CN116239948A - 一种超抗水型镜片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及镜片技术领域，尤其是涉及一种超抗水型镜片及其制备方法。一种超抗水型镜片，包括镜片基体和包覆于镜片基体两侧的防水包覆膜，所述防水包覆膜由防水包覆涂料涂覆而成，所述防水包覆涂料包括以下重量份物质：UV预聚体65～75份、活性稀释剂25～35份、光引发剂2～5份、纳米二氧化硅3～5份和石蜡0.5～3.5份。本申请通过石蜡分子有效嵌合于二氧化硅颗粒间隙内部，有效改善镜片基体的抗水效果，同时本申请通过二氧化硅有效改善石蜡分子的团聚现象，提高了两者在涂层之间的分散性能，从而进一步提高了镜片基体的抗水性能。
Description
技术领域
本申请涉及镜片技术领域，尤其是涉及一种超抗水型镜片及其制备方法。
背景技术
在现有的眼镜产品中，树脂镜片被广泛使用。根据工艺不同树脂镜片可分为热固型和热塑型镜片，树脂镜片具有质量轻、易加工、防紫外线、抗冲击和透光性能好等优点，已经替代了市场上的玻璃镜片。
针对上述现有技术，本发明人发现，现有的常见的树脂镜片在使用过程中，由于树脂镜片的防水性能不佳，易受环境、湿度和温度等影响，在遇到水雾或者下雨天气时，出现防水性能不佳的现象，影响佩戴者的使用。
发明内容
为了改善现有树脂镜片抗水性能不佳的缺陷，本申请提供一种超抗水型镜片及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种超抗水型镜片，采用如下的技术方案：一种超抗水型镜片，包括镜片基体和包覆于镜片基体两侧的防水包覆膜，所述防水包覆膜由防水包覆涂料涂覆而成，所述防水包覆涂料包括以下重量份物质：
UV预聚体65～75份；
活性稀释剂25～35份；
光引发剂2～5份；
纳米二氧化硅3～5份；
石蜡0.5～3.5份。
通过采用上述技术方案，本申请通过石蜡和纳米二氧化硅的有效配合添加至涂层中，一方面，纳米二氧化硅和石蜡有效协同，在镜片基体表面形成有效的包覆层，通过石蜡分子有效嵌合于二氧化硅颗粒间隙内部，有效改善镜片基体的抗水效果，同时本申请通过二氧化硅有效改善石蜡分子的团聚现象，提高了两者在涂层之间的分散性能，从而进一步提高了镜片基体的抗水性能。
优选的，所述防水包覆涂料采用改性二氧化硅溶胶代替纳米二氧化硅，所述改性二氧化硅溶胶包括：
硅溶胶15～30份；
硅烷偶联剂0.5～1.5份。
通过采用上述技术方案，本申请通过硅溶胶进一步代替纳米二氧化硅的成分，改善单一纳米二氧化硅颗粒成膜性能不佳的缺陷，同时本申请进一步通过添加硅烷偶联剂改善了防水包覆层与镜片基体之间的结合强度，从而提高了防水包覆层的耐久性能，进一步提高了镜片的抗水性能。
进一步的，所述改性无机溶胶液还包括0.3～0.5重量份的硬脂酸钙。
通过采用上述技术方案，本申请通过硬脂酸钙进一步的添加，由于硬脂酸钙具有双亲分子的结构，不仅改善了组分中二氧化硅颗粒之间的结合强度，还能通过石蜡和硬脂酸钙形成良好的配合，从而进一步改善镜片的抗水性能。
优选的，所述超抗水型镜片还包括界面结合层，所述界面结合层设于每层防水包覆层与每层镜片基体之间，所述界面结合层由界面结合涂料涂覆而成，所述界面结合涂料包括：
去离子水45～60份；
支化聚乙烯亚胺1.5～2.5份；
透明质酸0.5～1.6份。
通过采用上述技术方案，本申请通过在耐高温包覆层和镜片基体之间设置界面结合层，改善了防水包覆层与镜片基体之间的结合强度和耐久性能。
第二方面，本申请提供了一种超抗水型镜片的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、取镜片基体浸渍于所述界面结合涂料中，层层自组装后，氮气吹干，制备得界面结合层；
S2、按防水包覆涂料组分将原料复配完成后，研磨分散，过1～2μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S3、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆，紫外固化后，即可制备得所述超抗水型镜片。
优选的，步骤S1所述的层层自组装包括：
将镜片基体浸渍于所述界面结合涂料中浸泡15min后，去离子水冲洗1min后，继续浸泡处理，重复20次，即可完成层层自组装。
通过采用上述技术方案，本申请进一步优化了超抗水型镜片的制备方法，通过层层自组装的结合方式，提高了镜片基体表面防水包覆层和基体之间的结合强度。
优选的，一种超抗水型镜片的制备方法，还包括镜片基体预处理步骤：将镜片基体置于等离子清洗机中，清洗处理后，自然干燥，完成镜片基体预处理步骤。
通过采用上述技术方案，本申请进一步优化了超抗水型镜片的制备方法，预处理后的镜片基体由于晶杆等离子清洗机的清洗，在其表面形成良好的刻蚀，从而改善了界面结合层和/或防水包覆层与镜片基体之间的结合强度。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
第一、本申请石蜡和纳米二氧化硅的有效配合添加至涂层中，一方面，纳米二氧化硅和石蜡有效协同，在镜片基体表面形成有效的包覆层，通过石蜡分子有效嵌合于二氧化硅颗粒间隙内部，有效改善镜片基体的抗水效果，同时本申请通过二氧化硅有效改善石蜡分子的团聚现象，提高了两者在涂层之间的分散性能，从而进一步提高了镜片基体的抗水性能。
第二、本申请通过硅溶胶进一步补充纳米二氧化硅的成分，改善单一纳米二氧化硅颗粒成膜性能不佳的缺陷，同时本申请进一步通过添加硅烷偶联剂改善了防水包覆层与镜片基体之间的结合强度，从而提高了防水包覆层的耐久性能，进一步提高了镜片的抗水性能。
第三、本申请进一步优化了超抗水型镜片的制备方法，预处理后的镜片基体由于晶杆等离子清洗机的清洗，在其表面形成良好的刻蚀，从而改善了界面结合层和/或防水包覆层与镜片基体之间的结合强度。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例1：改性二氧化硅溶胶1：
取15kg固含量15％的硅溶胶、5kg无水乙醇和0.5kg硅烷偶联剂KH-550，搅拌混合，制备得改性二氧化硅溶胶1。
制备例2：改性二氧化硅溶胶2：
取22kg固含量15％的硅溶胶、6kg无水乙醇和1kg硅烷偶联剂KH-550，搅拌混合，制备得改性二氧化硅溶胶2。
制备例3：改性二氧化硅溶胶3：
取30kg固含量15％的硅溶胶、8kg无水乙醇和1.5kg硅烷偶联剂KH-550，搅拌混合，制备得改性二氧化硅溶胶3。
制备例4：改性二氧化硅溶胶4：
取15kg固含量15％的硅溶胶、0.3kg硬脂酸钙、5kg无水乙醇和0.5kg硅烷偶联剂KH-550，搅拌混合，制备得改性二氧化硅溶胶4。
制备例5：改性二氧化硅溶胶5：
取15kg固含量15％的硅溶胶、0.5kg硬脂酸钙、5kg无水乙醇和0.5kg硅烷偶联剂KH-550，搅拌混合，制备得改性二氧化硅溶胶5。
实施例
实施例1
S1、取6.5kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、2.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.2kg光引发剂TPO、0.3kg纳米二氧化硅、0.05kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过1μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S2、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆，控制涂覆厚度为3～5μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
实施例2
S1、取7kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、3kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.35kg光引发剂TPO、0.4kg纳米二氧化硅、0.2kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过1.5μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S2、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆，控制涂覆厚度为4μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
实施例3
S1、取7.5kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、3.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.5kg光引发剂TPO、0.5kg纳米二氧化硅、0.35kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过2μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S2、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆，控制涂覆厚度为5μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
实施例4
S1、取6.5kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、2.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.2kg光引发剂TPO、0.6kg改性二氧化硅溶胶1、0.05kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过1μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S2、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆，控制涂覆厚度为3μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
实施例5
S1、取6.5kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、2.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.2kg光引发剂TPO、0.6kg改性二氧化硅溶胶2、0.05kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过1μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S2、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆，控制涂覆厚度为3μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
实施例6
S1、取6.5kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、2.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.2kg光引发剂TPO、0.6kg改性二氧化硅溶胶3、0.05kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过1μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S2、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆，控制涂覆厚度为3μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
实施例7
S1、取6.5kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、2.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.2kg光引发剂TPO、0.6kg改性二氧化硅溶胶4、0.05kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过1μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S2、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆，控制涂覆厚度为3μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
实施例8
S1、取6.5kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、2.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.2kg光引发剂TPO、0.6kg改性二氧化硅溶胶5、0.05kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过1μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S2、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆，控制涂覆厚度为3μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
实施例9
S1、取4.5kg去离子水、0.15kg支化聚乙烯亚胺和0.05kg透明质酸搅拌混合，收集第界面结合涂料，将镜片基体浸渍于所述界面结合涂料中浸泡15min后，去离子水冲洗1min后，继续浸泡处理，重复20次，即可完成层层自组装；
S2、取6.5kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、2.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.2kg光引发剂TPO、0.6kg改性二氧化硅溶胶4、0.05kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过1μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S3、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆至层层自组装后的镜片基体表面，控制涂覆厚度为3μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
实施例10
S1、取5.2kg去离子水、0.2kg支化聚乙烯亚胺和0.11kg透明质酸搅拌混合，收集第界面结合涂料，将镜片基体浸渍于所述界面结合涂料中浸泡15min后，去离子水冲洗1min后，继续浸泡处理，重复20次，即可完成层层自组装；
S2、取6.5kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、2.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.2kg光引发剂TPO、0.6kg改性二氧化硅溶胶4、0.05kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过1μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S3、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆至层层自组装后的镜片基体表面，控制涂覆厚度为3μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
实施例11
S1、取6.0kg去离子水、0.25kg支化聚乙烯亚胺和0.16kg透明质酸搅拌混合，收集第界面结合涂料，将镜片基体浸渍于所述界面结合涂料中浸泡15min后，去离子水冲洗1min后，继续浸泡处理，重复20次，即可完成层层自组装；
S2、取6.5kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、2.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.2kg光引发剂TPO、0.6kg改性二氧化硅溶胶4、0.05kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过1μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S3、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆至层层自组装后的镜片基体表面，控制涂覆厚度为3μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
实施例12
S1、将镜片基体置于等离子清洗机中，清洗处理后，自然干燥，完成镜片基体预处理步骤；
S2、取6.0kg去离子水、0.25kg支化聚乙烯亚胺和0.16kg透明质酸搅拌混合，收集第界面结合涂料，将镜片基体浸渍于所述界面结合涂料中浸泡15min后，去离子水冲洗1min后，继续浸泡处理，重复20次，即可完成层层自组装；
S3、取6.5kgUV预聚体（脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）、2.5kg二丙二醇二丙烯酸酯、0.2kg光引发剂TPO、0.6kg改性二氧化硅溶胶4、0.05kg石蜡，搅拌混合研磨分散，过1μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S4、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆至层层自组装后的镜片基体表面，控制涂覆厚度为3μm，经紫外固化15min后，即可制备得所述超抗水型镜片。
需要说明的是，本申请实施例1～12均采用的镜片基体包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯基体镜片。
性能检测试验
将实施例1～12制备的超抗水型镜片进行检测，具体检测方法如下：
接触角：接触角测量仪每次可滴0.2mL的水在镜片表面，通过高倍照相机拍摄后，计算机算出水滴与镜片的接触角。
耐摩擦性能：将测试了接触角后的镜片置于耐摩擦机上，通过耐摩擦机将镜片固定，杆的下端放有0#钢丝绒，在机器的带动下做往返运动，钢丝绒是由多根连续的纤维组成的。杆的上端放有砝码，在750g的压力下来回数次摩擦1分钟，然后对比摩擦效果，检测结果如下表1所示：
表1性能检测表
结合实施例1～12数据可以发现，本申请石蜡和纳米二氧化硅的有效配合添加至涂层中，一方面，纳米二氧化硅和石蜡有效协同，在镜片基体表面形成有效的包覆层，通过石蜡分子有效嵌合于二氧化硅颗粒间隙内部，有效改善镜片基体的抗水效果，同时本申请通过二氧化硅有效改善石蜡分子的团聚现象，提高了两者在涂层之间的分散性能，从而进一步提高了镜片基体的抗水性能。
结合实施例1～3和实施例4～8数据来看，本申请技术方案通过硅溶胶进一步补充纳米二氧化硅的成分，改善单一纳米二氧化硅颗粒成膜性能不佳的缺陷，同时本申请进一步通过添加硅烷偶联剂改善了防水包覆层与镜片基体之间的结合强度，从而提高了防水包覆层的耐久性能，进一步提高了镜片的抗水性能。
结合实施例9～11数据和实施例1～8数据来看，说明本申请技术方案通过在耐高温包覆层和镜片基体之间设置界面结合层，改善了防水包覆层与镜片基体之间的结合强度和耐久性能。
结合本申请实施例12和实施例11数据来看，说明本申请技术方案优化了超抗水型镜片的制备方法，预处理后的镜片基体由于晶杆等离子清洗机的清洗，在其表面形成良好的刻蚀，从而改善了界面结合层和/或防水包覆层与镜片基体之间的结合强度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种超抗水型镜片，其特征在于，包括镜片基体和包覆于镜片基体两侧的防水包覆膜，所述防水包覆膜由防水包覆涂料涂覆而成，所述防水包覆涂料包括以下重量份物质：
UV预聚体65～75份；
活性稀释剂25～35份；
光引发剂2～5份；
纳米二氧化硅3～5份；
石蜡0.5～3.5份。
2.根据权利要求1所述的一种超抗水型镜片，其特征在于，所述防水包覆涂料采用改性二氧化硅溶胶代替纳米二氧化硅，所述改性二氧化硅溶胶包括：
硅溶胶15～30份；
硅烷偶联剂0.5～1.5份。
3.根据权利要求2所述的一种超抗水型镜片，其特征在于，所述改性无机溶胶液还包括0.3～0.5重量份的硬脂酸钙。
4.根据权利要求1所述的一种超抗水型镜片，其特征在于，所述超抗水型镜片还包括界面结合层，所述界面结合层设于每层防水包覆层与每层镜片基体之间，所述界面结合层由界面结合涂料涂覆而成，所述界面结合涂料包括：
去离子水45～60份；
支化聚乙烯亚胺1.5～2.5份；
透明质酸0.5～1.6份。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种超抗水型镜片的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1、取镜片基体浸渍于所述界面结合涂料中，层层自组装后，氮气吹干，制备得界面结合层；
S2、按防水包覆涂料组分将原料复配完成后，研磨分散，过1～2μm筛网，收集得防水包覆涂料；
S3、将防水包覆涂料置于湿膜涂覆器中涂覆，紫外固化后，即可制备得所述超抗水型镜片。
6.根据权利要求5所述的一种超抗水型镜片的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的层层自组装包括：
将镜片基体浸渍于所述界面结合涂料中浸泡15min后，去离子水冲洗1min后，继续浸泡处理，重复20次，即可完成层层自组装。
7.根据权利要求5所述的一种超抗水型镜片的制备方法，其特征在于，还包括镜片基体预处理步骤：将镜片基体置于等离子清洗机中，清洗处理后，自然干燥，完成镜片基体预处理步骤。
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