CN105785590B - 一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法及产品 - Google Patents

一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法及产品 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法及产品。本发明包括以下步骤：（1）在230～320℃的条件下，用热塑机将热塑性塑料树脂及添加剂加热熔融后注入镜片膜的型腔，冷却固化后开模取出镜片；（2）将溴化银和氧化铜置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下用电子束轰击使其蒸发，并以薄膜的形式镀在镜片上；（3）将类金刚石、氧化锡锑和包裹二氧化硅的二氧化钛置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下使三者汽化，形成一层均匀的气膜，冷却沉积在镜片上。本发明采用的原材料价格便宜且功能齐全，适用人群广。

Description

一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法及产品
技术领域
本发明具体涉及一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法及产品。
背景技术
目前国内用作眼镜片的材料主要有三大类:晶石、光学玻璃和光学树脂。与光学玻璃相比，光学树脂镜片具有质量轻、抗冲击和易加工成型等优点，一经推出，很快就替代了光学玻璃成为眼镜片的主流产品。
1964年美国发明了变色玻璃。优质的变色镜片应该透明，不含乳化色泽，半复明时间短，复明快。无基色的变色镜片原始透过率高达90％左右。有基色的变色镜片原始透过率可低至60～70％。一般太阳镜型变色镜片光照变色后的透过率降低到20～30％。舒适型的变色镜片变色较浅，光照变色后的透过率40～50％左右。
抗静电涂料是纳米ATO(AntimonyTinOxide)粉的主要应用市场。ATO纳米超微粒子粉体，带有半导体领域中的非电阻的透明导电性，具有非常优异的抗静电性能，并能有效的阻隔红外和紫外辐射，且纳米ATO粒子对可见光的吸收率极弱，使其具有良好的透明性。可应用于各种抗静电塑料、涂料、纤维，透明隔热涂料，显示器用防辐射涂层，太阳能电池，汽车风挡等。及各种树脂中起到透明、导电、防静电辐射、隔紫外及红外作用。
1971年Aisenberg和Chabot首先报道，室温条件下获得一种物理化学性能接近或类似于金刚石的硬质碳膜，他们命名为类金刚石(DLC)膜。类金刚石(DLC)具有石墨结构sp2键和金刚石结构sp3键，所以DLC具有一些与金刚石薄膜相似的优良特性，如高硬度和高热导性，宽的光学透过范围(折射率一般为1.5-2.6)和良好的电学性能(电阻率可达1000？·cm)、生物相容性等。同时具有不同于金刚石薄膜的性能，比如成膜温度低(可低至室温)，表面光洁度高，良好的摩擦磨损性能(摩擦系数低至0.2以下)等特点。类金刚石膜具有高硬度和高弹性模量，不同的沉积方法制备的DLC膜硬度差异很大，DLC膜具有优异的耐磨性、低摩擦系数，是一种优异的表面抗磨损改性膜。
目前已经有很多有关自清洁玻璃的研究，它们所用的技术大多都是在玻璃表面镀上一层含有二氧化钛的膜，当太阳光照在上面时，上面的有机污物就会被降解，进而达到光催化的目的。但这种技术很难用到眼镜上来，因为眼镜镜片是树脂，是有机高分子聚合物，而二氧化钛作为一种应用广泛的光催化剂，它却有着很大的缺点：它的光催化降解不具有选择性。如果将其应用在眼镜上，那么它很有可能会将镜片的结构性成分降解掉。所以找到一种具有合适选择性的光催化剂并应用于眼镜镜片的镀膜膜层十分必要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术不足而提出的一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法，其特点是改进传统近视眼镜的材料，将耐磨材料改为类金刚石，将抗静电材料改为氧化锡锑，并且在眼镜膜中掺杂溴化银、氧化铜和选择性光催化剂。
本发明通过下述技术方案实现：
一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法，包括以下步骤：
(1)在230～320℃的条件下，用热塑机将热塑性塑料树脂及添加剂加热熔融后注入镜片膜的型腔，冷却固化后开模取出镜片；
(2)将溴化银和氧化铜置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下用电子束轰击使其蒸发，并以薄膜的形式镀在镜片上；
(3)将类金刚石、氧化锡锑和包裹有二氧化硅的二氧化钛置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下使三者汽化，形成一层均匀的气膜，冷却沉积在镜片上。
进一步地，所述包裹有二氧化硅的二氧化钛的制备方法如下：
A、将十六烷基三甲基氯化铵、去离子水、甲醇、28％的氨水及二氧化钛混合均匀，得混合物；
B、将混合物在20℃的条件下用超声波处理3小时；
C、加入四乙氧基硅烷，降温至3℃后保持3小时，然后离心分离，即得固体颗粒；
D、用甲醇洗涤固体颗粒，再在60℃条件下干燥24小时；
E、在空气中以550℃的温度煅烧固体颗粒10小时，即得包裹有二氧化硅的二氧化钛。
再进一步地，所述热塑性塑料树脂为烯丙基二甘醇酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一种。
更进一步地，所述添加剂包括TiO2、PbO中的一种或两种。
另外，所述四乙氧基硅烷、十六烷基三甲基氯化铵、去离子水、28％的氨水、甲醇的摩尔比为：1：0.4：596：72：2993。
本发明的制备方法制得的变色耐磨自清洁近视镜片。
本发明具有以下优点及有益效果：
本发明采用类金刚石，能够提高镜片的抗磨损；本发明的镜片在传统光催化剂的基础上包裹了二氧化硅，使光催化具有选择性；另外，本发明采用了氧化锡锑，使得镜片具有优异的抗静电性能。
附图说明
图1为本发明中PC的结构式。
图2为本发明中选择性光催化剂的机理。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
如图1～2所示，一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法，包括以下步骤：
(1)在230～320℃的条件下，用聚碳酸酯及添加剂加热熔融后注入镜片膜的型腔，冷却固化后开模取出镜片；其中，添加剂为TiO2和PbO。
(2)将溴化银和氧化铜置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下用电子束轰击使其蒸发，并以薄膜的形式镀在镜片上。
(3)将类金刚石、氧化锡锑和包裹有二氧化硅的二氧化钛置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下使三者汽化，形成一层均匀的气膜，冷却沉积在镜片上。
所述包裹有二氧化硅的二氧化钛的制备方法如下：
A、将十六烷基三甲基氯化铵、去离子水、甲醇、28％的氨水及二氧化钛混合均匀，得混合物；
B、将混合物在20℃的条件下用超声波处理3小时；
C、加入四乙氧基硅烷，降温至3℃后保持3小时，然后离心分离，即得固体颗粒；
D、用甲醇洗涤固体颗粒，再在60℃条件下干燥24小时；
E、在空气中以550℃的温度煅烧固体颗粒10小时，即得包裹有二氧化硅的二氧化钛。
上述四乙氧基硅烷、十六烷基三甲基氯化铵、去离子水、28％的氨水、甲醇的摩尔比为：1：0.4：596：72：2993。
实施例2
如图1～2所示，一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法，包括以下步骤：
(1)在230～320℃的条件下，用烯丙基二甘醇酸酯及添加剂加热熔融后注入镜片膜的型腔，冷却固化后开模取出镜片；其中，添加剂为TiO2和PbO。
(2)将溴化银和氧化铜置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下用电子束轰击使其蒸发，并以薄膜的形式镀在镜片上。
(3)将类金刚石、氧化锡锑和包裹有二氧化硅的二氧化钛置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下使三者汽化，形成一层均匀的气膜，冷却沉积在镜片上。
所述包裹有二氧化硅的二氧化钛的制备方法如下：
A、将十六烷基三甲基氯化铵、去离子水、甲醇、28％的氨水及二氧化钛混合均匀，得混合物；
B、将混合物在20℃的条件下用超声波处理3小时；
C、加入四乙氧基硅烷，降温至3℃后保持3小时，然后离心分离，即得固体颗粒；
D、用甲醇洗涤固体颗粒，再在60℃条件下干燥24小时；
E、在空气中以550℃的温度煅烧固体颗粒10小时，即得包裹有二氧化硅的二氧化钛。
上述四乙氧基硅烷、十六烷基三甲基氯化铵、去离子水、28％的氨水、甲醇的摩尔比为：1：0.4：596：72：2993。
实施例3
如图1～2所示，一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法，包括以下步骤：
(1)在230～320℃的条件下，用聚甲基丙烯酸甲酯及添加剂加热熔融后注入镜片膜的型腔，冷却固化后开模取出镜片；其中，添加剂为TiO2和PbO。
(2)将溴化银和氧化铜置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下用电子束轰击使其蒸发，并以薄膜的形式镀在镜片上。
(3)将类金刚石、氧化锡锑和包裹有二氧化硅的二氧化钛置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下使三者汽化，形成一层均匀的气膜，冷却沉积在镜片上。
所述包裹有二氧化硅的二氧化钛的制备方法如下：
A、将十六烷基三甲基氯化铵、去离子水、甲醇、28％的氨水及二氧化钛混合均匀，得混合物；
B、将混合物在20℃的条件下用超声波处理3小时；
C、加入四乙氧基硅烷，降温至3℃后保持3小时，然后离心分离，即得固体颗粒；
D、用甲醇洗涤固体颗粒，再在60℃条件下干燥24小时；
E、在空气中以550℃的温度煅烧固体颗粒10小时，即得包裹有二氧化硅的二氧化钛。
上述四乙氧基硅烷、十六烷基三甲基氯化铵、去离子水、28％的氨水、甲醇的摩尔比为：1：0.4：596：72：2993。
实施例4
如图1～2所示，一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法，包括以下步骤：
(1)在加工温度为230～320℃的情况下，用热塑机把5.2×10-3kg聚碳酸酯及添加剂加热熔融后注入镜片膜的型腔，冷却固化后开模取出镜片。
(2)将镜片放在真空镀膜装置的基片上，将溴化银和氧化铜放于真空镀膜装置的坩埚处，用温度＞2000℃以上的蒸发源将其蒸发汽化，在镜片表面形成一层变色膜。
(3)根据摩尔配比为：四乙氧基硅烷：十六烷基三甲基氯化铵：去离子水：28％的氨水：甲醇＝1：0.4：596：72：2993，进行如下操作：将十六烷基三甲基氯化铵、去离子水、甲醇、28％的氨水及二氧化钛混合均匀，得混合物；将混合物在20℃的条件下用超声波处理3小时，然后用550℃的温度煅烧上述得到的固体10小时，即可获得多孔；加入四乙氧基硅烷，降温至3℃后保持3小时；之后离心分离，即得固体颗粒；接着用甲醇洗涤固体颗粒，之后在60℃条件下干燥24小时，最后在空气中以550℃的温度煅烧上述得到的固体10小时，即得到多孔的由二氧化硅包覆二氧化钛的介孔光催化剂。最后依据类金刚石、氧化锡锑和包覆二氧化硅的二氧化钛的沸点和蒸汽压，将三者置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的温度下将上述物质汽化，形成一层均匀的气膜，冷却沉积在镜片上，即得产品。
应当说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (6)

1.一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在230～320℃的条件下，用热塑机将热塑性塑料树脂及添加剂加热熔融后注入镜片膜的型腔，冷却固化后开模取出镜片；
（2）将溴化银和氧化铜置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下用电子束轰击使其蒸发，并以薄膜的形式镀在镜片上；
（3）将类金刚石、氧化锡锑和包裹有二氧化硅的二氧化钛置于真空镀膜设备的坩埚处，在2000℃的条件下使三者汽化，形成一层均匀的气膜，冷却沉积在镜片上。
2.根据权利要求1所述的一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法，其特征在于，所述包裹有二氧化硅的二氧化钛的制备方法如下：
A、将十六烷基三甲基氯化铵、去离子水、甲醇、28%的氨水及二氧化钛混合均匀，得混合物；
B、将混合物在20℃的条件下用超声波处理3小时；
C、加入四乙氧基硅烷，降温至3℃后保持3小时，然后离心分离，即得固体颗粒；
D、用甲醇洗涤固体颗粒，再在60℃条件下干燥24小时；
E、在空气中以550℃的温度煅烧固体颗粒10小时，即得包裹有二氧化硅的二氧化钛。
3.根据权利要求1或2所述的一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法，其特征在于，所述热塑性塑料树脂为烯丙基二甘醇酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法，其特征在于，所述添加剂包括TiO2、PbO中的一种或两种。
5.根据权利要求2所述的一种变色耐磨自清洁近视镜片的制备方法，其特征在于，所述四乙氧基硅烷、十六烷基三甲基氯化铵、去离子水、28%的氨水、甲醇的摩尔比为：1：0.4：596：72：2993。
6.一种变色耐磨自清洁近视镜片，其特征在于，由权利要求1～5中任一项所述的制备方法制得的变色耐磨自清洁近视镜片。
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