[發明專利]一種防霧自清潔鏡片及其制備方法

有效

• 申請號: 201310749236.0
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103728736A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 姚紅兵;鄭學良;平潔;佟艷群;李亞茹;高原;于文龍;馬桂殿;曾祥波;沈寶國;于存勝;張永康
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G02C7/02
• 分類號: G02C7/02;G02B1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鏡片制造領域和激光微加工領域，特指一種防霧自清潔鏡片的制備方法。

背景技術

在日常生活中，霧氣無處不在，防霧眼鏡的應用也越來越廣泛，普通戴眼鏡者、醫生、司機、游泳者及深海潛水作業人員都需要使用，于是產生了防霧鏡片、防霧喉鏡、防霧面罩等的多種應用。

最早出現的防霧鏡片主要是在兩層鏡片間設置一圈隔熱圈并用膠粘合，由該隔熱圈在兩層鏡片之間形成一隔離室，該隔離室被抽成真空，以阻隔大部分熱能的傳導，但這樣的防霧鏡片極其厚重且不美觀，不適合普通消費者佩戴。而后又出現了一種通過鍍膜實現的防霧鏡片，但這種鏡片容易受微小顆粒的沾染，而且溫差較大時，也不能快速消除霧氣。最近出現的新的防霧鏡片也是通過鍍膜實現的，它要求在溫度為60攝氏度到90攝氏度的真空鍍膜艙內，采用離子轟擊技術將氧化鋯、氧化鋅的混合物鍍于減反射膜層表面后，將氟化鈉、氯化鉀、氟化鎂的混合物從配料孔通過真空蒸發均勻地覆蓋于復合減反射膜層上，形成納米級防霧膜層。這種防霧鏡片防霧效果有所提高，但其制作過程中環境、技術等要求過高，不易形成產業化。

發明內容

???????本發明的目的是提供一種通過對鏡片表面微加工以獲得具有超疏水性能的仿荷葉微納米表面結構的防霧自清潔鏡片。

???????本發明的另一目的是提供防霧自清潔鏡片的制備方法。

本發明的技術方案為：一種防霧自清潔鏡片，鏡片表面均勻排列柱狀結構，所述柱狀結構由直徑為10-15微米、間距為20-30微米的柱體組成；所柱狀結構表面均勻分布顆粒狀的烷基烯酮二聚體形成納米結構。

進一步，所述顆粒狀的烷基烯酮二聚體的顆粒尺度為130?nm，所述柱體高度為60-70微米。

進一步，所述柱體的相對柱高Hr=柱體高度／柱間距，2≤Hr≤3.5，所述柱體的相對柱寬Ar=柱體直徑／柱間距，0.33≤Ar≤0.75，所述柱狀結構材料粗糙比Mr=柱體直徑／柱體高度，

0.14≤Mr≤0.25。

本發明的另一技術方案為：一種防霧自清潔鏡片的制備方法，包括以下步驟：

1）將基片鍍膜后進行超聲波清洗；

2）用激光光刻機對鏡片表面進行激光微加工來獲得微米級的鏡片表面結構；

3）將純度在98%?及以上的烷基烯酮二聚體加熱至90°?C及以上；

4）將步驟2）所得鏡片侵入步驟3）所得的烷基烯酮二聚體的液體中10-20分鐘后，用用氮氣快速冷卻。

本發明的優點是：該結構使水珠在鏡片表面形成大于140度的接觸角，使水滴無法立足，更好的阻止了霧氣在鏡片表面的形成。從而為戴眼鏡者提供更清晰、穩定的視力，大大的方便了配眼鏡者的日常生活。該結構一旦形成，將無需反復添加防霧劑等額外措施，可持久使用。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1為鏡面的微米級柱狀結構圖；

圖2為水珠在鏡片表面的示意圖；

圖3為鏡片制備流程圖；

1鏡片表面，2柱狀結構，3空氣墊，?4接觸角。

具體實施方式

如圖1-2所示，通過激光微加工對鏡片表面1進行微加工，獲得具有均勻排列的柱狀結構2的鏡面，其柱體的直徑10-15微米、間距20-30微米、高約60-70微米，柱體之間為空氣墊3。然后通過微結構結合烷基烯酮二聚體(?AKD)?處理來構建一層納米結構，AKD?呈顆粒狀均勻分布在經過微加工的表面上，顆粒尺度在130?nm?左右，使鏡片形成接觸角4大于140度的仿荷葉超疏水鏡面。柱狀結構2具有較大的相對柱高(Hr=2),能夠保證復合潤濕態和較小的相對柱寬(0.33≤Ar≤0.75)，可以獲得不少于140度的接觸角。并且在柱狀凹槽內形成一層空氣墊3，進一步減少水珠與鏡面的接觸面積。柱狀結構的特征尺寸使其能夠在保證接觸角的基礎上獲得盡量大的材料粗糙比0.14≤Mr≤0.25，保證表面結構的機械耐久性。

????本發明中的鏡片的制備方法如圖3所示：

1）????先將基片鍍膜后進行超聲波清洗。

2）????然后激光光刻機對鏡片表面進行激光微加工來獲得微米級的鏡片表面結構，即在表面上獲得具有均勻排列的柱狀矩陣，這些柱狀結構直徑為10-15微米，間距約20-30微米。

3）????最后通過微結構結合烷基烯酮二聚體(?AKD)?處理來構建一層納米結構，具體方法如下:?將AKD(?純度在98%?以上，否則需純化)?加熱至90°?以上使其熔化，再將需要疏水化的鏡片浸入其中約10-20分鐘，取出后用氮氣快速冷卻。這樣AKD?會呈顆粒狀均勻分布在經過微加工的表面上，顆粒尺度在130-140?nm?左右，使鏡片表面形成接觸角大于140度的仿荷葉超疏水鏡面。