[發明專利]透明塑料片表面的防霧增透涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201410230778.1
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104045845B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 賀軍輝;李彤
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C08J7/06
• 分類號: C08J7/06;C09D1/00;C09D7/12;B05D1/18;B05D3/10;B05D7/04;B05D7/24;C01B33/141
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 李柏

1.一種透明塑料片表面的防霧增透涂層，其特征是：所述的防霧增透涂層是由呈鏈式結構的二氧化硅納米粒子相互交錯連接形成的網狀結構的涂層構成。

2.根據權利要求1所述的透明塑料片表面的防霧增透涂層，其特征是：所述的二氧化硅納米粒子的粒徑為1～3nm。

3.根據權利要求1所述的透明塑料片表面的防霧增透涂層，其特征是：所述的透明塑料片是聚甲基丙烯酸甲酯片、聚碳酸酯片、聚對苯二甲酸乙二醇酯片、丙烯睛-苯乙烯共聚物片或菲涅爾透鏡。

4.根據權利要求1所述的透明塑料片表面的防霧增透涂層，其特征是：所述的透明塑料片表面的防霧增透涂層能耐受落沙的沖擊、水的沖擊和3H鉛筆劃痕的測試；其中：40克粒徑為100～300微米的海沙，以4.43米/秒的速度與距離為1米處的所述的防霧增透涂層呈45°的沖擊，被沖擊部分的透明塑料片表面的防霧增透涂層主體不被破壞；100毫升的去離子水，以4.43米/秒的速度與距離為1米處的所述的防霧增透涂層呈45°的沖擊，被沖擊部分的透明塑料片表面的防霧增透涂層主體不被破壞；以恒定壓力為7.5N，用3H鉛筆與所述的防霧增透涂層表面成45°進行劃刻，所述的防霧增透涂層主體未被劃破。

5.根據權利要求1或4所述的透明塑料片表面的防霧增透涂層，其特征是：表面有所述的防霧增透涂層的透明塑料片的最高透光率達100％，且最大透過波長在450～900nm范圍內調節。

6.根據權利要求5所述的透明塑料片表面的防霧增透涂層，其特征是：表面有所述的防霧增透涂層的透明塑料片在置于沸水5厘米的上方時，所述的防霧增透涂層不起霧。

7.一種權利要求1～6任意一項所述的在透明塑料片表面的防霧增透涂層的制備方法，其特征是，所述的制備方法包括以下步驟：

(1)將21～23mL的正硅酸乙酯、21～23mL的無水乙醇、1～2ml的水和0.5μL的濃鹽酸混合，在溫度為50～70℃下進行攪拌后得到呈鏈式結構的二氧化硅納米粒子溶膠，且二氧化硅納米粒子的粒徑為1～3nm；待冷卻至室溫后，向得到的呈鏈式結構的二氧化硅納米粒子溶膠中加入6～8mL的濃鹽酸、0.3～0.5mL的水和45～47mL的無水乙醇，使剩余的正硅酸乙酯繼續水解；室溫下進行攪拌，然后在溫度為40～60℃下進行老化呈鏈式結構的二氧化硅納米粒子溶膠；再加入104～106ml的無水乙醇進行稀釋得到試劑；向得到的試劑中加入十六烷基三甲基溴化銨，使十六烷基三甲基溴化銨在試劑中的質量分數含量為3％<質量分數含量<4％，充分攪拌，得到含有呈鏈式結構的二氧化硅納米粒子和十六烷基三甲基溴化銨的分散液；

(2)采用浸漬提拉方法，將透明塑料片浸入到步驟(1)制備得到的分散液中，然后將該透明塑料片從所述的分散液中提拉出來，在該透明塑料片的表面制備得到具有納米結構的涂層；或者采用旋涂法，將菲涅爾透鏡放置于勻膠機上，在菲涅爾透鏡的一面中心處滴下40微升步驟(1)制備得到的分散液，然后先以1000轉/秒勻膠3～5秒，再以3000轉/秒勻膠30秒，在菲涅爾透鏡的另一面采用同樣條件旋涂步驟(1)制備得到的分散液，在菲涅爾透鏡的兩面制備得到具有納米結構的涂層；

(3)將步驟(2)制備得到的表面具有納米結構的涂層的透明塑料片或菲涅爾透鏡，在溫度為60～90℃下，于濃鹽酸的蒸汽中進行固化0.5～2小時，在該透明塑料片或菲涅爾透鏡的表面得到固化后獲得的具有交聯納米結構的涂層；

(4)將步驟(3)固化后得到的表面具有交聯納米結構的涂層的透明塑料片或菲涅爾透鏡放置于低溫氧等離子體機中，在低溫氧等離子體機中進行反應除去十六烷基溴化銨，在該透明塑料片或菲涅爾透鏡的表面得到防霧增透涂層。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征是：步驟(1)所述的在溫度為50～70℃下進行攪拌的時間為70～90分鐘。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征是：所述的將透明塑料片浸入到步驟(1)制備得到的分散液中，然后將該透明塑料片從所述的分散液中提拉出來，其浸入和提拉的速度一致，所述的提拉的速度為20～80mm/min。

10.根據權利要求7或8所述的制備方法，其特征是：所述的將透明塑料片浸入到步驟(1)制備得到的分散液中，所述的透明塑料片在分散液中的停留時間為20～80秒。

11.根據權利要求7所述的制備方法，其特征是：所述的在低溫氧等離子體機中進行反應除去十六烷基溴化銨，是將低溫氧等離子體機抽真空至8～12kPa，然后對表面具有交聯納米結構的涂層的透明塑料片或菲涅爾透鏡在功率為100～180W，氧氣流速為800～1200mL/min下進行反應8～12分鐘，在透明塑料片或菲涅爾透鏡的表面得到防霧增透涂層。