【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能涂层新材料领域，具体涉及一种光固化抗雾涂层材料及其制备方法，该防雾涂层可广泛应用于冰柜展示玻璃、视光学材料表面、光学塑料材料、医疗窥镜、安防监控设备、头盔视镜、汽车头灯、食品包装材料、药物包装材料、光伏材料表面镀膜以提高材料抗雾性能的应用。
技术介绍
1、材料表面结雾是一类日常生活中常见的自然现象，环境温度和湿度的变化会使得玻璃、金属、塑料的表面起雾，影响到我们正常的生活和工作。例如镜片表面起雾改变了镜片自身的光学性能，影响它的透光性，造成镜片的不透明现象，给佩戴者带来视觉上的一些障碍；汽车挡风玻璃、车灯、车窗起雾会给驾驶员造成风险；腹腔镜等医疗器械起雾会影响手术的顺利进行；太阳能电池玻璃盖板起雾会影响其对光的吸收从而降低其发电效率；农业设施农膜地膜结雾不仅影响透光率降低光合作用，而且雾珠形成的微透镜效应会灼伤农作物，使得产量和质量下降；食品包装薄膜起雾会使得消费者购买欲降低，也给腐败微生物的生长和繁殖提供了有利的条件，使得果蔬更易腐败和变质，货架期缩短。
2、当一定湿度的空气冷却到其露点温度(即在固定气压下，空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度)以下时，空气中的水蒸气就有凝结的倾向，当空气接触到材料表面，水蒸气就会在材料表面凝结形成雾。由液体表面浸润理论可知，当材料表面高度亲水时，雾滴倾向于在材料表面高度铺展，形成透明水膜，此时水滴在材料表面上接触角θ小于10°，这样就消除了由于光线经过水滴造成的散射现象，这样的表面即使在容易起雾的环境条件下也不容易形成肉眼可见的雾珠；当材料表
3、除了表面改性以外，消除雾害的常用手段还包括增加空气流动度、或者加热提高温度等，但是在很多应用场景并不能获得这些除雾条件。因此，对材料表面进行改性是获得防雾功能的最有效手段。目前超疏水改性主要利用含氟表面处理剂使材料表面转变为对纯水接触角大于150°的超疏水表面，但是含氟材料的环境效应一直是人们所担心的。另一方面，亲水改性常用的喷涂的防雾液，即表面活性剂溶液，例如专利202010807386.2报道的两性离子表面活性剂为主要防雾组分的防雾喷雾剂，在透明材料表面降低其疏水性，提高水对疏水材料的润湿性，从而达到暂态防雾的目的，虽然有效，但是防雾性能衰减很快，需要频繁涂覆。
4、与暂态防雾不同，通过对材料表面进行超亲水镀膜改性获得长效防雾功能是研究热点，而所用的防雾功能涂层材料主要有超亲水防雾聚合物涂层、无机纳米颗粒防雾涂层以及有机-无机杂化防雾涂层材料三类。但是超亲水防雾材料由于高表面能、大分子直接涂覆流挂带来的膜层不均匀等问题给镀膜工艺开发以及生产中的良品率保证带来很大困扰。因此，迫切需要开发一种新型可以避免流挂、易于流平的反应型超亲水镀膜液及对应的镀膜技术。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种可聚合的高亲水性的防雾涂层单体，并以此单体为防雾功能组分，添加成膜预聚物、活性稀释剂、溶剂、光引发剂等，通过流变性、表面润湿性以及自由基聚合动力学设计，在不同表面能的基材表面镀膜、光固化，最终制备得到超亲水的防雾功能涂层的方法，该防雾功能涂层可以满足不同应用领域的防雾需求，主要包括透明聚合物光学材料如树脂、塑料的防雾需求，防雾功能涂层通过活性单体自下而上的方法构筑，从而解决了大分子防雾剂直接涂覆的粘度大难以获得镀膜均匀性的难题。另一方面，由于防雾功能膜在基体材料表面通过化学聚合的方式，可以赋予防雾性能持久性以及显著的防雾性能，以解决现有技术中防雾性能弱或防雾有效时间短等技术缺陷。
2、为了达到本专利技术的技术目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种光固化防雾涂层的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)可聚合防雾功能单体的制备：
5、将丙烯酸醇胺酯与糖内酯在有机溶剂中、催化剂的参与下，于20～50℃反应4～24h，得到可聚合防雾功能单体；
6、(2)配置镀膜液：
7、所述镀膜液中包括如下重量份的原料：
8、可聚合防雾功能单体5～50份，
9、丙烯酸酯预聚体5～20份，
10、活性稀释剂10～30份，
11、溶剂10～30份，
12、光引发剂1～5份；
13、所述的丙烯酸酯预聚体为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯中的一种或几种组合；
14、所述的活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(hdda)、丙烯酸苯氧乙醇酯或丙烯酸丁二醇酯中的一种或几种组合；
15、(3)镀膜液的涂覆与固化：
16、将所述镀膜液涂覆在基底材料表面，干燥后，在光照下固化，即得所述光固化防雾涂层。
17、优选的，步骤(1)中所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺。
18、优选的，步骤(1)中所述的丙烯酸醇胺酯为丙烯酸乙醇胺酯、甲基丙烯酸乙醇胺酯、衣康酸乙醇胺酯、丙烯酸异丙醇胺酯、甲基丙烯酸异丙醇胺酯或衣康酸异丙醇胺酯中的一种或几种组合。
19、优选的，步骤(1)中所述的丙烯酸醇胺酯是采用甲苯为带水剂，酸催化酯化的方法得到的，或者是脂肪酶催化的条件下合成得到的。
20、优选的，步骤(1)中所述的糖内酯为单糖或二糖。更优选的，所述的糖内脂为葡萄糖内酯、乳糖内酯、d-阿拉伯糖-1,4-内酯、糖质酸-1,4-内酯、l-古洛糖酸-gamma-内酯、葡庚糖酸内酯、d-木糖酸内酯、异糖精酸-1,4-内酯、l-葡糖酸-1,5-内酯、d-葡萄糖醛酸内酯或d-葡糖二酸-1,4-内酯。
21、优选的，步骤(1)中所述的催化剂为三乙胺。
22、优选的，步骤(2)中所述的溶剂为二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、三丙二醇乙醚或丙二醇单甲醚中的一种或几种组合。
23、优选的，步骤(2)中所述的光引发剂为tpo、819、364或1173中的一种或几种组合。
24、优选的，步骤(3)中所述的基底材料为塑料、光学树脂等低表面能聚合物材料。用于容易起雾的低表面能的基底材料上，均可实现长效防雾功能。
25、优选的，所述塑料为聚碳酸酯、聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯或聚氯乙烯。
26、优选的，步骤(3)中所述的涂覆的方式为浸渍提拉、旋转涂覆、刮擦涂覆或喷涂。
27、优选的，步骤(3)中所述的干燥为热干燥或红外干燥，所述热干燥为于40～6本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光固化防雾涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的丙烯酸醇胺酯为丙烯酸乙醇胺酯、甲基丙烯酸乙醇胺酯、衣康酸乙醇胺酯、丙烯酸异丙醇胺酯、甲基丙烯酸异丙醇胺酯或衣康酸异丙醇胺酯中的一种或几种组合。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的糖内酯为单糖或二糖；优选为葡萄糖内酯、乳糖内酯、D-阿拉伯糖-1,4-内酯、糖质酸-1,4-内酯、L-古洛糖酸-gamma-内酯、葡庚糖酸内酯、D-木糖酸内酯、异糖精酸-1,4-内酯、L-葡糖酸-1,5-内酯、D-葡萄糖醛酸内酯或D-葡糖二酸-1,4-内酯。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为三乙胺。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的溶剂为二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、三丙二醇乙醚或丙二醇单甲醚中的一种或几种组合。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的光引发剂为TPO、819、364或1173中的一种或几种
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的基底材料为光学树脂和塑料；优选的，所述塑料为聚碳酸酯、聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯或聚氯乙烯。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的干燥为热干燥或红外干燥。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的基底材料经过表面处理，所述表面处理包括：清洗后对所述基底材料进行碱溶液活化、电晕活化或等离子体活化处理。
10.权利要求1-9任一所述制备方法制得的光固化防雾涂层。
...【技术特征摘要】
1.一种光固化防雾涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的丙烯酸醇胺酯为丙烯酸乙醇胺酯、甲基丙烯酸乙醇胺酯、衣康酸乙醇胺酯、丙烯酸异丙醇胺酯、甲基丙烯酸异丙醇胺酯或衣康酸异丙醇胺酯中的一种或几种组合。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的糖内酯为单糖或二糖；优选为葡萄糖内酯、乳糖内酯、d-阿拉伯糖-1,4-内酯、糖质酸-1,4-内酯、l-古洛糖酸-gamma-内酯、葡庚糖酸内酯、d-木糖酸内酯、异糖精酸-1,4-内酯、l-葡糖酸-1,5-内酯、d-葡萄糖醛酸内酯或d-葡糖二酸-1,4-内酯。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为三乙胺。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：余定华，徐丽贤，顾孝笑，余娜妮，张小山，
申请(专利权)人：苏州肽科新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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