CN107937165A - 一种眼镜防雾清洁液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种眼镜防雾清洁液及其制备方法，制备眼镜防雾清洁液的原料按其重量份包括：正硅酸乙酯10份～15份、乙烯基三乙氧基硅烷10份～15份、纳米二氧化钛0.5份～2份、无水乙醇40份～50份、山梨酸钾1份～5份、表面活性剂0.5份～3份和去离子水5份～10份。本发明制备的眼镜防雾清洁液的防雾效果好，防雾时间长，对眼镜的清洁作用明显，使用方法简洁，不会对眼镜造成损害，并且原料便宜易得，制备方法简单，适合大规模生产。

Description

一种眼镜防雾清洁液及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学涂料领域，具体涉及一种眼镜防雾清洁液及其制备方法。
背景技术
镜片起雾是生活中经常遇到的问题，起雾的原因主要由两种，一种是镜片内较热的气体遇到较冷的镜片所产生的液化现象，一种是被眼镜密封的皮肤表面的水分蒸发，在镜片上的气体凝结产生。根据起雾原因，可以将除雾方法分为，一是减小空气湿度或减小温差，一是改变材料表面性能。减小空气湿度一般通过加热玻璃材料来使材料温度保持在雾滴凝结温度以上，但该类方法不适合在眼镜方向应用，并且制作工艺复杂。改变材料表面性能包括涂覆亲水性防雾膜和涂覆疏水性防雾膜。亲水性防雾膜以降低基材表面对水的接触角，使水滴在材料表面铺展开，并逐渐形成均匀水膜，避免因水滴产生的光线反射和折射。疏水性防雾膜以提高基材表面对水的接触角，使水滴不能吸附在材料表面，当材料倾斜一定角度，直至由于重力作用使水滴滚落，保证材料的透光性。但将亲水性或疏水性材料在镜片表面形成新的膜层后，会对镜片的强度、耐磨性及透光率产生一定影响，降低镜片的质量，并且镜片起雾只在特定的条件下才会发生，仅在雾化发生前对镜片表面进行处理才是最适宜的，即可以保证镜片的清晰度，又可以有效防止镜片起雾的产生。
中国专利CN102618217A公开了一种抗菌型防雾湿巾，由防雾抗菌液均匀的喷在无纺布上，防雾抗菌液的各组分及含量(重量％)为：聚丙烯酸改性纳米粒子液体、卡松，余量为水，所述聚丙烯酸改性纳米粒子液体的各组分及含量(重量％)为：二氧化硅纳米粒子、KH-560、AEO-23、丙烯酸、EGDMA、过硫酸铵和水。该发明采用聚丙烯酸改性纳米粒子液体，解决了传统产品的斑迹问题，并且以无纺布为防雾抗菌液的擦拭载体，避免了在擦拭过程中产生的纸屑或纤维，但是该专利制备的抗菌型防雾湿巾的防雾效果不佳。
中国专利CN102269828A公开了一种纳米光学防雾膜的制备方法，包括步骤如下：(1)前体物溶胶的制备；(2)复合防雾溶液的制备；(3)光学基片预处理；(4)镀膜及固化，该新型纳米光学防雾膜是利用Si-O-Si网状结构溶胶作为前提物，并采用溶胶凝胶法和乙烯基双键的加聚反应在前体物支链上连接丙烯酸类亲水材料，保证了亲水材料和前体物连接的稳定性，解决了亲水材料容易从光学基材表面脱落的缺点。但是该发明制备的纳米光学防雾膜采用镀膜固化的方式将防雾膜固定在光学基材表面，对光学基材的透光率和表面的耐磨性一定影响，不能保证较高的透光率和较好的表面强度。
因此，急需一种防雾效果明显，带有清洁作用，使用方法简单，并不会对眼镜镜片的透光率和强度造成影响的眼镜防雾清洁液及其制备方法。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种眼镜防雾清洁液及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：制备眼镜防雾清洁液的原料按其重量份包括：正硅酸乙酯10份～15份、乙烯基三乙氧基硅烷10份～15份、纳米二氧化钛0.5份～2份、无水乙醇40份～50份、山梨酸钾1份～5份、表面活性剂0.5份～3份和去离子水5份～10份。其中，山梨酸钾能有效地抑制霉菌，酵母菌和好氧性细菌的活性，还能防止有害微生物的生长和繁殖，将其添加到眼镜防雾清洁液中可以起到抗菌抑菌的效果，保持镜片的清洁性。
进一步的，制备眼镜防雾清洁液的原料按其重量份包括：正硅酸乙酯13份、乙烯基三乙氧基硅烷13份、纳米二氧化钛1.2份、无水乙醇45份、山梨酸钾3份、表面活性剂1.5份和去离子水8份。
进一步的，纳米二氧化钛是采用凝胶-溶胶法制备的高分散纳米二氧化钛。其中，纳米二氧化钛经紫外线照射后具有超强的亲水性，二氧化钛材料与水的接触角也会降低至十度以内，在一次使用后，在眼镜镜片表面会有部分纳米二氧化钛残留，再次进入起雾环境后可以有一定的防雾效果。
进一步的，纳米二氧化钛的制备方法包括如下步骤：将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，在搅拌的状态下加入硝酸，搅拌反应16小时～24小时，真空干燥得到纳米二氧化钛。
进一步的，表面活性剂所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚的一种或两种。其中十二烷基苯磺酸钠为阴离子型表面活性剂，月桂醇聚氧乙烯醚为中性表面活性剂，将两者复配使用可以增加清洁作用，还可以提高镜片表面的亲水性，将凝结的水滴平铺在镜片表面，提高防雾能力，在防雾的同时可以对眼镜进行进一步的清洗，提高镜片的清晰度。
本发明的另一发明目的在于提供一种上述眼镜防雾清洁液的制备方法，包括如下步骤：
步骤S10，按上述重量份将纳米二氧化钛、山梨酸钾、表面活性剂溶于无水乙醇中，超声振荡分散3分钟～5分钟，得到混合液A；
步骤S20，按上述重量份将正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷加入到反应器中，加入无水乙醇，在恒温条件下搅拌混合30分钟～45分钟，加入上述重量份的去离子水，以盐酸调节溶液的pH至4.0～4.5，继续反应3小时～3.5小时，得到混合液B；
步骤S30，调整混合液B的温度为30℃～40℃，加入混合液A，充分搅拌混合10分钟～15分钟，以饱和氢氧化钠溶液调节pH至7～8，得到眼镜防雾清洁液。
进一步的，步骤S10中，无水乙醇的添加量为总重量的1/10～1/9。
进一步的，步骤S20中，恒温的温度为60℃～65℃。
进一步的，步骤S20中，无水乙醇的添加量为总重量的8/9～9/10。
本发明的优点是：
1.本发明眼镜防雾清洁液的原料包括正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷，通过控制反应条件，发生水解聚合反应，生成具有一定亲水性的化合物，将其擦拭镜片表面，可以起到很好的防雾作用，原料中还含有纳米二氧化钛粒子，该粒子经大气中的紫外线照射后会表现出较强的亲水性，可以进一步提高镜片的防雾效果；
2.本发明的眼镜防雾清洁液中添加山梨酸可以起到抗菌抑菌的效果，保持镜片的清洁性；添加阴离子表面活性剂和非离子型表面活性剂，两者复配使用，在防雾的同时可以对眼镜进行进一步的清洗，提高镜片的清晰度；
3.本发明制备的眼镜防雾清洁液的防雾效果好，防雾时间长，对眼镜的清洁作用明显，使用方法简洁，不会对眼镜造成损害，并且原料便宜易得，制备方法简单，适合大规模生产。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种眼镜防雾清洁液及其制备方法
眼镜防雾清洁液的原料组成：
正硅酸乙酯13份、乙烯基三乙氧基硅烷12份、纳米二氧化钛1.2份、无水乙醇45份、山梨酸钾3份、表面活性剂1.6份和去离子水8份。
纳米二氧化钛通过如下步骤制备：将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，在搅拌的状态下加入硝酸，搅拌反应20小时，真空干燥得到纳米二氧化钛。
眼镜防雾清洁液通过如下方法制备：
步骤S10，按上述重量份将纳米二氧化钛、山梨酸钾、表面活性剂溶于1/9的无水乙醇中，超声振荡分散4分钟，得到混合液A；
步骤S20，按上述重量份将正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷加入到反应器中，加入剩余的无水乙醇，在65℃的恒温条件下搅拌混合40分钟，加入上述重量份的去离子水，以盐酸调节溶液的pH至4.0，继续反应3小时，得到混合液B；
步骤S30，调整混合液B的温度为30℃，加入混合液A，充分搅拌混合12分钟，以饱和氢氧化钠溶液调节pH至7，得到眼镜防雾清洁液。
使用方法：将本发明制备的眼镜防雾清洁液涂抹在眼镜镜片两侧，并用眼镜布轻轻擦拭即可。
实施例2
一种眼镜防雾清洁液及其制备方法
眼镜防雾清洁液的原料组成：
正硅酸乙酯12份、乙烯基三乙氧基硅烷10份、纳米二氧化钛0.2份、无水乙醇40份、山梨酸钾5份、表面活性剂0.5份和去离子水5份。
纳米二氧化钛通过如下步骤制备：将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，在搅拌的状态下加入硝酸，搅拌反应24小时，真空干燥得到纳米二氧化钛。
眼镜防雾清洁液通过如下方法制备：
步骤S10，按上述重量份将纳米二氧化钛、山梨酸钾、表面活性剂溶于1/10的无水乙醇中，超声振荡分散5分钟，得到混合液A；
步骤S20，按上述重量份将正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷加入到反应器中，加入剩余的无水乙醇，在60℃的恒温条件下搅拌混合30分钟，加入上述重量份的去离子水，以盐酸调节溶液的pH至4.5，继续反应3小时，得到混合液B；
步骤S30，调整混合液B的温度为35℃，加入混合液A，充分搅拌混合15分钟，以饱和氢氧化钠溶液调节pH至8，得到眼镜防雾清洁液。
使用方法：将本发明制备的眼镜防雾清洁液涂抹在眼镜镜片两侧，并用眼镜布轻轻擦拭即可。
实施例3
一种眼镜防雾清洁液及其制备方法
眼镜防雾清洁液的原料组成：
正硅酸乙酯15份、乙烯基三乙氧基硅烷13份、纳米二氧化钛1.5份、无水乙醇50份、山梨酸钾1份、表面活性剂2.0份和去离子水10份。
纳米二氧化钛通过如下步骤制备：将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，在搅拌的状态下加入硝酸，搅拌反应16小时，真空干燥得到纳米二氧化钛。
眼镜防雾清洁液通过如下方法制备：
步骤S10，按上述重量份将纳米二氧化钛、山梨酸钾、表面活性剂溶于1/9的无水乙醇中，超声振荡分散5分钟，得到混合液A；
步骤S20，按上述重量份将正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷加入到反应器中，加入剩余的无水乙醇，在65℃的恒温条件下搅拌混合45分钟，加入上述重量份的去离子水，以盐酸调节溶液的pH至4.0，继续反应3.5小时，得到混合液B；
步骤S30，调整混合液B的温度为40℃，加入混合液A，充分搅拌混合10分钟，以饱和氢氧化钠溶液调节pH至7.5，得到眼镜防雾清洁液。
使用方法：将本发明制备的眼镜防雾清洁液涂抹在眼镜镜片两侧，并用眼镜布轻轻擦拭即可。
实施例4
一种眼镜防雾清洁液及其制备方法
眼镜防雾清洁液的原料组成：
正硅酸乙酯10份、乙烯基三乙氧基硅烷15份、纳米二氧化钛2.0份、无水乙醇45份、山梨酸钾4份、表面活性剂3.0份和去离子水10份。
纳米二氧化钛通过如下步骤制备：将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，在搅拌的状态下加入硝酸，搅拌反应18小时，真空干燥得到纳米二氧化钛。
眼镜防雾清洁液通过如下方法制备：
步骤S10，按上述重量份将纳米二氧化钛、山梨酸钾、表面活性剂溶于1/10的无水乙醇中，超声振荡分散3分钟，得到混合液A；
步骤S20，按上述重量份将正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷加入到反应器中，加入剩余的无水乙醇，在55℃的恒温条件下搅拌混合50分钟，加入上述重量份的去离子水，以盐酸调节溶液的pH至4.0，继续反应4小时，得到混合液B；
步骤S30，调整混合液B的温度为45℃，加入混合液A，充分搅拌混合10分钟，以饱和氢氧化钠溶液调节pH至7.2，得到眼镜防雾清洁液。
使用方法：将本发明制备的眼镜防雾清洁液涂抹在眼镜镜片两侧，或将镜片浸泡在本发明制备的防雾清洁液中，并用眼镜布轻轻擦拭即可。
实施例5
一种眼镜防雾清洁液及其制备方法
眼镜防雾清洁液的原料组成：
正硅酸乙酯10份、乙烯基三乙氧基硅烷12份、纳米二氧化钛1.5份、无水乙醇45份、山梨酸钾2份、表面活性剂2.5份和去离子水12份。
纳米二氧化钛通过如下步骤制备：将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，在搅拌的状态下加入硝酸，搅拌反应22小时，真空干燥得到纳米二氧化钛。
眼镜防雾清洁液通过如下方法制备：
步骤S10，按上述重量份将纳米二氧化钛、山梨酸钾、表面活性剂溶于1/9的无水乙醇中，超声振荡分散5分钟，得到混合液A；
步骤S20，按上述重量份将正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷加入到反应器中，加入剩余的无水乙醇，在65℃的恒温条件下搅拌混合45分钟，加入上述重量份的去离子水，以盐酸调节溶液的pH至4.5，继续反应3小时，得到混合液B；
步骤S30，调整混合液B的温度为35℃，加入混合液A，充分搅拌混合12分钟，以饱和氢氧化钠溶液调节pH至7.5，得到眼镜防雾清洁液。
使用方法：将本发明制备的眼镜防雾清洁液涂抹在眼镜镜片两侧，并用眼镜布轻轻擦拭即可。
实验例
为了进一步说明本发明的技术进步性，现采用实验进一步说明。
实验材料：市售的眼镜防雾液、本发明实施例1～5所生产的眼镜防雾清洁液。
实验方法：将眼镜镜片的两侧分别涂抹市售的眼镜防雾液、本发明实施例1～5制备的眼镜防雾清洁液，并擦拭干净；放到50℃的水面上，保持与水面距离15厘米，记录镜片的镜片状态，并对其进行多次测试，记录镜片状态。实验结果如表1所示。
表1.实施例1～5制备的眼镜防雾清洁液的测试结果
实验结果表面，本发明制备的眼镜防雾清洁液的防雾效果好，防雾时间长，可多次防雾，与市售眼镜防雾液相比，本发明制备的防雾清洁液的单次防雾时间较长，还具有多次防雾效果，在防止起雾的同时还可以对镜片进行清洁，具有抗菌抑菌的作用，并且制备方法简单、易操作，对眼镜无不良损伤，使用方便快捷。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种眼镜防雾清洁液，其特征在于，制备所述眼镜防雾清洁液的原料按其重量份包括：正硅酸乙酯10份～15份、乙烯基三乙氧基硅烷10份～15份、纳米二氧化钛0.5份～2份、无水乙醇40份～50份、山梨酸钾1份～5份、表面活性剂0.5份～3份和去离子水5份～10份。
2.根据权利要求1所述的眼镜防雾清洁液，其特征在于，制备所述眼镜防雾清洁液的原料按其重量份包括：正硅酸乙酯13份、乙烯基三乙氧基硅烷13份、纳米二氧化钛1.2份、无水乙醇45份、山梨酸钾3份、表面活性剂1.5份和去离子水8份。
3.根据权利要求1所述的眼镜防雾清洁液，其特征在于，所述纳米二氧化钛是采用凝胶-溶胶法制备的高分散纳米二氧化钛。
4.根据权利要求3所述的眼镜防雾清洁液，其特征在于，所述纳米二氧化钛的制备方法包括如下步骤：将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，在搅拌的状态下加入硝酸，搅拌反应16小时～24小时，真空干燥得到纳米二氧化钛。
5.根据权利要求1所述的眼镜防雾清洁液，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚的一种或两种。
6.一种根据权利要求1～5中任一项所述的眼镜防雾清洁液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，按所述重量份将纳米二氧化钛、山梨酸钾、表面活性剂溶于无水乙醇中，超声振荡分散3分钟～5分钟，得到混合液A；
步骤S20，按所述重量份将正硅酸乙酯和乙烯基三乙氧基硅烷加入到反应器中，加入无水乙醇，在恒温条件下搅拌混合30分钟～45分钟，加入所述重量份的去离子水，以盐酸调节溶液的pH至4.0～4.5，继续反应3小时～3.5小时，得到混合液B；
步骤S30，调整混合液B的温度为30℃～40℃，加入混合液A，充分搅拌混合10分钟～15分钟，以饱和氢氧化钠溶液调节pH至7～8，得到眼镜防雾清洁液。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述无水乙醇的添加量为总重量的1/10～1/9。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S20中，所述恒温的温度为60℃～65℃。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S20中，所述无水乙醇的添加量为总重量的8/9～9/10。
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