一种红外体温探测仪用防护罩及其制备方法技术

本发明专利技术涉及抗红外防护技术领域，具体为一种红外体温探测仪用防护罩及其制备方法，包括基材及依次设置在基材上表面和下表面的光学膜层和硬质防水膜层；光学膜层为ZnS膜和YbF3膜间隔设置的48层膜系结构。本发明专利技术通过全氟己基乙醇、丁二酸酐所制的酯化产物与3,4

【技术实现步骤摘要】
一种红外体温探测仪用防护罩及其制备方法


[0001]本专利技术涉及抗红外防护
，具体为一种红外体温探测仪用防护罩及其制备方法。

技术介绍

[0002]红外体温探测器是光探测器的一种形式，可由入侵者身体发出的热能触发。基于手机上配置的红外体温探测仪模块，针对这方面的内容鲜有报道，目前市面上极少有手机拥有此功能。目前手机集成的模块越来越丰富，功能也越来越强大，预测人体温探测将会是未来手机的必备功能。红外体温探测仪需要的波段非常宽，需要2000
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14000纳米非常宽的一个波段范围的光可以穿透，符合此要求的可以作为红外探测仪防护罩的材料非常少。其中，HDPE作为防护罩的用途方面，容易被紫外照射而老化，降低其光波的透过率性能；且HDPE材质较柔软，作为防护罩的用途方面，容易被擦伤以及被外界化学物质腐蚀，影响其使用寿命。因此，我们提出一种红外体温探测仪用防护罩及其制备方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种红外体温探测仪用防护罩及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种红外体温探测仪用防护罩，包括基材及依次设置在基材上表面和下表面的光学膜层和硬质防水膜层；
[0005]进一步的，基材为HDPE。
[0006]进一步的，光学膜层为ZnS膜和YbF3膜间隔设置的48层膜系结构。
[0007]进一步的，所述ZnS膜的厚度由表及里呈阶梯设置，靠近基材的前八层的厚度为35.22nm，中间八层的厚度为26.77nm，后八层的厚度为23.24nm。
[0008]进一步的，所述YbF3膜的厚度由表及里呈阶梯设置，靠近基材的前八层的厚度为56.64nm，中间八层的厚度为40.77nm，后八层的厚度为35.40nm。
[0009]进一步的，所述硬质防水膜层主要由PMMA、聚(1,1
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二甲基硅氮烷)和纳米二氧化硅制得。
[0010]在上述技术方案中，选择高密度聚乙烯(HDPE)作为基材，能够使得2000
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14000纳米非常宽的一个波段范围的光穿透，符合红外体温探测仪所需波段。在基材的表面设置具有优异透光性和高、低折射率的ZnS和YbF3两种材料，设计了48层膜系结构，所制防护罩在200
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380nm波段(紫外线)具有极低的透过率，对UV光有着优秀的防护作用；并能够保证在探测体温所需要的2000
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14000nm红外波段有较高的透过率。同时，多层膜系结构的设置能够提高所制防护罩的表面抗划伤的能力。为了达到更好的效果，需要在上述膜系结构的基础上增加一层硬质防水膜层，进一步提升表面抗划伤和抗化学试剂腐蚀的能力。
[0011]一种红外体温探测仪用防护罩的制备方法，包括以下工艺：
[0012](1)取ZnS涂料和YbF3涂料，在基材表面间隔涂布，形成ZnS膜和YbF3膜；
[0013](2)取防护涂料，在基材另一表面涂布，固化，形成硬质防水膜层，得到防护罩。
[0014]进一步的，所述硬质防水膜层具体由以下工艺制得：
[0015](1)改性填料的制备：
[0016]1.1.取全氟己基乙醇、丁二酸酐混合，在30min内缓慢加热至90～100℃，搅拌30min；升温至100～130℃，恒温反应60～120min；趁热过滤，冷却至室温，再次过滤，旋蒸，得到酯化产物；
[0017]1.2.取乙醇、正硅酸乙酯混合，加入冰醋酸调节体系pH至2～3，在密闭、22～27℃恒温条件下，搅拌反应23～27h，升温至55～65℃熟化6～7h，得到填料的分散液；
[0018]加入辛基三甲氧基硅烷，于38～45℃温度下搅拌反应23～27h，得到改性分散液；
[0019]加入酯化产物、3,4
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环氧
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丁烯、引发剂，于65～75℃聚合反应100～150min，得到改性填料；
[0020](3)取PMMA、聚(1,1
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二甲基硅氮烷)、二甲苯混合，于35～50℃条件下，磁力搅拌18～24h，使其充分溶解；加入改性填料，混合均匀，得到防护涂料；旋涂，置于60～80℃真空干燥固化12～24h。
[0021]进一步的，所述步骤(1)中全氟烷基乙醇、丁二酸酐的摩尔比为1:(2.3～2.4)。
[0022]进一步的，所述步骤(1)中改性填料包括以下质量组分：76～84份正硅酸乙酯、7.6～8.4份辛基三甲氧基硅烷、80～100份酯化产物、12～14份3,4
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环氧
‑1‑
丁烯、0.002份引发剂；
[0023]正硅酸乙酯、乙醇的比例为(76～84)g:100mL。
[0024]进一步的，所述步骤(2)中防护涂料包括以下质量组分：80～100份PMMA、10～20份聚(1,1
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二甲基硅氮烷)、4～8份改性填料；
[0025]PMMA、二甲苯的比例为(1～3)g:100mL。
[0026]在上述技术方案中，以正硅酸乙酯为硅源，水解获得纳米二氧化硅，作为填料，其尺寸小，比表面积大，能够有效散射和吸收紫外光，提高所制硬质防水膜层的耐紫外光老化性能且其硬度和力学强度得到提高。加入辛基三甲氧基硅烷，能够有效改善填料在聚合物体系中的相容性。然后加入酯化产物、3,4
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环氧
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丁烯，在引发剂(偶氮二异丁腈)的作用下进行聚合。由于纳米二氧化硅填料表面利用辛基三甲氧基硅烷进行了改性，不具备活性官能团，避免了自由基向填料表面上的双键发生链转移，降低自由基终止概率，防止低聚物的生成，能够有效避免所制硬质防水膜层强度的降低，进一步改善了其力学性能。本申请中的酯化产物由全氟己基乙醇、丁二酸酐反应制得，具有不饱和双键，将其与同样具有不饱和双键的环氧化合物(3,4
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环氧
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丁烯)在纳米二氧化硅填料的分散液体系中共聚，得到有机
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无机掺杂的环氧聚合物，即改性填料；其具有较高的含氟量，能够降低PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的折射率，使得所制硬质防水膜层的折射率与高密度聚乙烯(HDPE)基材趋同，并有助于提高其透光率和防水、耐磨抗划伤性能。涂料体系中引入了具有氨基的聚(1,1
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二甲基硅氮烷)，在提高所制硬质防水膜层疏水防水性能的同时，与改性填料中的环氧基团反应，在PMMA体系中固化，形成交联网络，能够进一步提高所制硬质防水膜层的硬度，增强其力学性能，使其防水、耐磨抗划伤性能得到进一步的提高。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0028]本专利技术的红外体温探测仪用防护罩及其制备方法，通过全氟己基乙醇、丁二酸酐
所制的酯化产物与3,4
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环氧
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丁烯在辛基三甲氧基硅烷改性纳米二氧化硅的分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外体温探测仪用防护罩，其特征在于：包括基材及依次设置在基材上表面和下表面的光学膜层和硬质防水膜层；光学膜层为ZnS膜和YbF3膜间隔设置的48层膜系结构。2.根据权利要求1所述的一种红外体温探测仪用防护罩，其特征在于：所述ZnS膜的厚度由表及里呈阶梯设置，所述ZnS膜靠近基材的前八层的厚度为35.22nm，中间八层的厚度为26.77nm，后八层的厚度为23.24nm。3.根据权利要求1所述的一种红外体温探测仪用防护罩，其特征在于：所述YbF3膜的厚度由表及里呈阶梯设置，所述YbF3膜靠近基材的前八层的厚度为56.64nm，中间八层的厚度为40.77nm，后八层的厚度为35.40nm。4.根据权利要求1所述的一种红外体温探测仪用防护罩，其特征在于：所述基材为HDPE。5.根据权利要求1所述的一种红外体温探测仪用防护罩，其特征在于：所述硬质防水膜层主要由PMMA、聚(1,1
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二甲基硅氮烷)和纳米二氧化硅制得。6.根据权利要求1所述的一种红外体温探测仪用防护罩的制备方法，其特征在于：包括以下工艺：(1)取ZnS涂料和YbF3涂料，在基材表面间隔涂布，形成ZnS膜和YbF3膜；(2)取防护涂料，在基材另一表面涂布，固化，形成硬质防水膜层，得到防护罩。7.根据权利要求6所述的一种红外体温探测仪用防护罩的制备方法，其特征在于：所述硬质防水膜层具体由以下工艺制得：取全氟己基乙醇、丁二酸酐混合，在30min内缓慢加热至90～100℃，搅拌30min；升温至100～130℃，恒温反应60～120mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨惠尹，钱会明，黄斌，
申请(专利权)人：无锡鑫巨宏智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：