一种高硬度防雾树脂镜片的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高硬度防雾树脂镜片的制备方法，属于视光学材料制备技术领域。本发明专利技术将反应乳液、柠檬酸钠、沼气液等混合发酵制得氧化反应液，随后将改性浆液浓缩干燥制得预制改性剂，最后将预制改性剂、聚碳酸酯等物料混合，高温固化、切片、清洗即得高硬度防雾树脂镜片，本发明专利技术中植物纤维断裂生成碳链长度较短的纤维成分，提高接触面积，防止树脂镜片开裂，植物纤维表面的羟基自由基氧化生成羧基基团，随后加入铝离子，利用螯合作用，使植物纤维表面生成纳米级氧化铝颗粒，从而加强植物纤维管的力学强度和刚性，同时氧化铝能够在镜片表面形成薄膜提高镜片与水分子的接触角度，提高防雾性能，具有广阔的应用前景。

A Method for Preparing High Hardness Antifogging Resin Lens

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度防雾树脂镜片的制备方法
本专利技术涉及一种高硬度防雾树脂镜片的制备方法，属于视光学材料制备

技术介绍
随着社会发展，人们摄取信息量暴增，造成了近视人员的增加，眼镜已是我们生活中常见的商品。眼镜的功能也是多种多样，比如近视眼镜、太阳眼镜等。随着技术的发展，玻璃材质的镜片开始被树脂镜片不断替代。和无机玻璃镜片相比，光学树脂镜片凭借自身的优点，比如重量轻、韧性好、结构更加稳固、价格便宜等，已经越来越受广大消费者的欢迎。树脂镜片由有机聚合物材料构成，内部是一种高分子链状结构，联接而呈立体网状结构，分子间结构相对松弛，分子链间有可产生相对位移的空间。树脂镜片质地比较轻盈，并且它的抗冲击的能力也比较强，而且它具有很好地防太阳光的紫外线的效果，跟玻璃镜片比起来，配戴这种材质的眼镜会更舒适、健康。通常，在镜片行业中以折射率达到1.60以上为高折射率，折射率达到1.56为中折射率，折射率在1.56以下为低折射率。由于树脂镜片是由有机聚合物材料构成，所以一般表面硬度都不会太高，在实际的使用过程中容易划伤，在镜片表面造成划痕，抗磨损能力较差，因此，需要镀加硬膜、多层减反膜及顶膜来提高性能；反应过程中收缩率相对较大，导致高光度的镜片中间容易破裂；树脂材料本身的透过率不到90%，其自身的反光会给佩戴者带来不舒服的感觉。在树脂镜片表面用浸入法粘附有机涂层（加硬）可以将树脂镜片硬度提升到8H以内，其表面硬度得到很大提升，然而树脂镜片的反光很大，透过率也不高。另外，在实际使用过程中，树脂镜片表面仍然容易受雾气等微小颗粒的沾染，出现水雾、油污吸附等诸多问题。形成雾滴的原理是气温降低造成树脂镜片表面水的饱和蒸气压低于空气中的水蒸气分压，使水蒸气凝结成小水滴。镜片表面形成的雾气难以快速消除，影响了配戴者视物的清晰度，给使用者带来极大的不便。目前要达到树脂镜片防雾效果主要从材料结构机理出发，研究小分子表面活性剂防雾剂和长效高分子防雾涂料，这之中又有亲水性和疏水性之分。这两种方法都有一定的防雾效果，但基本不能维持较长的时间。为了进一步增加光的透过率和降低光的反射以及美观的效果，会在加硬膜层上镀制一层增透减反射膜层，主要材料是氧化硅、氧化锆、氧化铟锡等。但是，如果在这些膜层上镀制防雾膜层的话，会出现一些问题。如果采用热固化防雾膜层，当温度超过50℃时，增透减反射膜层由于各种材料的热膨胀率不一样，会产生膜裂；如果采用光固化防雾膜层的话，其产生的防雾膜层附着力不太好，易脱落。因此，急需专利技术出一种强度高、透光率高、折射率高、防雾效果明显，且制备方法简便的防雾树脂镜片及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前树脂镜片易被刮伤，硬度低，防雾性能不佳的缺陷，提供了一种高硬度防雾树脂镜片的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：高硬度防雾树脂镜片的具体制备步骤为：将预制改性剂、聚碳酸酯、丙烯醇、苯并三唑、二氧化钛、二丁基二氯化锡、烯丙基醚化酚醛树脂投入共混机中混合均匀制得混合物料，将混合物料投入反应器中，将反应器内温度升高至140～160℃，搅拌60～80min，搅拌后投入模具中固化处理，固化后脱模、切片、清洗即得高硬度防雾树脂镜片；预制改性剂的具体制备步骤为：（1）将氧化反应液与氯化铝投入烧杯中，用搅拌器以300～400r/min的转速混合搅拌30～40min制得混合溶液，向混合溶液中滴加质量分数为10～12%的氢氧化钠溶液调节pH值至10～11，继续用搅拌器以300～400r/min的转速混合搅拌60～80min，制得改性浆液；（2）将改性浆液投入高温高压反应釜中，向反应釜内充入氮气，升高反应釜内气压至1.2～1.6MPa，将反应釜内温度升高，恒温恒压反应60～80min，反应后投入真空干燥箱中，在温度为60～70℃和真空度为100～200Pa的条件下浓缩干燥6～7h，制得预制改性剂；氧化反应液的具体制备步骤为：（1）将甘蔗渣与大豆投入烘箱中，在温度为70～80℃的条件下干燥3～4h，干燥后投入行星球磨机中，在球料比为5：1和转速为200～240r/min的转速下研磨混合50～60min制得混合产物，将混合产物与水投入反应釜中，将反应釜密闭并将釜内温度升高至130～150℃，恒温反应60～70℃，制得反应乳液；（2）将反应乳液、柠檬酸钠、氯化钾、沼气液投入发酵罐中混合均匀，将发酵罐置于温度为32～36℃的温室中，恒温静置4～6天，静置后将罐内物料投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为95～100℃的水浴锅中，恒温水煮2～3h，水煮后抽滤得到滤液；（3）将滤液投入三口烧瓶中，向三口烧瓶中滴加质量分数为20～30%的硫酸溶液调节pH值至3～4，将三口烧瓶置于超声振荡仪中，混合振荡2～3h制得分散液，向三口烧瓶中加入高铁酸钾粉末，用搅拌器以600～700r/min的转速混合搅拌60～80min，制得氧化反应液。优选的按重量份数计，预制改性剂为10～13份、聚碳酸酯为40～45份、丙烯醇为2～3份、苯并三唑为1.2～1.6份、二氧化钛为3～5份、二丁基二氯化锡为0.2～0.4份、烯丙基醚化酚醛树脂为20～23份。预制改性剂的具体制备步骤（1）中氧化反应液与氯化铝的质量比为10：1。预制改性剂的具体制备步骤（2）中反应釜内温度升高至180～210℃。氧化反应液的具体制备步骤（1）中甘蔗渣与大豆的质量比为3：1。氧化反应液的具体制备步骤（1）中混合产物与水的质量比为1：5。氧化反应液的具体制备步骤（2）中优选的按重量份数计，反应乳液为11～13份、柠檬酸钠为0.5～0.7份、氯化钾为0.6～1.0份、沼气液为2～3份。氧化反应液的具体制备步骤（3）中向三口烧瓶中加入的高铁酸钾粉末的质量为分散液质量的5～7%。本专利技术的有益技术效果是：（1）本专利技术首先将甘蔗渣与大豆混合、烘干研磨，研磨后与水混合进行高温反应制得反应乳液，随后将反应乳液、柠檬酸钠、沼气液等物料混合投入发酵罐中进行微生物发酵处理，处理后水煮、过滤得到滤液，向滤液中滴加硫酸，并加入高铁酸钾反应制得氧化反应液，随后将氧化反应液与氯化铝混合，滴加碱液反应制得改性浆液，再将改性浆液投入反应釜中高温高压反应，反应浓缩干燥制得预制改性剂，最后将预制改性剂、聚碳酸酯等物料混合，高温下搅拌，搅拌后固化、切片、清洗即得高硬度防雾树脂镜片，本专利技术将甘蔗渣和大豆经过微生物发酵反应，从甘蔗渣和大豆中提取糖分、蛋白质、纤维素和植物纤维管等成分，同时微生物发酵中伴随一定的氧化分解作用，使糖类物质、蛋白质等成分分解，表层的羟基自由基氧化生成醛基、羧基、羰基等官能团，并使植物纤维断裂生成碳链长度较短的纤维成分，从而加强纤维对其它物质的接触程度，提高接触面积，使树脂镜片中各成分之间的粘结更加紧密，防止树脂镜片开裂，同时提高了树脂镜片的微观结构强度，有利于提高树脂镜片的力学强度，使树脂镜片难以被刮伤，产生裂痕；（2）本专利技术将植物纤维用硫酸浸泡，同时加入高铁酸钾对植物纤维进行氧化反应，使植物纤维表面的羟基自由基氧化生成羧基基团，随后加入铝离子，利用螯合作用，使铝离子络合吸附于植物纤维管中和表面，再通过碱液反应和高温水煮，使植物纤维表面生成纳米级氧化铝颗粒，从而加强植物纤维管的力学强度和刚性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬度防雾树脂镜片的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将预制改性剂、聚碳酸酯、丙烯醇、苯并三唑、二氧化钛、二丁基二氯化锡、烯丙基醚化酚醛树脂投入共混机中混合均匀制得混合物料，将混合物料投入反应器中，将反应器内温度升高至140～160℃，搅拌60～80min，搅拌后投入模具中固化处理，固化后脱模、切片、清洗即得高硬度防雾树脂镜片；所述的预制改性剂的具体制备步骤为：（1）将氧化反应液与氯化铝投入烧杯中，用搅拌器以300～400r/min的转速混合搅拌30～40min制得混合溶液，向混合溶液中滴加质量分数为10～12%的氢氧化钠溶液调节pH值至10～11，继续用搅拌器以300～400r/min的转速混合搅拌60～80min，制得改性浆液；（2）将改性浆液投入高温高压反应釜中，向反应釜内充入氮气，升高反应釜内气压至1.2～1.6MPa，将反应釜内温度升高，恒温恒压反应60～80min，反应后投入真空干燥箱中，在温度为60～70℃和真空度为100～200Pa的条件下浓缩干燥6～7h，制得预制改性剂；所述的氧化反应液的具体制备步骤为：（1）将甘蔗渣与大豆投入烘箱中，在温度为70～80℃的条件下干燥3～4h，干燥后投入行星球磨机中，在球料比为5：1和转速为200～240r/min的转速下研磨混合50～60min制得混合产物，将混合产物与水投入反应釜中，将反应釜密闭并将釜内温度升高至130～150℃，恒温反应60～70℃，制得反应乳液；（2）将反应乳液、柠檬酸钠、氯化钾、沼气液投入发酵罐中混合均匀，将发酵罐置于温度为32～36℃的温室中，恒温静置4～6天，静置后将罐内物料投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为95～100℃的水浴锅中，恒温水煮2～3h，水煮后抽滤得到滤液；（3）将滤液投入三口烧瓶中，向三口烧瓶中滴加质量分数为20～30%的硫酸溶液调节pH值至3～4，将三口烧瓶置于超声振荡仪中，混合振荡2～3h制得分散液，向三口烧瓶中加入高铁酸钾粉末，用搅拌器以600～700r/min的转速混合搅拌60～80min，制得氧化反应液。...

【技术特征摘要】
1.一种高硬度防雾树脂镜片的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将预制改性剂、聚碳酸酯、丙烯醇、苯并三唑、二氧化钛、二丁基二氯化锡、烯丙基醚化酚醛树脂投入共混机中混合均匀制得混合物料，将混合物料投入反应器中，将反应器内温度升高至140～160℃，搅拌60～80min，搅拌后投入模具中固化处理，固化后脱模、切片、清洗即得高硬度防雾树脂镜片；所述的预制改性剂的具体制备步骤为：（1）将氧化反应液与氯化铝投入烧杯中，用搅拌器以300～400r/min的转速混合搅拌30～40min制得混合溶液，向混合溶液中滴加质量分数为10～12%的氢氧化钠溶液调节pH值至10～11，继续用搅拌器以300～400r/min的转速混合搅拌60～80min，制得改性浆液；（2）将改性浆液投入高温高压反应釜中，向反应釜内充入氮气，升高反应釜内气压至1.2～1.6MPa，将反应釜内温度升高，恒温恒压反应60～80min，反应后投入真空干燥箱中，在温度为60～70℃和真空度为100～200Pa的条件下浓缩干燥6～7h，制得预制改性剂；所述的氧化反应液的具体制备步骤为：（1）将甘蔗渣与大豆投入烘箱中，在温度为70～80℃的条件下干燥3～4h，干燥后投入行星球磨机中，在球料比为5：1和转速为200～240r/min的转速下研磨混合50～60min制得混合产物，将混合产物与水投入反应釜中，将反应釜密闭并将釜内温度升高至130～150℃，恒温反应60～70℃，制得反应乳液；（2）将反应乳液、柠檬酸钠、氯化钾、沼气液投入发酵罐中混合均匀，将发酵罐置于温度为32～36℃的温室中，恒温静置4～6天，静置后将罐内物料投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为95～100℃的水浴锅中，恒温水煮2～3h，水煮后抽滤得到滤液；（3）将...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓玉，
申请(专利权)人：宁波燕翔教育投资管理有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33