一种可控区域亲水膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种可控区域亲水膜及其制备方法和应用，所述制备方法包括：(1)将底层树脂浆料涂布，经紫外光部分固化，得到底层；(2)在步骤(1)得到的底层表面涂布顶层树脂浆料，静置，随后紫外光全固化，得到所述具有亲吸水性差异表面的可控区域亲水膜。本发明专利技术中，所述制备方法，通过控制光照强度，使得底层不同区域的固化程度不同，导致底层和顶层之间不同区域的交联程度和穿插程度不同，从而控制顶层的致密程度，进而控制顶层不同区域的亲吸水性，得到所述可控区域亲水膜。所述制备方法一体成型，同传统拼接涂布方法相比，亲吸水程度不同的区域之间连续性好、不需要拼接；同时，相较等离子体处理的方法生产效率高，控制精度高，成本低。本低。本低。

【技术实现步骤摘要】
一种可控区域亲水膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于图案化润湿性表面的制备
，具体涉及一种可控区域亲水膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]润湿性是指液体在固体表面铺展的能力，可以表征材料的亲吸水能力；在一些特殊的应用场景中，要求材料表面具有亲吸水差异，即某些区域亲吸水性好，某些区域亲吸水性则稍差，从而满足应用需求。现有技术中多通过光刻、化学刻蚀、等离子体处理、拼接涂布等方法得到具有亲吸水差异的表面；例如CN109337105A公开一种亲疏水交互分布微结构表面制备方法，包括：将电子束刻蚀设定图案的光掩膜覆盖在单晶硅表面，刻蚀出设定深度的设定图案，以刻蚀后的单晶硅表面为阴模，利用刻蚀翻模获得具有设定结构的疏水性有机硅微结构表面，通过等离子体处理、双氧水活化、憎水液体封孔、清洗和水凝胶灌注的过程，在有机硅微结构中有序填充水凝胶，获得结构规整的亲疏水交互分布微观阵列表面。但是所述方法成本较高且精度较差。
[0003]此外，在基材表面分别涂布亲水性树脂和非亲水性树脂，可以实现亲疏水区域按一定图形排列；但是所述方法得到的涂层连续性差，在亲疏水区域连接处存在一定的拼接痕迹，使得整个平面不能连续统一、一体成型，影响美观，且工艺也比较繁琐，耗时耗力。
[0004]其中，亲水性薄膜较为常见的应用便是防雾，防雾膜的出现给人们的生活带来了极大的便利，同时也扩大了产品的应用范围；但是，在一些特殊的应用场景中，并非要求膜表面要完全防雾，而是要求膜表面防雾区域可控，且连续性好，即要求膜表面既有防雾性能较好的区域，也有防雾性能较差的区域，并且不同防雾程度的区域之间连续性好，控制精度高；但是，目前，关于这类产品的开发仍鲜有报道。
[0005]因此，开发一种能够一体成型、连续性好的具有可控区域亲水表面的亲水膜，并将其应用到防雾领域中，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种可控区域亲水膜及其制备方法和应用。所述制备方法中，通过采用紫外光对底层进行部分固化，通过控制光照强度，从而控制底层不同区域的固化程度和分布，进一步地，控制底层树脂与顶层树脂的交联程度和穿插程度，从而控制顶层的致密程度，进而控制顶层不同区域的亲吸水性，得到表面具有亲吸水差异的薄膜材料，并且所述制备方法一体成型，亲吸水程度不同的区域之间连续性好、不需要拼接，生产效率高。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种具有可控区域亲水膜的制备方法，所述制备方法包括：
[0009](1)将底层树脂浆料涂布，经紫外光部分固化，得到底层；
[0010](2)在步骤(1)得到的底层表面涂布顶层树脂浆料，静置，随后紫外光全固化，得到
所述具有亲吸水差异表面的可控区域亲水膜。
[0011]现有技术中，得到具有可控区域亲水膜的制备方法常用的有两种，一种是经过等离子体处理；另一种是拼接法，即同时涂布亲水树脂和非亲水树脂；但是，前者成本高且精度差；后者连续性差，不能一体成型。
[0012]本专利技术中，通过先对底层树脂进行部分固化，并在固化过程中，通过控制光照强度，从而控制底层不同区域的固化程度和分布，然后涂布顶层树脂，静置一段时间，使底层部分固化树脂与顶层树脂部分穿插，顶层聚合物链穿过界面与底层树脂缠绕在一起，完成底层和顶层的相互纠缠，其示意图如图12所示。
[0013]本专利技术中，一方面，因底层不同区域的固化程度不同，会导致底层树脂与顶层树脂纠缠的程度不同，底层固化程度越高的区域，其与顶层树脂穿插纠缠的程度越弱，待完全固化后，顶层的致密程度差；同样，底层固化程度越低的区域，其与顶层树脂穿插纠缠的程度越强，完全固化后顶层会更加致密。
[0014]同时，另一方面，顶层作为亲水膜，由于其具有吸水性作用，在遇水后会发生吸水溶胀，进而具备亲水性。当膜固化致密程度低时，其分子链间距大，相应区域的亲吸水性更好，反之，则相应区域的亲吸水性较差，从而得到具有可控区域的亲吸水差异的表面。并且只有对底层采用不同固化程度处理才能实现一体成型，亲吸水程度不同的区域之间连续性好的效果，如果对顶层采用不同固化程度处理则无法实现该效果，会导致薄膜出现边缘、界线等连续性差的问题。
[0015]本专利技术中，所述制备方法一体成型，得到的亲吸水程度不同的区域之间连续性好，不存在拼接的问题，且对区域的亲吸水程度的控制精度高，简化了工艺，节约成本。
[0016]本专利技术中，可以通过增加掩模版，或在固化过程中，改变不同区域的光照强度，都可控制底层不同区域的固化程度，从而控制底层与顶层的纠缠程度，控制顶层的致密程度，进而控制顶层不同区域的亲吸水程度，得到所述可控区域亲水膜。
[0017]优选地，步骤(1)所述紫外光部分固化的紫外能量为50～200mJ/cm2，例如可以为52mJ/cm2、54mJ/cm2、56mJ/cm2、58mJ/cm2、60mJ/cm2、62mJ/cm2、66mJ/cm2、70mJ/cm2、72mJ/cm2、74mJ/cm2、78mJ/cm2、80mJ/cm2、82mJ/cm2、86mJ/cm2、90mJ/cm2、92mJ/cm2、96mJ/cm2、100mJ/cm2、105mJ/cm2、110mJ/cm2、115mJ/cm2、120mJ/cm2、125mJ/cm2、130mJ/cm2、135mJ/cm2、140mJ/cm2、145mJ/cm2、150mJ/cm2、155mJ/cm2、160mJ/cm2、165mJ/cm2、170mJ/cm2、175mJ/cm2、180mJ/cm2、185mJ/cm2、190mJ/cm2、195mJ/cm2等。
[0018]优选地，步骤(1)所述紫外光照射的时间为5～30s，例如可以为6s、8s、10s、12s、14s、16s、18s、20s、22s、24s、26s、28s等。
[0019]本专利技术中，所述底层部分固化时，紫外能量和固化时间不在特定的范围内，影响对顶层亲吸水区域的精确控制，所述底层部分固化的紫外能量过大或时间过长，底层固化程度高，使得底层树脂与顶层树脂的纠缠程度降低，顶层树脂固化后致密性差，最终导致该区域亲吸水性更好；所述底层部分固化的紫外能量过小或时间过短，底层树脂固化程度低，与顶层树脂纠缠程度增强，顶层固化后致密性太高，最终导致该区域亲吸水性更差；并且固化程度太低时，无法成膜。
[0020]本专利技术中，所述部分固化指底层树脂发生了固化，但并未发生完全固化。
[0021]优选地，步骤(2)所述静置的时间为5～3600s，例如可以为10s、20s、40s、60s、80s、
100s、200s、400s、600s、800s、1000s、1200s、1400s、1600s、1800s、2000s、2200s、2400s、2600s、2800s、3000s、3200s、3400s等。
[0022]本专利技术中，通过静置一段时间，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控区域亲水膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：(1)将底层树脂浆料涂布，经紫外光部分固化，得到底层；(2)在步骤(1)得到的底层表面涂布顶层树脂浆料，静置，随后紫外光全固化，得到所述具有亲吸水差异表面的可控区域亲水膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述紫外光部分固化的紫外能量为50～200mJ/cm2；优选地，步骤(1)所述紫外光照射的时间为5～30s，得到不同区域部分固化底层；优选地，步骤(2)所述静置的时间为5～3600s。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述紫外光全固化的紫外能量为500～2000mJ/cm2；优选地，步骤(2)所述紫外光全固化的时间为5～60s。4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：(1)将底层树脂浆料涂布，在紫外能量为50～200mJ/cm2条件下，紫外光部分固化5～30s，通过采用掩模版或控制紫外光照强度，控制底层不同区域的固化程度不同，得到底层；(2)在步骤(1)得到的底层表面涂布顶层树脂浆料，静置5～3600s，随后在紫外能量为500～2000mJ/cm2条件下紫外光全固化5～60s，得到所述可控区域亲水膜。5.一种可控区域亲水膜，其特征在于，所述可控区域亲水膜采用如权利要求1～4任一项所述的制备方法制备得到。6.根据权利要求5所述的可控区域亲水膜，其特征在于，所述可控区域亲水膜包括底层和顶层；所述底层为结构层；所述顶层为可控区域亲水层。7.根据权利要求6所述的可控区域亲水膜，其特征在于，以重量份计，所述底层的树脂浆料包括20～70份UV树脂低聚物、丙烯酸类单体20～70份和光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张至，南玉，
申请(专利权)人：深圳南科新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：