CN115850949A - 一种防蓝光抗菌抗静电光学级gpu自修复膜 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光学材料领域,具体涉及一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜。用于显示器的光学级保护膜材料本身不具备防蓝光、抗菌、抗静电以及自修复效果。针对上述问题,本发明提供一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,本发明所获防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜组分中添加有抗静电剂和本发明自制的抗菌自修复凝胶,所述抗菌自修复凝胶分子结构中含有短波蓝光吸收性能的偶氮苯结构和自修复二硫键,使得所获光学膜具有较好的防蓝光、抗菌、抗静电以及自修复效果。
Description
技术领域
本发明属于光学材料领域,具体涉及一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜。
背景技术
随着通信技术和互联网技术的迅速发展以及人们对显示设备的实用性和色彩的追求,促使了显示设备向多功能和数字化的方向发展。具体来说,现代显示器件正向高密度高分辨率、节能化、高亮度、彩色化、大屏幕、柔性、透明显示等方向发展。
通常显示器表面都会设置一层光学级保护膜以保护显示器抵抗外界冲击,例如PET、PMMA、PC、TPU、PI、PVC等保护膜,这些光学级保护膜具有较高的光学透过率,均可以用作各种显示器屏保膜材料。
平板显示器、iPad、大屏手机等的背景光源,会产生高能短波蓝光。短波蓝光具有极高能量,能够穿透晶状体直达视网膜。蓝光照射视网膜容易引起视力损伤,这种损伤是不可逆的。另外,电子产品的显示屏在使用过程中容易产生大量静电,在使用时静电会吸附大量粉尘,对使用者带来不便。另外,当光学级保护膜应用于医疗场所时,其还被要求具备较好的抗菌性,且在使用过程中均存在被外力不慎划伤的情况,且划痕难以修复。
发明内容
现有技术中存在的问题是:用于显示器的光学级保护膜材料本身不具备防蓝光、抗菌、抗静电以及自修复效果。针对上述问题,本发明提供一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,以重量份数计,包括以下原料成分:
TPU树脂70-90份;
抗菌自修复凝胶10-30份
抗静电剂1-5份。
具体地,所述抗菌自修复凝胶的制备方法包括以下步骤:
(1)将1摩尔(mol)4-氯苯胺加入到250-40克(g)质量浓度为37wt%的盐酸水溶液中,冰浴下搅拌10分钟(min)后,加入1.2-1.5mol亚硝酸钠,室温下搅拌反应1小时(h)后;再加入1mol萘酚,在0-5℃下搅拌反应15-30min后,反应结束;在反应体系中加入500毫升(mL)乙酸乙酯,之后经强力搅拌、分液,取油相,减压蒸馏后,80℃真空干燥4h,得到中间产物I;
(2)将6.6-7mol中间产物I、1mol三聚氰胺、7mol氢氧化钠、0.1mol碘化铜、0.1mol有机配体溶于1000mL N,N-二甲基甲酰胺中,于90-100℃下搅拌反应8-12h,反应结束后,将反应体系的温度降至室温,加入300mL去离子水,搅拌生成沉淀,对反应产物进行过滤,取不溶物,然后对不溶物用乙醇洗涤,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物II;
(3)N2保护下,将1.0mol中间产物II、6.6-7mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物II、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%,于80-120℃下搅拌反应12-16h,得到含中间产物III的溶液;
(4)将6.6-7mol聚丙二醇溶于800mL乙酸乙酯中,得到预反应液,然后将步骤(3)得到的含中间产物III的溶液置于恒压滴液漏斗中,采取边滴加边搅拌的方式加入到预反应液中,滴加完成后,于70-80℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应结束的溶液浓缩,浓缩物中加入1000mL二氯甲烷,然后对其进行过滤,取滤液,最后对收集得到的滤液减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物IV;
(5)N2保护下,将1.0mol中间产物IV、6.6-7mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,65-75℃下搅拌反应2h,得到含中间产物V的溶液,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物IV、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%;
(6)在步骤(5)得到的含中间产物V的溶液中加入6.6-7mol单羟基化合物,所述单羟基化合物由巯基乙醇与1,3-二-叔丁氧羰基-2-(2-羟基乙基)胍按照摩尔比2:1组成,搅拌均匀后,于70-80℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应后的溶液进行浓缩,浓缩物中加入500mL去离子水,对其进行过滤后,取不溶物,然后对收集得到的不溶物进行减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物VI;
(7)将适量的中间产物VI溶于1000mL乙酸乙酯中,加入700-720ml质量浓度为30wt%过氧化氢水溶液、0.01mol碘化钠,搅拌生成黄色不溶物,继续搅拌至不再生成后,加入1000mL饱和硫代硫酸钠水溶液,搅拌至黄色消失,对反应体系进行过滤,取不溶物用1000mL去离子水洗涤3次,并于110℃下真空干燥12h,得到目标产物VII;
具体地,所述有机配体的结构式如下:
具体地,所述聚丙二醇为聚丙二醇400、聚丙二醇600、聚丙二醇800或聚丙二醇1000。具体地,所述的一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,其制备方法包含以下步骤:
(1)将TPU树脂、抗菌自修复凝胶、抗静电剂分别置于烘箱中,各自于60℃下4h后,取出备用;
(2)按照配方量,在混料机中加入TPU树脂、抗菌自修复凝胶和抗静电剂,于60℃、50-100转每分钟(rpm)的转速下搅拌混合0.5-1h,获得混合原料;
(3)将步骤(2)得到的混合原料置于单螺杆挤出机中,挤出机五段分区温度分别为190℃、205℃、220℃、230℃、240℃,于45-50rpm的转速下高温熔融共挤,并通过流延膜模头出料,流延成型获得初级胶膜;
(4)将步骤(3)得到的初级胶膜牵引至拉伸辊上对其进行双向拉伸、冷却辊定型固化、分切、收卷后,即得到防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜。
具体地,所述中间产物V的制备过程如下:
其中,R的结构式如下:
本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明所获防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,其使用TPU为主体树脂,具有优异的软硬度,在曲面显示屏的使用上具有优势;
(2)本发明所获防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜组分中添加有本发明自制的抗菌自修复凝胶,所述抗菌自修复凝胶分子结构中含有偶氮苯结构,所述偶氮结构具有优异的短波蓝光吸收性能,与偶氮结构邻近的苯环结构可进一步促进偶氮结构对短波蓝光的吸收效果;
(3)本发明自制的抗菌自修复凝胶结构中还含有自修复二硫键,使得所获光学膜在划伤后可以自修复;
(4)本发明自制的抗菌自修复凝胶结构中还含有脂肪族聚氨酯结构,所述脂肪族聚氨酯与主体树脂TPU具有相似结构,两者之间具有优异的相容性和分散性,使得所获一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜具有较高的透光性;另外,脂肪族聚氨酯结构与主体树脂之间存在大量的氢键,具有较好的辅助自修复性;
(5)本发明自制的抗菌自修复凝胶结构中还含有抗菌胍结构,赋予所获光学膜较好的抗菌性能;
(6)本发明自制的抗菌自修复凝胶具有较大分子量,有助于能量的传递,进一步提高膜材料中偶氮结构对蓝光的吸收效率;
(7)本发明所获防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜组分中添加有抗菌自修复凝胶,凝胶结构的存在可降低主体树脂TPU的结晶度,可以降低膜晶点多的缺陷;所述凝胶结构本身由软硬段组成,具有优异的弹性,其在主体树脂中可充当物理交联点,使得所获防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜获得优异的弹性;
(8)本发明所获防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜组分中添加有抗静电剂,使得所获GPU膜具有较好的抗静电效果。
具体实施方式:
以下结合实施例对本发明进行详细说明。但应理解,以下实施例仅是对本发明实施方式的举例说明,而非是对本发明的范围限定。
本发明以下实施例中所述有机配体的制备方法如下:
将11.2g环己烷醛、6.5g草酰肼和8.5g乙酸氨加入到200mL甲醇中,搅拌分散均匀,然后加入2.5g碘,对反应体系加热回流20h后过滤,将收集得到的固体产物分别用50mL甲醇和50mL乙醚依次洗涤3次,然后在80℃真空下干燥4h,得到所述有机配体,其结构如下:
本发明以下实施例中所采用的TPU树脂为路博润AG 8451。
本发明以下实施例中所使用的抗静电剂为TPU抗静电剂,牌号为名成天润TR-WT6,所述TPU抗静电剂与TPU树脂之间具有较好的相容性。
本发明以下实施例中所使用的单羟基化合物由巯基乙醇与1,3-二-叔丁氧羰基-2-(2-羟基乙基)胍按照摩尔比2:1组成。
实施例1
一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,以重量份数计,组成如下:
TPU树脂80份;
抗菌自修复凝胶20份
TPU抗静电剂1份。
所述抗菌自修复凝胶的制备方法如下:
(1)将1mol 4-氯苯胺加入到300g质量浓度为37wt%的盐酸水溶液中,冰浴下搅拌10min后,加入1.3mol亚硝酸钠,室温下搅拌反应1h后;再加入1mol萘酚,在5℃下搅拌反应15min后,反应结束;在反应体系中加入500mL乙酸乙酯,之后经强力搅拌、分液,取油相,减压蒸馏后,80℃真空干燥4h,得到中间产物I,所述中间产物I红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;739cm-1:-C-Cl存在;
(2)将6.8mol中间产物I、1mol三聚氰胺、7mol氢氧化钠、0.1mol碘化铜、0.1mol有机配体溶于1000mL N,N-二甲基甲酰胺中,于95℃下搅拌反应10h,反应结束后,将反应体系的温度降至室温,加入300mL去离子水,搅拌生成沉淀,对反应产物进行过滤,取不溶物,然后对不溶物用乙醇洗涤,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物II,所述中间产物II红外数据如下:3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;739cm-1:-C-Cl消失;
(3)N2保护下,将1.0mol中间产物II、6.8mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物II、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%,于100℃下搅拌反应14h,得到含中间产物III的溶液,所述中间产物III红外数据如下:
3583cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在;1719cm-1:-C=O存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在;
(4)将6.8mol聚丙二醇600溶于800mL乙酸乙酯中,得到预反应液,然后将步骤(3)得到的含中间产物III的溶液置于恒压滴液漏斗中,采取边滴加边搅拌的方式加入到预反应液中,滴加完成后,于75℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应结束的溶液浓缩,浓缩物中加入1000mL二氯甲烷,然后对其进行过滤,取滤液,最后对收集得到的滤液减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物IV,所述中间产物IV红外数据如下:
3551cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO消失;
(5)N2保护下,将1.0mol中间产物IV、6.8mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,70℃下搅拌反应2h,得到含中间产物V的溶液,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物IV、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%;
所述中间产物V红外数据如下:
3551cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在。(6)在步骤(5)得到的含中间产物V的溶液中加入6.8mol单羟基化合物,搅拌均匀后,于75℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应后的溶液进行浓缩,浓缩物中加入500mL去离子水,对其进行过滤后,取不溶物,然后对收集得到的不溶物进行减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物VI;
(7)将4.8kg中间产物VI溶于1000mL乙酸乙酯中,加入700ml质量浓度为30wt%过氧化氢水溶液、0.01mol碘化钠,搅拌生成黄色不溶物,继续搅拌至不再生成后,加入1000mL饱和硫代硫酸钠水溶液,搅拌至黄色消失,对反应体系进行过滤,取不溶物用1000mL去离子水洗涤3次,并于110℃下真空干燥12h,得到目标产物。
所述防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜按照以下步骤制备:
(1)将TPU树脂、抗菌自修复凝胶、TPU抗静电剂分别置于烘箱中,各自于60℃下4h后,取出备用;
(2)按照配方量,在混料机中加入TPU树脂、抗菌自修复凝胶、TPU抗静电剂,于60℃、100rpm的转速下搅拌混合0.5h,获得混合原料;
(3)将步骤(2)得到的混合原料置于单螺杆挤出机中,挤出机五段分区温度分别为190℃、205℃、220℃、230℃、240℃,于转速50rpm下熔融共混、挤出,并通过流延膜模头出料,流延成型获得初级胶膜;
(4)将步骤(3)得到的初级胶膜牵引至拉伸辊上对其进行双向拉伸,拉伸比为1.5/1,拉伸结束后,对所获膜材进行冷却辊定型固化、分切、收卷,即得到厚度为135μm的防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜。
实施例2
一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,以重量份数计,组成如下:
TPU树脂 70份;
抗菌自修复凝胶 30份
TPU抗静电剂 2份。
所述抗菌自修复凝胶的制备方法如下:
(1)将1mol 4-氯苯胺加入到250g质量浓度为37wt%的盐酸水溶液中,冰浴下搅拌10min后,加入1.2mol亚硝酸钠,室温下搅拌反应1h后;再加入1mol萘酚,在5℃下搅拌反应15min后,反应结束;在反应体系中加入500mL乙酸乙酯,之后经强力搅拌、分液,取油相,减压蒸馏后,80℃真空干燥4h,得到中间产物I,所述中间产物I红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;739cm-1:-C-Cl存在;
(2)将7mol中间产物I、1mol三聚氰胺、7mol氢氧化钠、0.1mol碘化铜、0.1mol有机配体溶于1000mL N,N-二甲基甲酰胺中,于90℃下搅拌反应12h,反应结束后,将反应体系的温度降至室温,加入300mL去离子水,搅拌生成沉淀,对反应产物进行过滤,取不溶物,然后对不溶物用乙醇洗涤,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物II,所述中间产物II红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;739cm-1:-C-Cl消失;
(3)N2保护下,将1.0mol中间产物II、6.6mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物II、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%,于120℃下搅拌反应12h,得到含中间产物III的溶液,所述中间产物III红外数据如下:
3583cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在;1719cm-1:-C=O存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在;
(4)将6.8mol聚丙二醇1000溶于800mL乙酸乙酯中,得到预反应液,然后将步骤(3)得到的含中间产物III的溶液置于恒压滴液漏斗中,采取边滴加边搅拌的方式加入到预反应液中,滴加完成后,于75℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应结束的溶液浓缩,浓缩物中加入1000mL二氯甲烷,然后对其进行过滤,取滤液,最后对收集得到的滤液减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物IV,所述中间产物IV红外数据如下:
3551cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO消失;
(5)N2保护下,将1.0mol中间产物IV、6.6mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,75℃下搅拌反应2h,得到含中间产物V的溶液,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物IV、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%;
所述中间产物V红外数据如下:
3551cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在。
(6)在步骤(5)得到的含中间产物V的溶液中加入6.6mol单羟基化合物,搅拌均匀后,于80℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应后的溶液进行浓缩,浓缩物中加入500mL去离子水,对其进行过滤后,取不溶物,然后对收集得到的不溶物进行减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物VI;
(7)将4.8kg中间产物VI溶于1000mL乙酸乙酯中,加入700ml质量浓度为30wt%过氧化氢水溶液、0.01mol碘化钠,搅拌生成黄色不溶物,继续搅拌至不再生成后,加入1000mL饱和硫代硫酸钠水溶液,搅拌至黄色消失,对反应体系进行过滤,取不溶物用1000mL去离子水洗涤3次,并于110℃下真空干燥12h,得到目标产物。
所述防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜按照以下步骤制备:
(1)将TPU树脂、抗菌自修复凝胶、TPU抗静电剂分别置于烘箱中,各自于60℃下4h后,取出备用;
(2)按照配方量,在混料机中加入TPU树脂、抗菌自修复凝胶和TPU抗静电剂,于60℃、50rpm的转速下搅拌混合1h,获得混合原料;
(3)将步骤(2)得到的混合原料置于单螺杆挤出机中,挤出机五段分区温度分别为190℃、205℃、220℃、230℃、240℃,于转速50rpm下熔融共混、挤出,并通过流延膜模头出料,流延成型获得初级胶膜;
(4)将步骤(3)得到的初级胶膜牵引至拉伸辊上对其进行双向拉伸,拉伸比为1.5/1,拉伸结束后,对所获膜材进行冷却辊定型固化、分切、收卷,即得到厚度为135μm的防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜。
实施例3
一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,以重量份数计,组成如下:
TPU树脂 90份;
抗菌自修复凝胶 10份
TPU抗静电剂 3份。
所述抗菌自修复凝胶的制备方法如下:
(1)将1mol 4-氯苯胺加入到400g质量浓度为37wt%的盐酸水溶液中,冰浴下搅拌10min后,加入1.5mol亚硝酸钠,室温下搅拌反应1h后;再加入1mol萘酚,在0℃下搅拌反应20min后,反应结束;在反应体系中加入500mL乙酸乙酯,之后经强力搅拌、分液,取油相,减压蒸馏后,80℃真空干燥4h,得到中间产物I,所述中间产物I红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;739cm-1:-C-Cl存在;
(2)将6.6mol中间产物I、1mol三聚氰胺、7mol氢氧化钠、0.1mol碘化铜、0.1mol有机配体溶于1000mLN,N-二甲基甲酰胺中,于100℃下搅拌反应8h,反应结束后,将反应体系的温度降至室温,加入300mL去离子水,搅拌生成沉淀,对反应产物进行过滤,取不溶物,然后对不溶物用乙醇洗涤,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物II,所述中间产物II红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;739cm-1:-C-Cl消失;
(3)N2保护下,将1.0mol中间产物II、7mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物II、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%,于80℃下搅拌反应16h,得到含中间产物III的溶液,所述中间产物III红外数据如下:
3583cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在;1719cm-1:-C=O存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在;
(4)将7mol聚丙二醇400溶于800mL乙酸乙酯中,得到预反应液,然后将步骤(3)得到的含中间产物III的溶液置于恒压滴液漏斗中,采取边滴加边搅拌的方式加入到预反应液中,滴加完成后,于70℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应结束的溶液浓缩,浓缩物中加入1000mL二氯甲烷,然后对其进行过滤,取滤液,最后对收集得到的滤液减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物IV,所述中间产物IV红外数据如下:
3551cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO消失;
(5)N2保护下,将1.0mol中间产物IV、7mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,655℃下搅拌反应2h,得到含中间产物V的溶液,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物IV、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%;
所述中间产物V红外数据如下:
3551cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在。
(6)在步骤(5)得到的含中间产物V的溶液中加入7mol单羟基化合物,搅拌均匀后,于70℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应后的溶液进行浓缩,浓缩物中加入500mL去离子水,对其进行过滤后,取不溶物,然后对收集得到的不溶物进行减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物VI;
(7)将4.8kg中间产物VI溶于1000mL乙酸乙酯中,加入700ml质量浓度为30wt%过氧化氢水溶液、0.01mol碘化钠,搅拌生成黄色不溶物,继续搅拌至不再生成后,加入1000mL饱和硫代硫酸钠水溶液,搅拌至黄色消失,对反应体系进行过滤,取不溶物用1000mL去离子水洗涤3次,并于110℃下真空干燥12h,得到目标产物。
所述防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜按照以下步骤制备:
(1)将TPU树脂、抗菌自修复凝胶、TPU抗静电剂分别置于烘箱中,各自于60℃下4h后,取出备用;
(2)按照配方量,在混料机中加入TPU树脂、抗菌自修复凝胶、TPU抗静电剂,于60℃、80rpm的转速下搅拌混合0.7h,获得混合原料;
(3)将步骤(2)得到的混合原料置于单螺杆挤出机中,挤出机五段分区温度分别为190℃、205℃、220℃、230℃、240℃,于转速50rpm下熔融共混、挤出,并通过流延膜模头出料,流延成型获得初级胶膜;
(4)将步骤(3)得到的初级胶膜牵引至拉伸辊上对其进行双向拉伸,拉伸比为1.5/1,拉伸结束后,对所获膜材进行冷却辊定型固化、分切、收卷,即得到厚度为135μm的防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜。
实施例4
一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,以重量份数计,组成如下:
TPU树脂 70份;
抗菌自修复凝胶 30份
TPU抗静电剂 4份。
所述抗菌自修复凝胶的制备方法如下:
(1)将1mol 4-氯苯胺加入到300g质量浓度为37wt%的盐酸水溶液中,冰浴下搅拌10min后,加入1.3mol亚硝酸钠,室温下搅拌反应1h后;再加入1mol萘酚,在5℃下搅拌反应20min后,反应结束;在反应体系中加入500mL乙酸乙酯,之后经强力搅拌、分液,取油相,减压蒸馏后,80℃真空干燥4h,得到中间产物I,所述中间产物I红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;739cm-1:-C-Cl存在;
(2)将6.8mol中间产物I、1mol三聚氰胺、7mol氢氧化钠、0.1mol碘化铜、0.1mol有机配体溶于1000mL N,N-二甲基甲酰胺中,于95℃下搅拌反应8h,反应结束后,将反应体系的温度降至室温,加入300mL去离子水,搅拌生成沉淀,对反应产物进行过滤,取不溶物,然后对不溶物用乙醇洗涤,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物II,所述中间产物II红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;739cm-1:-C-Cl消失;
(3)N2保护下,将1.0mol中间产物II、6.8mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物II、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%,于90℃下搅拌反应16h,得到含中间产物III的溶液,所述中间产物III红外数据如下:
3583cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在;1719cm-1:-C=O存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在;
(4)将6.8mol聚丙二醇800溶于800mL乙酸乙酯中,得到预反应液,然后将步骤(3)得到的含中间产物III的溶液置于恒压滴液漏斗中,采取边滴加边搅拌的方式加入到预反应液中,滴加完成后,于75℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应结束的溶液浓缩,浓缩物中加入1000mL二氯甲烷,然后对其进行过滤,取滤液,最后对收集得到的滤液减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物IV,所述中间产物IV红外数据如下:
3551cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO消失;
(5)N2保护下,将1.0mol中间产物IV、7mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,65℃下搅拌反应2h,得到含中间产物V的溶液,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物IV、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%;
所述中间产物V红外数据如下:
3551cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在。
(6)在步骤(5)得到的含中间产物V的溶液中加入7mol单羟基化合物,搅拌均匀后,于75℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应后的溶液进行浓缩,浓缩物中加入500mL去离子水,对其进行过滤后,取不溶物,然后对收集得到的不溶物进行减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物VI;
(7)将4.8kg中间产物VI溶于1000mL乙酸乙酯中,加入720ml质量浓度为30wt%过氧化氢水溶液、0.01mol碘化钠,搅拌生成黄色不溶物,继续搅拌至不再生成后,加入1000mL饱和硫代硫酸钠水溶液,搅拌至黄色消失,对反应体系进行过滤,取不溶物用1000mL去离子水洗涤3次,并于110℃下真空干燥12h,得到目标产物。
所述防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜按照以下步骤制备:
(1)将TPU树脂、抗菌自修复凝胶、TPU抗静电剂分别置于烘箱中,各自于60℃下4h后,取出备用;
(2)按照配方量,在混料机中加入TPU树脂、抗菌自修复凝胶、抗静电剂,于60℃、100rpm的转速下搅拌混合0.5h,获得混合原料;
(3)将步骤(2)得到的混合原料置于单螺杆挤出机中,挤出机五段分区温度分别为190℃、205℃、220℃、230℃、240℃,于转速50rpm下熔融共混、挤出,并通过流延膜模头出料,流延成型获得初级胶膜;
(4)将步骤(3)得到的初级胶膜牵引至拉伸辊上对其进行双向拉伸,拉伸比为1.5/1,拉伸结束后,对所获膜材进行冷却辊定型固化、分切、收卷,即得到厚度为135μm的防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜。
实施例5
一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,以重量份数计,组成如下:
TPU树脂 80份;
抗菌自修复凝胶 20份
TPU抗静电剂 5份。
所述抗菌自修复凝胶的制备方法如下:
(1)将1mol 4-氯苯胺加入到250g质量浓度为37wt%的盐酸水溶液中,冰浴下搅拌10min后,加入1.2mol亚硝酸钠,室温下搅拌反应1h后;再加入1mol萘酚,在0℃下搅拌反应20min后,反应结束;在反应体系中加入500mL乙酸乙酯,之后经强力搅拌、分液,取油相,减压蒸馏后,80℃真空干燥4h,得到中间产物I,所述中间产物I红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;739cm-1:-C-Cl存在;
(2)将6.8mol中间产物I、1mol三聚氰胺、7mol氢氧化钠、0.1mol碘化铜、0.1mol有机配体溶于1000mL N,N-二甲基甲酰胺中,于90℃下搅拌反应10h,反应结束后,将反应体系的温度降至室温,加入300mL去离子水,搅拌生成沉淀,对反应产物进行过滤,取不溶物,然后对不溶物用乙醇洗涤,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物II,所述中间产物II红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-
存在;1563cm-1:三嗪环存在;739cm-1:-C-Cl消失;
(3)N2保护下,将1.0mol中间产物II、6.8mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物II、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%,于110℃下搅拌反应12h,得到含中间产物III的溶液,所述中间产物III红外数据如下:
3583cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在;1719cm-1:-C=O存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在;
(4)将6.8mol聚丙二醇600溶于800mL乙酸乙酯中,得到预反应液,然后将步骤(3)得到的含中间产物III的溶液置于恒压滴液漏斗中,采取边滴加边搅拌的方式加入到预反应液中,滴加完成后,于75℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应结束的溶液浓缩,浓缩物中加入1000mL二氯甲烷,然后对其进行过滤,取滤液,最后对收集得到的滤液减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物IV,所述中间产物IV红外数据如下:
3551cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO消失;
(5)N2保护下,将1.0mol中间产物IV、6.8mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,65℃下搅拌反应2h,得到含中间产物V的溶液,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物IV、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%;
所述中间产物V红外数据如下:
3551cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在。
(6)在步骤(5)得到的含中间产物V的溶液中加入6.8mol单羟基化合物,搅拌均匀后,于80℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应后的溶液进行浓缩,浓缩物中加入500mL去离子水,对其进行过滤后,取不溶物,然后对收集得到的不溶物进行减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物VI;
(7)将4.8kg中间产物VI溶于1000mL乙酸乙酯中,加入700ml质量浓度为30wt%过氧化氢水溶液、0.01mol碘化钠,搅拌生成黄色不溶物,继续搅拌至不再生成后,加入1000mL饱和硫代硫酸钠水溶液,搅拌至黄色消失,对反应体系进行过滤,取不溶物用1000mL去离子水洗涤3次,并于110℃下真空干燥12h,得到目标产物。
所述防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜按照以下步骤制备:
(1)将TPU树脂、抗菌自修复凝胶、TPU抗静电剂分别置于烘箱中,各自于60℃下4h后,取出备用;
(2)按照配方量,在混料机中加入TPU树脂、抗菌自修复凝胶、抗静电剂,于60℃、50rpm的转速下搅拌混合1h,获得混合原料;
(3)将步骤(2)得到的混合原料置于单螺杆挤出机中,挤出机五段分区温度分别为190℃、205℃、220℃、230℃、240℃,于转速50rpm下熔融共混、挤出,并通过流延膜模头出料,流延成型获得初级胶膜;
(4)将步骤(3)得到的初级胶膜牵引至拉伸辊上对其进行双向拉伸,拉伸比为1.5/1,拉伸结束后,对所获膜材进行冷却辊定型固化、分切、收卷,即得到厚度为135μm的防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜。
实施例6
一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,以重量份数计,组成如下:
TPU树脂 70份;
抗菌自修复凝胶 30份
TPU抗静电剂 3份。
所述抗菌自修复凝胶的制备方法如下:
(1)将1mol 4-氯苯胺加入到400g质量浓度为37wt%的盐酸水溶液中,冰浴下搅拌10min后,加入1.4mol亚硝酸钠,室温下搅拌反应1h后;再加入1mol萘酚,在5℃下搅拌反应30min后,反应结束;在反应体系中加入500mL乙酸乙酯,之后经强力搅拌、分液,取油相,减压蒸馏后,80℃真空干燥4h,得到中间产物I,所述中间产物I红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;739cm-1:-C-Cl存在;
(2)将6.6mol中间产物I、1mol三聚氰胺、7mol氢氧化钠、0.1mol碘化铜、0.1mol有机配体溶于1000mL N,N-二甲基甲酰胺中,于100℃下搅拌反应10h,反应结束后,将反应体系的温度降至室温,加入300mL去离子水,搅拌生成沉淀,对反应产物进行过滤,取不溶物,然后对不溶物用乙醇洗涤,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物II,所述中间产物II红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;739cm-1:-C-Cl消失;
(3)N2保护下,将1.0mol中间产物II、6.8mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物II、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%,于100℃下搅拌反应14h,得到含中间产物III的溶液,所述中间产物III红外数据如下:
3583cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在;1719cm-1:-C=O存在;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在;
(4)将6.6mol聚丙二醇1000溶于800mL乙酸乙酯中,得到预反应液,然后将步骤(3)得到的含中间产物III的溶液置于恒压滴液漏斗中,采取边滴加边搅拌的方式加入到预反应液中,滴加完成后,于80℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应结束的溶液浓缩,浓缩物中加入1000mL二氯甲烷,然后对其进行过滤,取滤液,最后对收集得到的滤液减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物IV,所述中间产物IV红外数据如下:
3551cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO消失;
(5)N2保护下,将1.0mol中间产物IV、6.6mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,70℃下搅拌反应2h,得到含中间产物V的溶液,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物IV、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%;
所述中间产物V红外数据如下:
3551cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在。
(6)在步骤(5)得到的含中间产物V的溶液中加入6.6mol单羟基化合物,搅拌均匀后,于80℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应后的溶液进行浓缩,浓缩物中加入500mL去离子水,对其进行过滤后,取不溶物,然后对收集得到的不溶物进行减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物VI;
(7)将4.8kg中间产物VI溶于1000mL乙酸乙酯中,加入720ml质量浓度为30wt%过氧化氢水溶液、0.01mol碘化钠,搅拌生成黄色不溶物,继续搅拌至不再生成后,加入1000mL饱和硫代硫酸钠水溶液,搅拌至黄色消失,对反应体系进行过滤,取不溶物用1000mL去离子水洗涤3次,并于110℃下真空干燥12h,得到目标产物。
所述防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜按照以下步骤制备:
(1)将TPU树脂、抗菌自修复凝胶、TPU抗静电剂分别置于烘箱中,各自于60℃下4h后,取出备用;
(2)按照配方量,在混料机中加入TPU树脂、抗菌自修复凝胶和TPU抗静电剂,于60℃、100rpm的转速下搅拌混合1h,获得混合原料;
(3)将步骤(2)得到的混合原料置于单螺杆挤出机中,挤出机五段分区温度分别为190℃、205℃、220℃、230℃、240℃,于转速50rpm下熔融共混、挤出,并通过流延膜模头出料,流延成型获得初级胶膜;
(4)将步骤(3)得到的初级胶膜牵引至拉伸辊上对其进行双向拉伸,拉伸比为1.5/1,拉伸结束后,对所获膜材进行冷却辊定型固化、分切、收卷,即得到厚度为135μm的防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜。
对比例1同实施例1,不同之处在于,对比例1为普通的TPU光学膜,按照以下步骤制备:
(1)将TPU树脂、TPU抗静电剂置于烘箱中,各自于60℃下4h后,取出备用;
(2)按照配方量,在混料机中加入TPU树脂、抗静电剂,于60℃、100rpm的转速下搅拌混合0.5h,获得混合原料;
(3)将步骤(2)得到的混合原料置于单螺杆挤出机中,挤出机五段分区温度分别为190℃、205℃、220℃、230℃、240℃,于转速50rpm下熔融共混、挤出,并通过流延膜模头出料,流延成型获得初级胶膜;
(3)将步骤(2)得到的初级胶膜牵引至拉伸辊上对其进行双向拉伸,拉伸比为1.5/1,拉伸结束后,对所获膜材进行冷却辊定型固化、分切、收卷,即得到厚度为135μm的TPU光学膜。
对比例2同实施例1,不同之处在于,对比例2中的防蓝光膜,以重量份数计,组成如下:
TPU树脂 80份;
防蓝光凝胶 20份。
TPU抗静电剂 1份。
所述防蓝光凝胶是由实施例1中的中间产物V与三羟甲基丙烷反应得到,具体步骤如下:
N2保护下,将1.0mol中间产物V、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,加入2.0mol三羟甲基丙烷,搅拌混合均匀,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物IV、三羟甲基丙烷总质量的0.5%,于75℃下反应至反应体系中的异氰酸根消失,反应结束,将得到的反应溶液浓缩后,加入500mL甲醇并搅拌均匀,然后对其进行过滤并收集不溶物、对收集得到的不溶物减压蒸馏后,于80℃下真空干燥4h,即得到目标产物,所述目标产物VI的凝胶含量为88.6%,所述目标产物的红外数据如下:
3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1653cm-1:-C=N-存在;1597cm-1:-N=N-存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO消失。
所述防蓝光膜按照以下步骤制备:
(1)将TPU树脂、防蓝光凝胶、TPU抗静电剂分别置于烘箱中,各自于60℃下4h后,取出备用;
(2)按照配方量,在混料机中加入TPU树脂和防蓝光凝胶,于60℃、100rpm的转速下搅拌混合0.5h,获得混合原料;
(3)将步骤(2)得到的混合原料置于单螺杆挤出机中,挤出机五段分区温度分别为190℃、205℃、220℃、230℃、240℃,于转速50rpm下熔融共混、挤出,并通过流延膜模头出料,流延成型获得初级胶膜;
(4)将步骤(3)得到的初级胶膜牵引至拉伸辊上对其进行双向拉伸,拉伸比为1.5/1,拉伸结束后,对所获膜材进行冷却辊定型固化、分切、收卷,即得到厚度为135μm的防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜。
对比例3
一种自修复膜,以重量份数计,组成如下:
TPU树脂 80份;
自修复凝胶 20份。
TPU抗静电剂TR-WT6 1份。
所述自修复凝胶的制备方法如下:
(1)将6.8mol对氯苯酚、1mol三聚氰胺、7mol氢氧化钠、0.1mol碘化铜、0.1mol有机配体溶于N,N-二甲基甲酰胺中,于95℃下搅拌反应10h,反应结束后,将反应体系的温度降至室温,加入1000mL去离子水,搅拌生成沉淀,过滤后取不溶物,对收集得到的不溶物用300mL乙醇洗涤后,置于80℃下真空干燥4h,得到中间产物I;
所述中间产物I红外数据如下:
3583cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;1563cm-1:三嗪环存在;739cm-1:-C-Cl消失;
(2)N2保护下,将1.0mol中间产物I、6.8mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,100℃下搅拌反应14h,得到含中间产物II的溶液并置于恒压滴液漏斗中,得到反应液A,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物I、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%;所述中间产物II红外数据如下:
3583cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在;1719cm-1:-C=O存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在;
(3)将6.8mol聚丙二醇600溶于800mL乙酸乙酯中,开始边搅拌边滴加步骤(2)得到的反应液A,滴加完成后,于75℃下反应至反应体系中的异氰酸根在FTIR谱图上的吸收峰消失,反应结束,将反应溶液浓缩后,加入1000mL二氯甲烷,然后对其进行过滤,取滤液,所获滤液减压蒸馏,于80℃真空干燥4h,得到中间产物III;
所述中间产物III红外数据如下:
3551cm-1:-OH存在;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO消失;
(4)N2保护下,将1.0mol中间产物III、6.8mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,70℃下搅拌2h,得到含中间产物IV的溶液,然后加入6.8mol巯基乙醇,于75℃下搅拌反应至反应体系中的异氰酸根在FTIR谱图上的吸收峰消失,反应结束,之后对反应溶液浓缩后,加入500mL去离子水,过滤后,取不溶物,对收集得到的不溶物减压蒸馏后,于80℃下真空干燥4h,得到中间产物V;所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物III、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%;
所述中间产物IV红外数据如下:
3551cm-1:-OH消失;3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO存在。
所述中间产物V红外数据如下:
3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在并增强;1719cm-1:-C=O存在并增强;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO消失;2562cm-1:-SH存在;
(5)将1mol中间产物V溶于乙酸乙酯中,加入700mL质量浓度为30wt%的过氧化氢水溶液、0.01mol碘化钠,搅拌生成黄色不溶物,继续搅拌至不再生成后,加入1000mL饱和硫代硫酸钠溶液,搅拌至黄色消失,过滤,取不溶物用1000mL去离子水洗涤3次,110℃真空干燥12h,得到目标产物VI;所述目标产物VI的凝胶含量:85.7%。
所述目标产物VI红外数据如下:
3055cm-1:苯环存在;3347cm-1:-NH-存在;1719cm-1:-C=O存在;1563cm-1:三嗪环存在;2264cm-1:-NCO消失;2562cm-1:-SH消失。
所述自修复膜,按照以下步骤制备:
(1)将TPU树脂、自修复凝胶、TPU抗静电剂TR-WT6分别置于烘箱中,各自于60℃下4h后,取出备用;
(2)按照配方量,在混料机中加入TPU树脂、自修复凝胶和TPU抗静电剂TR-WT6,于60℃、100rpm的转速下搅拌混合0.5h,获得混合原料;
(3)将步骤(2)得到的混合原料置于单螺杆挤出机中,挤出机五段分区温度分别为190℃、205℃、220℃、230℃、240℃,于转速50rpm下熔融共混、挤出,并通过流延膜模头出料,流延成型获得初级胶膜;
(4)将步骤(3)得到的初级胶膜牵引至拉伸辊上对其进行双向拉伸,拉伸比为1.5/1,拉伸结束后,对所获膜材进行冷却辊定型固化、分切、收卷,即得到厚度为135μm的自修复GPU膜。
对比例4是光学级PET透明薄膜UY42。
对比例5是光学级钢化玻璃,其牌号为肖特D263T。
对本发明实施例1-6、对比例1-3所获膜材以及对比例4-5的膜材进行相关性能测试,具体测试结果如表1所示。
其中测试方法如下:
(1)膜厚:使用精密千分尺测试。
(2)膜光透过率、雾度:按照JIS 7361所描述的方法进行测试。
(3)膜的光吸收效果:将膜置于紫外-可见光下进行光吸收测试,其中扫描范围为380-455nm,扫描间隔为1nm。紫外-可见光吸收的吸收效果:以平均光透过率数值来表示,光透过率越低,膜的光吸收效果越优。
(4)膜的自修复效率:以1kg力23.5℃下,使用铜刷在膜面进行来回操作,10个来回后停止,观察膜面修复情况,1-10s内自修复,记为“5”;60s内自修复,记为“4”;120s内自修复,记为“3”;10min内自修复,记为“2”;超过10min,记为“1”。
(5)落球冲击:23.5℃下将膜水平放置平面上,以110g的钢球从130cm处自由落体,观察膜面外观,无明显痕迹记为“OK”;有裂纹、应力发白或破碎等明显痕迹记为“NG”。
(6)膜热收缩率:将膜裁成500cm×500cm,放置150℃烘箱中30min后,取出,测试其MD、TD方向上的收缩率。
(7)膜外观:手持强光灯,与膜面呈45°,观察晶点数量及大小。无晶点或φ≤0.1mm,记为“4”;0.1<φ≤0.2mm晶点且<3个/m2,记为“3”;0.2<φ≤0.3mm晶点且<3个/m2,记为“2”;φ>0.3mm,记为“1”。
(8)膜的美观度:手指触感,验证厚重情况。触感滑爽、不厚重记为“OK”;较厚重记为:NG。
(9)膜是否与曲面玻璃贴合:通过热压的方式将膜与曲面玻璃贴合,无翘曲,记为“OK”;其他情况,记为“NG”,所用曲面玻璃为康宁大猩猩第五代3D曲面玻璃。
(10)抗菌性按照ISO22196-2011标准测试。
表1
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,其特征在于,以重量份数计,包括以下原料成分:
TPU树脂70-90份;
抗菌自修复凝胶10-30份;
抗静电剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,其特征在于:所述抗菌自修复凝胶的制备方法包括以下步骤:
(1)将1mol 4-氯苯胺加入到250-400g质量浓度为37wt%的盐酸水溶液中,冰浴下搅拌10min后,加入1.2-1.5mol亚硝酸钠,室温下搅拌反应1h后;再加入1mol萘酚,在0-5℃下搅拌反应15-30min后,反应结束;在反应体系中加入500mL乙酸乙酯,之后经强力搅拌、分液,取油相,减压蒸馏后,80℃真空干燥4h,得到中间产物I;
(2)将6.6-7mol中间产物I、1mol三聚氰胺、7mol氢氧化钠、0.1mol碘化铜、0.1mol有机配体溶于1000mL N,N-二甲基甲酰胺中,于90-100℃下搅拌反应8-12h,反应结束后,将反应体系的温度降至室温,加入300mL去离子水,搅拌生成沉淀,对反应产物进行过滤,取不溶物,然后对不溶物用乙醇洗涤,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物II;
(3)N2保护下,将1.0mol中间产物II、6.6-7mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物II、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%,于80-120℃下搅拌反应12-16h,得到含中间产物III的溶液;
(4)将6.6-7mol聚丙二醇溶于800mL乙酸乙酯中,得到预反应液,然后将步骤(3)得到的含中间产物III的溶液置于恒压滴液漏斗中,采取边滴加边搅拌的方式加入到预反应液中,滴加完成后,于70-80℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应结束的溶液浓缩,浓缩物中加入1000mL二氯甲烷,然后对其进行过滤,取滤液,最后对收集得到的滤液减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物IV;
(5)N2保护下,将中间产物1.0mol IV、6.6-7mol异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡溶于1000mL乙酸乙酯中,65-75℃下搅拌反应2h,得到含中间产物V的溶液,所述二月桂酸二丁基锡用量为中间产物IV、异佛尔酮二异氰酸酯总质量的0.5%;
(6)在步骤(5)得到的含中间产物V的溶液中加入6.6-7mol单羟基化合物,所述单羟基化合物由巯基乙醇与1,3-二-叔丁氧羰基-2-(2-羟基乙基)胍按照摩尔比2:1组成,搅拌均匀后,于70-80℃下搅拌反应至反应体系中异氰酸酯的吸收峰在FTIR谱图中消失,反应结束,之后对反应后的溶液进行浓缩,浓缩物中加入500mL去离子水,对其进行过滤后,取不溶物,然后对收集得到的不溶物进行减压蒸馏,并于80℃下真空干燥4h,得到中间产物VI;
(7)将适量的中间产物VI溶于1000mL乙酸乙酯中,加入700-720ml质量浓度为30wt%过氧化氢水溶液、0.01mol碘化钠,搅拌生成黄色不溶物,继续搅拌至不再生成后,加入1000mL饱和硫代硫酸钠水溶液,搅拌至黄色消失,对反应体系进行过滤,取不溶物用1000mL去离子水洗涤3次,并于110℃下真空干燥12h,得到目标产物VII。
4.根据权利要求2所述的一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,其特征在于:所述聚丙二醇为聚丙二醇400、聚丙二醇600、聚丙二醇800或聚丙二醇1000。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,其特征在于:其制备方法包含以下步骤:
(1)将TPU树脂、抗菌自修复凝胶、抗静电剂分别置于烘箱中,各自于60℃下4h后,取出备用;
(2)按照配方量,在混料机中加入TPU树脂、抗菌自修复凝胶、抗静电剂,于60℃、50-100rpm的转速下搅拌混合0.5-1h,获得混合原料;
(3)将步骤(2)得到的混合原料置于单螺杆挤出机中,于45-50rpm的转速下高温熔融共挤,并通过流延膜模头出料,流延成型获得初级胶膜;
(4)将步骤(3)得到的初级胶膜牵引至拉伸辊上对其进行双向拉伸、冷却辊定型固化、分切、收卷后,即得到防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜。
6.根据权利要求5所述的一种防蓝光抗菌抗静电光学级GPU自修复膜,其特征在于,其制备方法中步骤(3)中挤出机五段分区温度分别为190℃、205℃、220℃、230℃、240℃。
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