客分子交联体上修饰的双键通过自由基聚合反应聚合在一起，所述的主-客分子交联体由主体分子将客体分子包埋在主体分子亲油疏水的空腔内形成；所述主-客分子交联体的摩尔量占亲水单元和疏水单元总摩尔量的0.1～10％；
主体分子为修饰有双键的α-环糊精(α-CD)或β-环糊精(β-CD)，客体分子的主体能够作为α-环糊精(α-CD)或β-环糊精(β-CD)的客体，并修饰有双键，所述的客体包括：金刚烷氨(Ad)、二茂铁(Fc)、N-乙烯基咪唑(N-VI)、丙烯酸丁酯(BA)、二乙烯三胺(DETA)等疏水性分子。
所述的双键可以是丙烯酰基或丙烯酰衍生物基团，如：异氰酸酯丙烯酰基、甲基丙烯酰基；客体分子为带有与主体分子相同修饰基团的小分子。
本发明中的主-客体自修复防雾涂层的制备方法如下：
将亲水性单元和疏水性单元，以及光引发剂或热引发剂加入到主-客分子交联体溶液中；除去溶解氧，将其涂覆在经过表面处理的基底上，引发自由基聚合，固化并去除溶剂后得到一种主-客体自修复防雾涂层。所述主-客分子交联体的摩尔量占亲水单元和疏水单元总摩尔量的0.1～10％，主-客分子交联体溶液的质量百分比浓度在5～20％；
所述的主-客分子交联体的制备方法如下：
1)在α-环糊精或β-环糊精，以及其客体上修饰双键；
2)将主体分子和客体分子摩尔比为1：1的比例依次加入水中，在冰浴条件下搅拌12h，直至疏水性客体分子完全溶解，形成均一透明的水溶液，后在常温条件下于蒸发皿中除去水分，得到主-客分子交联体粉末。
步骤1)中修饰双键的方法是通过开环、酯化、酰胺化反应将丙烯酰氯、丙烯酸、异氰酸酯丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯与带有反应活性位点的α-环糊精、β-环糊精及其客体反应获得主体分子和客体分子。
带有反应活性位点的α-环糊精、β-环糊精可以为α-环糊精、β-环糊精及其同系物分子，以及氨基、羧基衍生物中的一种。
所述的引发剂为光引发剂，如二苯甲酮(BP)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(HMPO)、α-羟烷基苯酮(HHMP)等丙烯酸酯类表面固化光引发剂，或者热引发剂，如偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化苯甲酰(BPO)等热引发剂。
基底表面处理的方法包括：
1)在丙酮中浸泡；2)等离子体清洗；3)在硅烷偶联剂溶液中浸泡。
本发明的有益效果：
(1)该防雾涂层具有强耐水性，区别于传统的超亲水防雾涂层超疏水涂层，该吸水性防雾涂层是利用亲疏水平衡链段将水分吸收到涂层内部，避免溶解，可在水下长时间浸泡，仍具有优异的防雾效果。
(2)具有快速的自修复性能，涂层在外力作用下产生的划痕可在防雾吸水过程中实现修复，涂层吸收产生的雾滴发生溶胀使划痕贴合，而暴露在划痕处的主客体分子在湿润环境中实现可逆交联，疏水性的客体分子重新进入环糊精主体分子疏水的空腔形成主客交联体系。
(3)制备的主-客分子交联体具有较好的可拓展性，不仅能赋予防雾涂层优异的自修复性，还能引入其它类型功能涂层体系，如防污涂层、抗菌涂层、防腐蚀涂层等，使其凝胶涂层具有优异的自修复性。
附图说明
图1防雾抗霜自修复涂层主客修复机理图；
图2DMSO-d6中AC-β-CD的500MHz 1HNMR谱图；
图3(CD3)2SO中AC-Ad的500MHz 1HNMR谱图；
图4紫外固化合成具有主-客自修复性能的防雾抗霜涂层流程图；
图5空白玻璃片(左)，(a)C-0％，(b)C-0.1％，(c)C-0.2％，(d)C-0.5％样品在实验室环境中(～20℃，RH＝25％)，置于85℃水浴上方5cm处潮湿空气中60s拍照记录；(e)紫外分光光度计测试涂层的雾化防雾透过率；
图6中(a)为不同主客体单体含量(Gel-0、C-0.1、C-0.2、C-0.5)涂层在光学显微镜下的自修复效果；(b)为主客体凝胶涂层修复机理图；(c)为Gel-0与Gel-0.5在实验室条件下自修复效果。
具体实施方式
本发明所提出的主客体自修复能力和防雾涂层以含有双键活性位点的亲水性单元、疏水性单元、和制备的主体分子、客体分子为基础原材料，首先利用主体分子和客体分子相互结合，形成含有两个双键活性位点的主-客分子交联体；随后，将主-客分子交联体与亲水性单元、疏水性单元通过紫外光引发或热引发方法聚合反应，聚合物链间形成非共价交联，形成高分子网络交联结构，提升涂层材料的力学性能和材料稳定性。
其中调节亲水性单元、疏水性单元的比例，保证涂层材料不至于过分亲水而大量吸水膨胀，使涂层溶解或脱落，也不至于过分疏水，使凝结在涂层表面的雾滴无法吸收进入，导致涂层防雾性能减弱。平衡调节涂层材料亲疏水单元的比例是有效实现防雾性能的关键。
紫外光引发或热引发方法制备的防雾膜层是通过主客体可逆交联作用赋予涂层主客自修复性能。其防雾/抗霜性能的实现源于涂层的吸水能力，在雾化环境中，客体单体(AAm-Ad)由于疏水会被包埋在亲水的主体单体(AAm-CD)内的亲油疏水的空腔内。在断面处暴露的主客单体形成交联，并在凝胶吸水条件下溶胀，愈合断面达到自修复的效果，自修复机理如图1所示。下面以具体实施例的形式对本发明技术方案做进一步解释和说明。
实施例l
(1)丙烯酰基β-环糊精(AC-β-CD)主体分子的制备
将6-氨基-β-CD(20.5g，181mmol)溶于100mL的NaHCO3溶液中(759mg)中，用NaOH调节至pH＝10左右，冰浴条件下向溶液中加入丙烯酰氯(3.50mL，0.43mol)。溶液在冰浴中搅拌4h。待反应结束后，将溶液蒸发至总体积的40％，倒入丙酮(1L)中，离心收集沉淀，真空烘干过夜。粗品经HP-20聚苯乙烯凝胶反相色谱(甲醇/水)纯化，得到AC-β-CD单体(8.2g，40.1％)。制备路线图如下所示：
Figure BDA0003754395040000041
核磁标准信息：1H NMR(500MHz，DMSO-d6)：7.90ppm处的一个氢为丙烯酰氯与环糊精分子上的氨基反应生成的仲胺氢；6.26ppm处的四重峰、5.65ppm处的双重峰、5.25ppm处的双重峰为丙烯双键上的三个氢，证明丙烯酰氯与环糊精氨成功反应，生成含有双键的主体分子AC-β-CD。核磁谱图如图2所示。
(2)丙烯酰基金刚烷胺(AC-Ad)客体分子的制备
金刚烷胺(76.0g，0.5mol)和三乙胺(7.7mL，0.55mol)溶于40mL无水THF中，在冰浴条件下，向溶液中加入丙烯酰氯(4.50mL，0.55mol)，搅拌4h后通过过滤除去沉淀，减压浓缩上清液，得到的粗产物(8.5g，83％)用氯仿重结晶纯化。制备路线如下：
Figure BDA0003754395040000042
核磁标准信息：1H NMR(500MHz，(CD3)2SO)：6.20ppm处的双重峰、5.96ppm处的四重峰、5.56ppm处的双重峰为丙烯基双键上的三个氢，5.20ppm处的一个氢为丙烯酰氯与金刚烷胺分子上的氨基反应生成的仲胺氢，2.06ppm、1.59ppm为金刚烷分子上的16个氢。核磁谱图如图3所示。
(3)制备主-客分子交联体(AC-β-CD和AC-Ad包埋形成AC-β-CD/AC-Ad交联体)。
在光引发自由基聚合之前，预合成的主客体单体以1:1的摩尔比例混合，制备主客体交联剂。首先，主体单体AC-β-CD(10mmol，10.1g)溶解在100mL的去离子水中，在圆底烧瓶中持续搅拌，然后添加客体单体AC-Ad(10mmol，2.6g)并在实验室环境中搅拌(～20℃相对湿度45～50％)2h，疏水的AC-Ad不溶于水，若将主体单体AC-β-CD加入到水溶液中，形成包合物，获得均匀透明的溶液。将溶液置于蒸发皿，在常温通风橱环境中除去水分得到固体粉末。
(4)防雾自修复涂层/凝胶制备
涂层制备流程图如图4所示。将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸AMPS(0.5mol，10.0g)，甲基丙烯酸甲酯MMA(0.5mol，5.1g)和光引发剂2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮HHMP(0.3g)加入到预备好的主客体交联剂溶液中，主客体交联剂的摩尔浓度分别为0.1％，0.2％，0.5％和0.7％。利用氮气在该溶液中鼓泡0.5h以除去溶解的氧气。将玻璃片在丙酮中浸泡30min，空气流吹干，置于等离子体清洁仪中处理180s，后将玻璃片置于TMSMA硅烷偶联剂溶液中(1wt％，乙酸调整pH＝4)浸泡1h；将玻璃片表面刷涂所配置溶液，后将该体系置于波长为300nm的紫外灯下进行180s的紫外光引发聚合，在60～70℃烘箱中放置12h完成固化，在80℃烘箱中放置6h除去溶剂。获得不同交联密度的涂层体系，根据不同主-客交联密度的涂层分别标记为C-0.1％、C-0.2％、C-0.5％和C-0.7％。
同样的取2mL的溶液于2.5*2.5*1.5cm3的模具中进行光引发、固化过程，脱模的块状凝胶根据主-客体交联密度分别标记为G-0.1％、G-0.2％、G-0.5％和G-0.7％。
防雾性能测试：
将样品(C-0.1％、C-0.2％、C-0.5％、C-0.7％)置于85℃的热水浴上方5cm处30s，然后立即拍照记录。为了研究涂层防雾性能，在雾化过程中采用紫外-可见分光光度计测定涂层400～700nm可见光范围内的透光率。涂层的防雾性能及其透过率分析如图5所示。样品(a)左C-0.1％、(b)左C-0.2％、(c)左C-0.5％、(d)左C-0.7％在80℃水浴上方5cm处进行雾化防雾测试，并进行拍照记录，右侧为空白玻璃片，其表面立即出现雾层，透光率从90％下降至40％左右，C-0.1％，C-0.2％，C-0.5％均表现出较高的透过率，高达89％左右。而C-0.7％则出现薄雾层，透过率下降至77％左右。
自修复性能检测：
涂层的自修复效果检测是在85℃水浴上方5cm处雾化防雾过程中进行，将刀片沿涂层对角划破，在水浴上方处放置10s，后将涂层放置于80℃烘箱中放置2h，观察涂层的自修复能力。实验测试涂层的自修复性能是利用锋利的刀片划破涂层，深入接触基底，在荧光显微镜下观察涂层经过雾化防雾和干燥后的修复效果。经过30s的防雾测试后，对照组(未掺杂主客体交联剂)的划痕减小，由于涂层吸收水溶胀，留有明显的划痕，C-0.1％、C-0.2％留有细小的划痕存在，而C-0.5％表现出良好的修复效果，划痕完全消失，图6中(a)所示，这是因为涂层在吸水溶胀作用下，促进暴露于断面处的主客体在湿润环境中相互结合，金刚烷疏水客体在水环境中进入具有疏水空腔的环糊精主体中，形成主客体交联，机理图如图6中(b)所示。在主客体相互作用下，划痕在雾化防雾过程中可实现主客修复。由于样品C-0.1％主客体含量较少，主客相互作用较弱，在吸水膨胀和主客交联的作用下不足以完全修复涂层。用锋利的刀片沿中线将制备好的块状凝胶切成两块，用移液管将20μL的超纯水均匀滴在切面上，然后将切面粘接在一起。在实验室环境中放置2h观察闭合凝胶的自修复效果。G-0.5％表现出良好的修复效果，图6中(c)所示。综合制备涂层的防雾效果、涂层自修复效果和块状凝胶的自修复性，我们选定主客体摩尔比例为0.5％的样品为最优。
实施例2
(1)异氰酸酯丙烯酸乙酯基β-环糊精(ITA-β-CD)主体分子的制备
将6-氨基-β-CD(6.4g，6.1mmol)溶于100mL的无水DMF溶液中，在冰浴条件下向溶液中加入异氰酸酯丙烯酸乙酯(4.0mL，45.2mmol)。溶液在冰浴氮气环境中搅拌4h。倒入丙酮(1L)中，离心收集沉淀，真空烘干过夜。粗品经HP-20聚苯乙烯凝胶反相色谱(甲醇/水)纯化，得到ITA-β-CD单体。
(2)异氰酸酯丙烯酸乙酯基金刚烷(ITA-Ad)客体分子的制备
金刚烷胺(7.6g，50.0mmol)溶于40mL无水THF中，在冰浴条件下，向溶液中加入异氰酸酯丙烯酸乙酯(4.5mL，55.0mmol)，搅拌4h后通过过滤除去沉淀，减压浓缩上清液，得到的粗产物用氯仿重结晶纯化。
(3)制备主-客分子交联体(ITA-β-CD和ITA-Ad包埋形成ITA-β-CD/ITA-Ad交联体)。
在光引发自由基聚合之前，预合成的主客体单体以1:1的摩尔比例混合，制备主客体交联剂。首先，主体单体ITA-β-CD(10mmol，11.4g)溶解在10mL的去离子水中，在圆底烧瓶中持续搅拌，然后添加客体单体ITA-Ad(10mmol，2.9g)并在实验室环境中搅拌(～20℃相对湿度45～50％)2h，获得均匀透明的溶液。疏水的ITA-Ad不溶于水，若将主体单体ITA-β-CD加入到水溶液中，形成包合物。将溶液置于蒸发皿，在常温通风橱环境中除去水分得到固体粉末。
(4)防雾自修复涂层/凝胶制备
将甲基丙烯酸羟乙酯HEA(0.15mol，15.4g)，甲基丙烯酸甲酯MMA(0.15mol，15.0g)和光引发剂2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮HHMP(0.22mg)加入到预备好的主客体交联剂溶液中，主客体交联剂的摩尔浓度分别为0.1％，0.2％，0.5％和0.7％。利用氮气在该溶液中鼓泡0.5h以除去溶解的氧气。将玻璃片在丙酮中浸泡30min，空气流吹干，置于等离子体清洁仪中处理180s，后将玻璃片置于TMSMA硅烷偶联剂溶液中(1wt％，乙酸调整pH＝4)浸泡1h；将玻璃片表面刷涂所配置溶液，后将该体系置于波长为300nm的紫外灯下进行180s的紫外光引发聚合，在60～70℃烘箱中放置12h完成固化，在80℃烘箱中放置6h除去溶剂。获得不同交联密度的涂层体系，根据不同主-客交联密度的涂层分别标记为C-0.1％、C-0.2％、C-0.5％和C-0.7％。同样的取2mL的溶液于2.5*2.5*1.5cm3的模具中进行光引发、固化过程，脱模的块状凝胶根据主-客体交联密度分别标记为G-0.1％、G-0.2％、G-0.5％和G-0.7％。
防雾性能测试：
将样品(C-0.1％、C-0.2％、C-0.5％、C-0.7％)置于85℃的热水浴上方5cm处30s，然后立即拍照记录。为了研究涂层防雾性能，在雾化过程中采用紫外-可见分光光度计测定涂层400～700nm可见光范围内的透光率。
自修复性能检测：
涂层的自修复效果检测是在85℃水浴上方5cm处雾化防雾过程中进行，将刀片沿涂层对角划破，在水浴上方处放置10s，后将涂层放置于80℃烘箱中放置2h，观察涂层的自修复能力。实验测试涂层的自修复性能是利用锋利的刀片划破涂层，深入接触基底，在荧光显微镜下观察涂层经过雾化防雾和干燥后的修复效果。用锋利的刀片沿中线将制备好的块状凝胶切成两块，用移液管将20μL的超纯水均匀滴在切面上，然后将切面粘接在一起。在实验室环境中放置2h观察闭合凝胶的自修复效果。综合制备涂层的防雾效果、涂层自修复效果和块状凝胶的自修复性，选定最优主客体摩尔比例的样品。
实施例3
(1)甲基丙烯酸缩水甘油酯基β-环糊精(GMA-β-CD)主体分子的制备
将6-氨基-β-CD(6.4g，6.1mmol)溶于100mL的无水DMF溶液中，在冰浴条件下向溶液中加入异氰酸酯丙烯酸乙酯(6.2mL，45.0mmol)。溶液在冰浴氮气环境中搅拌4h。倒入丙酮(1L)中，离心收集沉淀，真空烘干过夜。粗品经HP-20聚苯乙烯凝胶反相色谱(甲醇/水)纯化，得到GMA-β-CD单体。
(2)甲基丙烯酸缩水甘油酯基金刚烷(GMA-Ad)客体分子的制备
金刚烷胺(7.6g，50.0mmol)溶于40mL无水THF中，在冰浴条件下，向溶液中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯(7.8mL，55.0mmol)，搅拌4h后通过过滤除去沉淀，减压浓缩上清液，得到的粗产物用氯仿重结晶纯化。
(3)制备主-客分子交联体
GMA-β-CD和GMA-Ad包埋形成GMA-β-CD/GMA-Ad交联体。
在光引发自由基聚合之前，预合成的主客体单体以1:1的摩尔比例混合，制备主客体交联剂。首先，主体单体GMA-β-CD(10mmol，10.2g)溶解在10mL的去离子水中，在圆底烧瓶中持续搅拌，然后添加客体单体GMA-Ad(10mmol，2.7g)并在实验室环境中搅拌(～20℃相对湿度45～50％)2h，获得均匀透明的溶液。疏水的GMA-Ad不溶于水，若将主体单体GMA-β-CD加入到水溶液中，形成包合物。将溶液置于蒸发皿，在常温通风橱环境中除去水分得到固体粉末。
(4)防雾自修复涂层/凝胶制备
将甲基丙烯酸AA(0.15mol，12.9g)，甲基丙烯酸甲酯MMA(0.15mol，15.0g)和光引发剂2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮HHMP(0.22mg)加入到预备好的主客体交联剂溶液中，主客体交联剂的摩尔浓度分别为0.1％，0.2％，0.5％和0.7％。利用氮气在该溶液中鼓泡0.5h以除去溶解的氧气。将玻璃片在丙酮中浸泡30min，空气流吹干，置于等离子体清洁仪中处理180s，后将玻璃片置于TMSMA硅烷偶联剂溶液中(1wt％，乙酸调整pH＝4)浸泡1h；将玻璃片表面刷涂所配置溶液，后将该体系置于波长为300nm的紫外灯下进行180s的紫外光引发聚合，在60～70℃烘箱中放置12h完成固化，在80℃烘箱中放置6h除去溶剂。获得不同交联密度的涂层体系，根据不同主-客交联密度的涂层分别标记为C-0.1％、C-0.2％、C-0.5％和C-0.7％。同样的取2mL的溶液于2.5*2.5*1.5cm3的模具中进行光引发、固化过程，脱模的块状凝胶根据主-客体交联密度分别标记为G-0.1％、G-0.2％、G-0.5％和G-0.7％。
防雾性能测试：
将样品(C-0.1％、C-0.2％、C-0.5％、C-0.7％)置于85℃的热水浴上方5cm处30s，然后立即拍照记录。为了研究涂层防雾性能，在雾化过程中采用紫外-可见分光光度计测定涂层400～700nm可见光范围内的透光率。
自修复性能检测：
涂层的自修复效果检测是在85℃水浴上方5cm处雾化防雾过程中进行，将刀片沿涂层对角划破，在水浴上方处放置10s，后将涂层放置于80℃烘箱中放置2h，观察涂层的自修复能力。实验测试涂层的自修复性能是利用锋利的刀片划破涂层，深入接触基底，在荧光显微镜下观察涂层经过雾化防雾和干燥后的修复效果。用锋利的刀片沿中线将制备好的块状凝胶切成两块，用移液管将20μL的超纯水均匀滴在切面上，然后将切面粘接在一起。在实验室环境中放置2h观察闭合凝胶的自修复效果。综合制备涂层的防雾效果、涂层自修复效果和块状凝胶的自修复性，选定最优主客体摩尔比例的样品。

Claims (8)

1.一种主-客体自修复防雾涂层，其特征在于，该涂层是通过将主-客分子交联体与亲水性单元、疏水性单元通过自由基聚合得到，其中亲水单元包括丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酸丙磺酸中的一种或多种，疏水单元包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、N-乙烯基咪唑、苯乙烯中的一种或多种，其亲疏水单元之间的摩尔比在3:7和9:1之间；亲水性单元和疏水性单元与主-客体分子交联体通过主-客体分子交联体上修饰的双键通过自由基聚合反应聚合在一起，所述的主-客体分子交联体由主体分子将客体分子包埋在主体分子亲油疏水的空腔内形成；所述主-客分子交联体的摩尔量占亲水单元和疏水单元总摩尔量的0.1～10％；主体分子为修饰有双键的α-环糊精或β-环糊精，客体分子的主体能够作为α-环糊精或β-环糊精的客体，并修饰有双键，所述的客体为疏水性分子，包括：金刚烷氨、二茂铁、N-乙烯基咪唑、丙烯酸丁酯或二乙烯三胺。
2.根据权利要求1所述的主-客体自修复防雾涂层，其特征在于，所述的双键是丙烯酰基或丙烯酰衍生物基团，包括：异氰酸酯丙烯酰基、甲基丙烯酰基；客体分子为带有与主体分子相同修饰基团。
3.一种如权利要求1所述的主-客体自修复防雾涂层的制备方法，其特征在于，该方法的步骤如下：
将亲水性单元和疏水性单元，以及光引发剂或热引发剂加入到主-客分子交联体溶液中；除去溶解氧，将其涂覆在经过表面处理的基底上，引发自由基聚合，固化并去除溶剂后得到一种主-客体自修复防雾涂层；所述主-客分子交联体的摩尔量占亲水单元和疏水单元总摩尔量的0.1～10％，主-客分子交联体溶液的质量百分比浓度在5～20％；
其中，所述的主-客分子交联体的制备方法如下：
1)在α-环糊精或β-环糊精，以及其客体上修饰双键；
2)将主体分子和客体分子摩尔比为1：1的比例依次加入水中，在冰浴条件下搅拌12h，直至疏水性客体分子完全溶解，形成均一透明的水溶液，后在常温条件下于蒸发皿中除去水分，得到主-客体分子交联体粉末。
4.根据权利要求3所述主-客体自修复防雾涂层的制备方法，其特征在于，步骤1)中修饰双键的方法是通过开环、酯化、酰胺化反应将丙烯酰氯、丙烯酸、异氰酸酯丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯与带有反应活性位点的α-环糊精、β-环糊精及其客体反应获得主体分子和客体分子。
5.根据权利要求4所述主-客体自修复防雾涂层的制备方法，其特征在于，带有反应活性位点的α-环糊精、β-环糊精为α-环糊精、β-环糊精及其同系物分子，以及氨基、羧基衍生物中的一种。
6.根据权利要求3所述主-客体自修复防雾涂层的制备方法，其特征在于，所述的光引发剂为丙烯酸酯类表面固化光引发剂，包括：二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、α-羟烷基苯酮。
7.根据权利要求3所述主-客体自修复防雾涂层的制备方法，其特征在于，所述热引发剂包括：偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰。
8.根据权利要求3所述主-客体自修复防雾涂层的制备方法，其特征在于，基底表面处理的方法包括：
1)在丙酮中浸泡；2)等离子体清洗；3)在硅烷偶联剂溶液中浸泡。
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