[發明專利]一種制備茶色有機玻璃的方法

無效

• 申請號: 201210032382.7
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN102558593A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 謝東;冷永祥;黃楠;孫鴻
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L33/12
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本發明屬于材料表面改性加工領域，特別涉及一種制備茶色有機玻璃的方法。

背景技術

茶色有機玻璃相對于茶色普通玻璃來說，不僅具有同樣的光學性能和裝飾性能，還具有優異的機械性能，耐沖擊、韌性好，因而有更為廣泛的應用前景?，F有的茶色普通玻璃的制備技術，如：“普通玻璃真空鍍銅合金制茶鏡工藝”(專利號CN86107670)、“茶色玻璃的制造方法，(公開號：CN92114772.4)，“電子輻照技術將普通玻璃轉變為茶色玻璃的方法”(申請號200810017481.1)都是針對普通玻璃而言，將普通玻璃轉換為普通茶色玻璃，并且這些方法需要將普通的無色玻璃在高溫環境下進行加工處理，這對熔點很低的有機玻璃來說是行不通的。而現有的茶色有機玻璃(包括其它顏色的彩色有機玻璃)主要是通過在普通有機玻璃生產時加入特定的染色劑而獲得，其工藝復雜、色調不易調整，生產過程中容易造成污染，同時成本較高。

因此，尋求一種工藝簡單、色調易于調整、無污染且低成本的茶色有機玻璃制備技術是具有非常重要的應用價值。

發明內容

本發明目的就是提供一種制備茶色有機玻璃的方法，該方法工藝簡單，不需添加任何染色劑、無污染，制備的茶色有機玻璃表面硬度高、耐劃傷能力強，且能方便地制備出不同深度和色調的茶色有機玻璃。

本發明實現其發明目的所采用的技術方案是：一種制備茶色有機玻璃的方法，其具體步驟是：

A、將無色的有機玻璃經去離子水清洗后，置于微波電子回旋共振等離子體化學氣相沉積裝置的真空室中，真空室抽真空至0.5×10^-3Pa～2×10^-3Pa；

B、向真空室內通入乙炔、氬氣、氮氣和二氧化碳中的一種氣體或一種以上的混合氣體至壓力為0.1～2.0Pa；

C、設置沉積裝置的微波源功率為400～800W，開啟微波電源，使氣體電離形成等離子體；同時，開啟沉積裝置的偏壓電源，等離子體對無色的有機玻璃進行5～60分鐘的表面處理，處理時偏壓電源的頻率為15～40kHZ，占空比為10％～40％，幅值為-100～-600V。

上述B步驟中的混合氣體的各氣體流量比為乙炔∶氬氣∶氮氣∶二氧化碳＝0～1∶0～3∶0～3∶0～3，其中，至少有兩種氣體的流量大于0。

本發明的機理是：

通過氣體放電產生的等離子體與有機玻璃相互作用，使其表面發生輕微碳化，生成一層茶色的碳化膜；或者在有機玻璃表面生成一層硬質的茶色薄膜，從而將無色有機玻璃變為茶色有機玻璃。通過控制有機玻璃表面的碳化程度或者生成薄膜的密度、厚度等參數就可改變有機玻璃的透光率與茶色的深淺。而有機玻璃表面的碳化程度及生成薄膜的密度、厚度都受制于與氣體放電產生的等離子能量、等離子體密度。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

一、通過調節氣體數量、微波源的功率大小、偏壓電源以及調節等離子體處理時間，就可非常方便地控制氣體放電產生的等離子能量、等離子體密度，從而方便的控制制備的茶色有機玻璃的深度和色調，其調色方便、容易；僅需一道工序就由沉積裝置按預設參數自動將無色的有機玻璃轉變為特定的茶色有機玻璃，制備的茶色有機玻璃顏色一致、色調均勻、重復性好；對操作人員要求低、工藝操作簡單。

二、本發明的等離子體充滿沉積裝置的真空室，能從各個方向沉積到有機玻璃上，不受視線限制。因此，不僅可以將普通平面有機玻璃改性、還能方便地將各種形狀復雜的無色有機玻璃制品改性變色成茶色有機玻璃制品。而通過掩模，還可方便的在無色有機玻璃制品表面得到特定的圖案或字畫。

三、本發明不需添加任何染色劑，微波放電方式不存在電極污染，工藝環保；而現有的制備工藝由于染色劑的添加，生產過程中容易造成污染。

四、本發明的制備方法，能使有機玻璃表面交聯度增強，并在其表面得到結合牢固的硬質碳膜或碳氮膜，所獲得的茶色有機玻璃表面硬度、耐劃傷能力高。

下面結合附圖和具體的實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

圖1是本發明實施例1制備得到的茶色有機玻璃照片。

圖2是本發明實施例2制備得到的茶色有機玻璃照片。