【技术实现步骤摘要】
本申请涉及涂料领域，尤其涉及一种防雾护目镜纳米涂料及其制备方法。
技术介绍
1、结雾是日常生活中常见的一种自然现象，原因是当温度达到或接近露点温度时，空气中的水蒸气便会凝结成微小的露珠形成雾层。透明材料表面的雾化现象，不仅可以导致透光率严重下降，有时候甚至还存在重大安全隐患。例如，在护目镜上的结雾现象会严重影响使用人员的视线准确度，从而造成极大地安全隐患。
2、护目镜片主要采用普通玻璃进行制备，而普通玻璃的成分主要是二氧化硅(sio2，石英)，而纯硅土熔点为2000℃，因此制造玻璃时一般会加入碳酸钠(na2co3，即苏达)与碳酸钾(k2co3，钾碱)，将硅土熔点将降至1000℃左右，但是同时，碳酸钠会使玻璃溶于水中，因此通常还要加入适量的氧化钙(cao)使玻璃不溶于水。由于玻璃生产制造特性(不溶于水)，所以在水分子与玻璃接触时，会出现水分子凝结(水珠现象)，进而影响护目镜片的视线，带来很大的安全隐患。
3、现有技术为了解决上述护目镜结雾问题，专利cn111607320a提供了一种水性聚氨酯-硅溶胶复合防雾剂，其中的水性聚氨酯的主体链段为peg，在实际成膜过程中在不同的基材上存在结合力弱以及光滑度不够的问题，使得亲水二氧化硅微球在使用过程中容易发生微孔堵塞和表面的双键没有调节导致交联度过高亲水性能下降等问题，从而最终降低涂料/防雾剂的防结雾和耐水/水煮性能。
4、因此，为了彻底解决上述问题，本申请提供了一种防雾护目镜纳米涂料，其能够在具有优异的防雾性能的同时，保证在长期使用和储存时涂料的耐水性和
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请第一方面提供了一种防雾护目镜纳米涂料，以质量百分比计，原料包括：基体树脂20～30％，改性填充粒子5～15％，活性稀释剂10～20％，增稠剂1～2.5％，引发剂1～3％，助剂0.1～10％，去离子水补充余量。
2、作为一种优选的方案，所述基体树脂为水性改性聚氨酯树脂。
3、作为一种优选的方案，所述改性填充粒子为框架改性tio2-sio2复合粒子。
4、作为一种优选的方案，所述改性填充粒子的平均粒径为200～400nm。
5、作为一种优选的方案，所述改性填充粒子的平均粒径为250～300nm。
6、作为一种优选的方案，所述改性填充粒子的平均粒径为280nm。
7、作为一种优选的方案，所述基体树脂与改性填充粒子的质量比为(25～29)：(8～10)。
8、作为一种优选的方案，所述基体树脂与改性填充粒子的质量比为(26～28)：10。
9、作为一种优选的方案，所述基体树脂与改性填充粒子的质量比为28：10。
10、作为一种优选的方案，所述增稠剂为聚丙烯酰胺。
11、作为一种优选的方案，所述引发剂为光引发剂中的至少一种。
12、作为一种优选的方案，所述助剂为抗氧化剂、抗紫外剂、防水剂、防腐剂、耐黄变剂、分散剂、增粘剂、流平剂、流平助剂、交联剂中的至少一种。
13、作为一种优选的方案，所述活性稀释剂为丙烯酸、羟乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。
14、作为一种优选的方案，所述活性稀释剂为羟乙基丙烯酰胺或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
15、作为一种优选的方案，所述活性稀释剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯。
16、作为一种优选的方案，所述水性改性聚氨酯树脂的制备方法包括以下步骤：s1：将聚醚多元醇和异氰酸酯分别在容器中搅拌升温至真空脱水，之后将两者混合在氮气保护下40～80℃下保温1～4h得到聚氨酯预聚体；s2：将聚丙烯酸酯加入至聚氨酯预聚体中，40～80℃下保温4～8h，即得水性改性聚氨酯树脂。
17、作为一种优选的方案，所述聚醚多元醇的分子量为1000～1500。
18、作为一种优选的方案，所述聚醚多元醇的平均分子量为1000。
19、作为一种优选的方案，所述异氰酸酯为4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯；所述4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯的质量比为(3～4):(1～1.5)。
20、作为一种优选的方案，所述4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯的质量比为3.5:1.2。
21、本申请中，为了改善聚氨酯预聚体以及最终树脂的透明度，采用4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯作为异氰酸酯反应原料，且如果4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯含量过高，由于4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯的nco基团具有更高的活性，在制备过程中，4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯与体系中的聚醚多元醇反应进行到一定程度后，容易发生自聚，使预聚体粘度增大，透明度变差；反之，如果4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯含量过低，则会增加预聚反的时间，从而降低了端异氰酸酯预聚体的制备效率。
22、作为一种优选的方案，所述聚醚多元醇与异氰酸酯的-nco：-oh比值为(1.8～2.2)：(0.8～1)。
23、作为一种优选的方案，所述聚醚多元醇与异氰酸酯的-nco：-oh比值为2：1。
24、作为一种优选的方案，所述框架改性tio2-sio2复合粒子的制备方法包括以下步骤：s1：将琥珀酸酐溶解于dmf溶液中，并加入(3-氨丙基)三乙氧基硅烷，在水浴温度50～70℃下加热搅拌1～2h；s2：将含有tio2与sio2混合粒子的dmf溶液，滴加进反应溶液，持续搅拌反应3小时后离心得复合粒子；s3：将复合粒子与2-甲基咪唑和硝酸锌混合并加入有机溶剂，在60～120r/min搅拌速度下反应2.5～3.5h，即得。
25、作为一种优选的方案，所述复合粒子与2-甲基咪唑和硝酸锌的质量比为(0.5～1):(10～12):(3～5)。
26、作为一种优选的方案，所述复合粒子与2-甲基咪唑和硝酸锌的质量比为0.8:11:4。
27、本申请中，在使用框架改性tio2-sio2复合粒子以及限定其具体的粒子粒径为250～300nm时，能够有效提高纳米涂料的防雾性、耐水性以及耐水煮性，并且还有益于耐摩擦性能。这主要是因为，本申请中采用的框架改性tio2-sio2复合粒子能够在复合状态下，保持良好的复合粒子对于固化膜的附着力，同时在此时能够形成tio2-sio2对于框架结构的全包裹态，从而实际上形成了聚集的tio2-sio2复合粒子亲水框架体，从而大幅度提高了在复合粒子分散在涂层时的亲水位点作用，从而在确保稳定的框架体能够提高耐磨性的同时形成涂层表面的粗糙沟壑结构，从而在位点周围将水分围困在涂层表面，形成稳定存在的水合层，确保水合膜层存在的同时协助防止水分子的渗透。
28、作为一种优选的方案，所述助剂为流平剂，增粘剂以及抗氧化剂；所述流平剂，增粘剂以及抗氧化剂的质量比为(1～3):(1～10):(1～3)。...
【技术保护点】
1.一种防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：以质量百分比计，原料包括：基体树脂20～30％，改性填充粒子5～15％，活性稀释剂10～20％，增稠剂1～2.5％，引发剂1～3％，助剂0.1～10％，去离子水补充余量；
2.根据权利要求1所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述活性稀释剂为丙烯酸、羟乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述水性改性聚氨酯树脂的制备方法包括以下步骤：S1：将聚醚多元醇和异氰酸酯分别在容器中搅拌升温至真空脱水，之后将两者混合在氮气保护下40～80℃下保温1～4h得到聚氨酯预聚体；S2：将聚丙烯酸酯加入至聚氨酯预聚体中，40～80℃下保温4～8h，即得水性改性聚氨酯树脂。
4.根据权利要求3所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述聚醚多元醇的分子量为1000～1500。
5.根据权利要求4所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述异氰酸酯为4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯；所述4，4'-二苯甲烷二
6.根据权利要求5所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述聚醚多元醇与异氰酸酯的-NCO：-OH比值为(1.8～2.2)：(0.8～1)。
7.根据权利要求6所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述框架改性TiO2-SiO2复合粒子的制备方法包括以下步骤：S1：将琥珀酸酐溶解于DMF溶液中，并加入(3-氨丙基)三乙氧基硅烷，在水浴温度50～70℃下加热搅拌1～2h；S2：将含有TiO2与SiO2混合粒子的DMF溶液，滴加进反应溶液，持续搅拌反应3小时后离心得复合粒子；S3：将复合粒子与2-甲基咪唑和硝酸锌混合并加入有机溶剂，在60～120r/min搅拌速度下反应2.5～3.5h，即得。
8.根据权利要求7所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述复合粒子与2-甲基咪唑和硝酸锌的质量比为(0.5～1):(10～12):(3～5)。
9.根据权利要求8所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述助剂为流平剂，增粘剂以及抗氧化剂；所述流平剂，增粘剂以及抗氧化剂的质量比为(1～3):(1～10):(1～3)。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的防雾护目镜纳米涂料的制备方法，其特征在于：方法包括以下步骤：S1：将基体树脂，改性填充粒子，活性稀释剂，增稠剂，引发剂，助剂和去离子水依次加入至容器中混合搅拌均匀；S2：将S1所得混合物加入新容器中，超声分散20～40min，待混合物澄清透明后机械搅拌二次分散，即得。
...【技术特征摘要】
1.一种防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：以质量百分比计，原料包括：基体树脂20～30％，改性填充粒子5～15％，活性稀释剂10～20％，增稠剂1～2.5％，引发剂1～3％，助剂0.1～10％，去离子水补充余量；
2.根据权利要求1所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述活性稀释剂为丙烯酸、羟乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述水性改性聚氨酯树脂的制备方法包括以下步骤：s1：将聚醚多元醇和异氰酸酯分别在容器中搅拌升温至真空脱水，之后将两者混合在氮气保护下40～80℃下保温1～4h得到聚氨酯预聚体；s2：将聚丙烯酸酯加入至聚氨酯预聚体中，40～80℃下保温4～8h，即得水性改性聚氨酯树脂。
4.根据权利要求3所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述聚醚多元醇的分子量为1000～1500。
5.根据权利要求4所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述异氰酸酯为4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯；所述4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2，4'-二苯甲烷二异氰酸酯的质量比为(3～4):(1～1.5)。
6.根据权利要求5所述的防雾护目镜纳米涂料，其特征在于：所述聚醚多元醇与异氰酸酯的-nco：-o...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小恒，宋燕梅，
申请(专利权)人：深圳市华正飞扬电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。