CN115350884A - 一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚碳酸酯镜片技术领域，具体为一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法。一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法，包括以下步骤：步骤一：镜片基体成型；步骤二：清洗；步骤三：表面硬化；步骤四：烘烤除应力；步骤五：表面硬化涂层微结构改造；步骤六：内表面防雾层涂布；步骤七：烘烤固化；一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法与现有技术相比具备表面硬度高、易清洁、寿命长、经济性好等优点。其中表面硬化、表面硬化涂层微结构改造是新增加的不可缺少的步骤。增加了镜片表面硬度，同时又避免了防雾液和硬化液不兼容的问题。

Description

一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法
技术领域
本发明涉及聚碳酸酯镜片技术领域，具体为一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法。
背景技术
高分子聚碳酸酯材料韧性好，俗称“防弹材料”，与之而来的缺点就是表面硬度差，特别容易擦伤，磨花。为了提升表面硬度，行业里会在高分子聚碳酸酯镜片表面浸涂加硬涂层，但是因为加硬涂层和防雾涂层不兼容，因为加硬涂层疏水，防雾涂层亲水结合力非常差，且防雾涂层表面硬度差，导致目前防雾镜片普遍容易擦伤，磨花，寿命很短，清晰度不高。然而现有技术主要是在镜片基体上直接涂布防雾涂层，该技术的主要缺点是产品表面硬度太差，不耐擦拭，寿命短。其他防雾技术不经济，无法推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法，以解决上述过程中所提到的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法，包括以下步骤：
步骤一：镜片基体成型；镜片材料采用聚碳酸酯；并对聚碳酸酯进行注塑作业；
步骤二：清洗；采用超声波去离子水清洗，应具备循环过滤功能；
步骤三：表面硬化；首先利用无水乙醇对镜片基体清洗，主要目的是除水、刻蚀产品表面增加强化涂层结合力；第二部浸涂硬化液，要求硬化液比重不低于0.96，固含量40％，镜片提拉速度为10mm/秒，涂层厚度不低于20微米；
步骤四：烘烤除应力；采用恒温循环烘箱对镜片基体进行烘烤，并且恒温循环烘箱烘烤的温度设置为120℃，时长为2h；
步骤五：表面硬化涂层微结构改造；
第一步将镜片放置在铝制工装上，工装的曲面必须和产品的曲面相符合，将内表面朝外，同时保护好外表面免受清洗；
第二步将装好镜片的工装放置在真空仓内，关闭仓门；
第三步抽真空，当真空达到-2pa时，通入纯度为99.99％的氩气，60秒后，开启13.56MHz射频电源，起辉光将氩气离子化，冲击内表面，改造表面硬化涂层微结构，时长180秒，完成后关闭射频电源，打开真空仓，取出镜片；
步骤六：内表面防雾层涂布；分为以下两个步骤：
第一步无水丙二醇甲醚清洗，主要目的是清洗、除水、刻蚀产品表面增加防雾涂层结合力；
第二步内表面喷涂防雾液，防雾液选择HX16R干性防雾液，主要成分聚甘油脂肪酸表面活性剂、高分子表面活性剂、酰胺表面活性剂、性能助剂，要求防雾液比重不低于0.97，固含量35％，涂层厚度不低于9微米；
步骤七：烘烤固化；在此借助恒温循环烘箱对镜片进行烘烤，恒温循环烘箱温度设置为125℃，时长为1h。
优选的，所述步骤一中聚碳酸酯注塑温度在280℃-320℃之间，其中模的温度90℃。
优选的，所述步骤二中前后共准备六个加工槽，且第一槽添加5ml/L清洗液，水温控制在40℃-50℃，超声波功率2400W，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是除去杂质和油污；第二槽、第三槽、第四槽水温控制在50℃-60℃，超声波功率2400W，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是除去杂质和清洗液；第五槽水温控制在20℃-30℃，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是冷却镜片；第六槽水温控制在70℃-80℃，时长60秒，主要目的是脱水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法与现有技术相比具备表面硬度高、易清洁、寿命长、经济性好等优点。其中表面硬化、表面硬化涂层微结构改造是新增加的不可缺少的步骤。增加了镜片表面硬度，同时又避免了防雾液和硬化液不兼容的问题；
2、本发明将革命性的提升防雾涂层在高分子材料表面的硬度，有效的解决了现有防雾涂层的技术瓶颈。可以应用于航空航天、军工、科学研究等各类光学领域。工艺优化后，可尝试在各种基材表面形成质地坚硬的防雾涂层。
附图说明
图1为本发明工艺流程图；
图2为本发明膜层结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
请参阅图1至图2，本发明提供一种技术方案：
实施例1
步骤一：镜片基体成型；镜片材料采用聚碳酸酯；并对聚碳酸酯进行注塑作业；
步骤二：清洗；采用超声波去离子水清洗，应具备循环过滤功能；
步骤三：表面硬化；首先利用无水乙醇对镜片基体清洗，主要目的是除水、刻蚀产品表面增加强化涂层结合力；第二部浸涂硬化液，要求硬化液比重不低于0.96，固含量40％，镜片提拉速度为10mm/秒，涂层厚度不低于20微米；
步骤四：烘烤除应力；采用恒温循环烘箱对镜片基体进行烘烤，并且恒温循环烘箱烘烤的温度设置为120℃，时长为2h；
步骤五：表面硬化涂层微结构改造；
第一步将镜片放置在铝制工装上，工装的曲面必须和产品的曲面相符合，将内表面朝外，同时保护好外表面免受清洗；
第二步将装好镜片的工装放置在真空仓内，关闭仓门；
第三步抽真空，当真空达到-2pa时，通入纯度为99.99％的氩气，60秒后，开启13.56MHz射频电源，起辉光将氩气离子化，冲击内表面，改造表面硬化涂层微结构，时长180秒，完成后关闭射频电源，打开真空仓，取出镜片；
步骤六：内表面防雾层涂布；分为以下两个步骤：
第一步无水丙二醇甲醚清洗，主要目的是清洗、除水、刻蚀产品表面增加防雾涂层结合力；
第二步内表面喷涂防雾液，防雾液选择HX16R干性防雾液，主要成分聚甘油脂肪酸表面活性剂、高分子表面活性剂、酰胺表面活性剂、性能助剂，要求防雾液比重不低于0.97，固含量35％，涂层厚度不低于9微米；
步骤七：烘烤固化；在此借助恒温循环烘箱对镜片进行烘烤，恒温循环烘箱温度设置为125℃，时长为1h。
步骤一中聚碳酸酯注塑温度在280℃，其中模的温度90℃。
步骤二中前后共准备六个加工槽，且第一槽添加5ml/L清洗液，水温控制在40℃，超声波功率2400W，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是除去杂质和油污；第二槽、第三槽、第四槽水温控制在50℃，超声波功率2400W，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是除去杂质和清洗液；第五槽水温控制在20℃，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是冷却镜片；第六槽水温控制在70℃，时长60秒，主要目的是脱水。
实施例2
步骤一：镜片基体成型；镜片材料采用聚碳酸酯；并对聚碳酸酯进行注塑作业；
步骤二：清洗；采用超声波去离子水清洗，应具备循环过滤功能；
步骤三：表面硬化；首先利用无水乙醇对镜片基体清洗，主要目的是除水、刻蚀产品表面增加强化涂层结合力；第二部浸涂硬化液，要求硬化液比重不低于0.96，固含量40％，镜片提拉速度为10mm/秒，涂层厚度不低于20微米；
步骤四：烘烤除应力；采用恒温循环烘箱对镜片基体进行烘烤，并且恒温循环烘箱烘烤的温度设置为120℃，时长为2h；
步骤五：表面硬化涂层微结构改造；
第一步将镜片放置在铝制工装上，工装的曲面必须和产品的曲面相符合，将内表面朝外，同时保护好外表面免受清洗；
第二步将装好镜片的工装放置在真空仓内，关闭仓门；
第三步抽真空，当真空达到-2pa时，通入纯度为99.99％的氩气，60秒后，开启13.56MHz射频电源，起辉光将氩气离子化，冲击内表面，改造表面硬化涂层微结构，时长180秒，完成后关闭射频电源，打开真空仓，取出镜片；
步骤六：内表面防雾层涂布；分为以下两个步骤：
第一步无水丙二醇甲醚清洗，主要目的是清洗、除水、刻蚀产品表面增加防雾涂层结合力；
第二步内表面喷涂防雾液，防雾液选择HX16R干性防雾液，主要成分聚甘油脂肪酸表面活性剂、高分子表面活性剂、酰胺表面活性剂、性能助剂，要求防雾液比重不低于0.97，固含量35％，涂层厚度不低于9微米；
步骤七：烘烤固化；在此借助恒温循环烘箱对镜片进行烘烤，恒温循环烘箱温度设置为125℃，时长为1h。
步骤一中聚碳酸酯注塑温度在290℃，其中模的温度90℃。
步骤二中前后共准备六个加工槽，且第一槽添加5ml/L清洗液，水温控制在45℃，超声波功率2400W，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是除去杂质和油污；第二槽、第三槽、第四槽水温控制在55℃，超声波功率2400W，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是除去杂质和清洗液；第五槽水温控制在25℃，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是冷却镜片；第六槽水温控制在75℃，时长60秒，主要目的是脱水。
实施例3
步骤一：镜片基体成型；镜片材料采用聚碳酸酯；并对聚碳酸酯进行注塑作业；
步骤二：清洗；采用超声波去离子水清洗，应具备循环过滤功能；
步骤三：表面硬化；首先利用无水乙醇对镜片基体清洗，主要目的是除水、刻蚀产品表面增加强化涂层结合力；第二部浸涂硬化液，要求硬化液比重不低于0.96，固含量40％，镜片提拉速度为10mm/秒，涂层厚度不低于20微米；
步骤四：烘烤除应力；采用恒温循环烘箱对镜片基体进行烘烤，并且恒温循环烘箱烘烤的温度设置为120℃，时长为2h；
步骤五：表面硬化涂层微结构改造；
第一步将镜片放置在铝制工装上，工装的曲面必须和产品的曲面相符合，将内表面朝外，同时保护好外表面免受清洗；
第二步将装好镜片的工装放置在真空仓内，关闭仓门；
第三步抽真空，当真空达到-2pa时，通入纯度为99.99％的氩气，60秒后，开启13.56MHz射频电源，起辉光将氩气离子化，冲击内表面，改造表面硬化涂层微结构，时长180秒，完成后关闭射频电源，打开真空仓，取出镜片；
步骤六：内表面防雾层涂布；分为以下两个步骤：
第一步无水丙二醇甲醚清洗，主要目的是清洗、除水、刻蚀产品表面增加防雾涂层结合力；
第二步内表面喷涂防雾液，防雾液选择HX16R干性防雾液，主要成分聚甘油脂肪酸表面活性剂、高分子表面活性剂、酰胺表面活性剂、性能助剂，要求防雾液比重不低于0.97，固含量35％，涂层厚度不低于9微米；
步骤七：烘烤固化；在此借助恒温循环烘箱对镜片进行烘烤，恒温循环烘箱温度设置为125℃，时长为1h。
步骤一中聚碳酸酯注塑温度在320℃之间，其中模的温度90℃。
步骤二中前后共准备六个加工槽，且第一槽添加5ml/L清洗液，水温控制在50℃，超声波功率2400W，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是除去杂质和油污；第二槽、第三槽、第四槽水温控制在60℃，超声波功率2400W，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是除去杂质和清洗液；第五槽水温控制在30℃，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是冷却镜片；第六槽水温控制在80℃，时长60秒，主要目的是脱水。
总结，在上述三个实施例当中，有实施例1制备的镜片，其表面硬度以及寿命等方面明显高于其他实施例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：镜片基体成型；镜片材料采用聚碳酸酯；并对聚碳酸酯进行注塑作业；
步骤二：清洗；采用超声波去离子水清洗，应具备循环过滤功能；
步骤三：表面硬化；首先利用无水乙醇对镜片基体清洗，主要目的是除水、刻蚀产品表面增加强化涂层结合力；第二部浸涂硬化液，要求硬化液比重不低于0.96，固含量40％，镜片提拉速度为10mm/秒，涂层厚度不低于20微米；
步骤四：烘烤除应力；采用恒温循环烘箱对镜片基体进行烘烤，并且恒温循环烘箱烘烤的温度设置为120℃，时长为2h；
步骤五：表面硬化涂层微结构改造；
第一步将镜片放置在铝制工装上，工装的曲面必须和产品的曲面相符合，将内表面朝外，同时保护好外表面免受清洗；
第二步将装好镜片的工装放置在真空仓内，关闭仓门；
第三步抽真空，当真空达到-2pa时，通入纯度为99.99％的氩气，60秒后，开启13.56MHz射频电源，起辉光将氩气离子化，冲击内表面，改造表面硬化涂层微结构，时长180秒，完成后关闭射频电源，打开真空仓，取出镜片；
步骤六：内表面防雾层涂布；分为以下两个步骤：
第一步无水丙二醇甲醚清洗，主要目的是清洗、除水、刻蚀产品表面增加防雾涂层结合力；
第二步内表面喷涂防雾液，防雾液选择HX16R干性防雾液，主要成分聚甘油脂肪酸表面活性剂、高分子表面活性剂、酰胺表面活性剂、性能助剂，要求防雾液比重不低于0.97，固含量35％，涂层厚度不低于9微米；
步骤七：烘烤固化；在此借助恒温循环烘箱对镜片进行烘烤，恒温循环烘箱温度设置为125℃，时长为1h。
2.根据权利要求1所述的一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法，其特征在于：所述步骤一中聚碳酸酯注塑温度在280℃-320℃之间，其中模的温度90℃。
3.根据权利要求1所述的一种聚碳酸酯镜片高表面硬度防雾涂层制备方法，其特征在于：所述步骤二中前后共准备六个加工槽，且第一槽添加5ml/L清洗液，水温控制在40℃-50℃，超声波功率2400W，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是除去杂质和油污；第二槽、第三槽、第四槽水温控制在50℃-60℃，超声波功率2400W，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是除去杂质和清洗液；第五槽水温控制在20℃-30℃，清洗时长60秒，上下冲洗频次5秒/次，主要目的是冷却镜片；第六槽水温控制在70℃-80℃，时长60秒，主要目的是脱水。
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