[發明專利]一種防霧涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201910010312.3
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN111410763B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張健夫;豐曉飛;趙文濤;蔣麗萍
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08J7/054;C08J7/056;C08L23/08
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本發明提供了一種利用層層組裝技術在各種光學透明的疏水材料上提供一種防霧涂層的制備方法，包括疏水材料基底的處理，等離子體清洗處理疏水材料基底表面，構筑基元的選擇，多層膜涂層的制備。利用上述步驟可以在光學玻璃、市售眼鏡片、農用聚烯烴棚膜等疏水基底表面制備具有防霧功能的親水涂層。并且可以根據不同應用需求，通過調節沉積周期數得到不同厚度的防霧涂層。所制備的防霧涂層不受疏水材料的形狀和大小限制，對于不規則表面均可進行防霧涂層的附著。涂層的制備過程簡單快速。本發明制備的防霧涂層接觸角最小可達到38.5°。本發明的原料易得，操作簡單，成本低廉，工藝環保。

技術領域：

本發明屬于功能材料制備技術領域，一種防霧涂層的制備方法。

背景技術：

光學透明的材料是人們日常生活中不可或缺的，但是在透明材料兩面存在一定溫差時極易起霧導致嚴重的光散射使得光學透過率降低，這種霧化現象給人們帶來很多困擾，甚至造成重大的經濟損失。比如擋風玻璃、眼鏡、后視鏡上發生霧化時，可能發生意外危險。農用棚膜由于早晚溫差大而產生霧化現象，不僅影響作物生長，嚴重時還會造成作物腐爛、枯萎。霧化現象還會影響電子設備或食品包裝的使用。因此研究透明防霧涂層具有重要的意義。

中國專利CN201810286368.7報道了一種涂層防霧眼鏡片及制備方法，該類防霧涂層適用于普通樹脂鏡片，應用范圍小，實驗過程與條件復雜。

中國專利CN201710668657.9報道了一種超親水自清潔防霧涂層及其制備方法，該類防霧涂層通過浸涂或噴涂的方式涂覆于基材表面，使用這種方法保持防霧效果，需定期反復噴刷防霧劑，不方便且實用性不強。

發明內容：

本發明的目的是利用層層組裝技術在各種光學透明的疏水材料上提供一種防霧涂層的制備方法。

本發明提供的一種防霧涂層的制備方法，步驟和條件如下：

(1)疏水材料基底的處理

室溫下，用去離子水和無水乙醇將疏水材料表面擦拭干凈，晾干。所述的疏水材料可以是任意形狀體積的光學透明材料，包括光學玻璃、市售眼鏡片、農用聚烯烴棚膜。所述的無水乙醇體積濃度為99.8％，去離子水為實驗室自制。

(2)等離子體清洗處理疏水材料基底表面

將步驟(1)中制備好的疏水材料進行等離子體清洗，處理后在疏水材料表面基底上引入羥基以便防霧涂層的制備。該等離子體清洗處理所用儀器型號為YZD08-5C，氧氣能量為80W，處理時間2min，處理氣體為氧氣。

(3)不同周期的防霧涂層的制備

a.構筑基元的選擇

本發明所涉及的層層組裝技術制備防霧涂層的制備機理是硼酸根(BO₄^-)與羥基(OH^-)的絡合反應，采用的是BO₄^-構筑基元和OH^-為另外一種構筑基元的交替沉積。本發明中選擇北京化工廠生產的硼酸(H₃BO₃)作為BO₄^-代表，Aldrich生產的聚乙烯醇(PVA)作為OH^-代表。

a.多層膜涂層的制備

將步驟(2)中經過等離子體清洗處理羥基化的基底表面交替置于PVA溶液和硼酸溶液中各浸泡1-60min，并置于去離子水中浸泡或沖洗1-5min去除基底表面每次浸泡后物理吸附的構筑基元，從而完成一個周期的層狀組裝膜的制備；重復以上操作，在基底上利用層層組裝技術制備出厚度可控的多層膜涂層。所述的PVA溶液濃度為5-20wt％；所述的硼酸溶液濃度為飽和溶液，溫度為25-80℃。

有益效果：