【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料领域，尤其是涉及一种相机镜圈用涂层材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、镜头是相机最重要的组件之一，相机镜圈则可以起到保护镜头及增强镜头成像效果的作用，也是相机中的重要组件。首先，镜圈作为一个外围部件，可以为镜头提供一定程度的保护，防止其直接接触和碰撞；还可以避免镜头表面的灰尘和污物进入，保持镜头的清洁。其次，当光线通过镜头的时候，它们可能会被杂散的光线干扰，导致成像效果的下降，镜圈通过遮挡非主光束和分散光束，减少了偏离主光束的光线进入镜头的几率，从而减少了散射和干扰，使得成像更加清晰。
2、为了使相机镜圈可以有效对镜头进行保护并减少杂光对成像的干扰，现有技术中一般会在镜圈表面涂覆具有高吸光性的涂层材料。例如，在中国专利文献上公开的“一种光学用双组分消光涂料及其制备方法”，其公开号cn101497763a，由甲、乙双组分组成，甲组分包括聚氨酯改性环氧树脂(20％～60％)、酚醛环氧树脂(10％～30％)、高色素炭黑(1％～5％)、高吸光性纳米材料(1％～5％)、添加剂(1％～10％)、消光粉(1％～4％)、混合抗老剂(0.5％～2％)、稀释剂(0％～40％)，乙组分包括环氧固化剂(70％～90％)、硅烷偶联剂(0％～3％)、稀释剂(10％～30％)。
3、现有技术中的相机镜圈用消光涂料一般采用环氧树脂作为基体材料，但环氧树脂抗腐蚀能力差、涂层附着力和耐磨性不佳，会导致相机镜圈的使用寿命较短；且现有技术中的消光涂料的吸光性能普遍不足，不利于相机镜圈对杂光的消除。
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1、本专利技术是为了克服现有技术中的相机镜圈用涂层材料存在的上述问题，提供一种相机镜圈用涂层材料及其制备方法和应用，采用聚天冬氨酸酯和异氰酸酯固化剂反应得到的聚天冬氨酸酯聚脲树脂作为基体树脂，并用聚天冬氨酸酯对消光剂表面进行改性，通过对基体树脂及消光剂表面聚天冬氨酸酯结构的调节，可使涂层材料具有优异的附着力、耐磨性及抗腐蚀性能，有利于提升相机镜圈的使用寿命；同时涂层材料具有良好的吸光性能，可有效对杂光进行消除，提升相机的成像效果。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种相机镜圈用涂层材料的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)制备苯甲酸乙酯改性的聚天冬氨酸酯：先将马来酸二甲酯与异佛尔酮二胺进行迈克尔加成反应，得到聚天冬氨酸酯；然后将苯甲酸乙酯和聚天冬氨酸酯进行酯交换反应，得到苯甲酸乙酯改性的聚天冬氨酸酯；
5、(2)对消光剂进行表面改性：依次用浓硫酸和浓硝酸的混酸、巯基硅氧烷、二氨基丁烯及马来酸二甲酯与消光剂进行反应，得到经表面改性的消光剂；消光剂包括石墨烯、碳纳米管和炭黑；
6、(3)将经表面改性的消光剂与苯甲酸乙酯改性的聚天冬氨酸酯混合均匀，得到a组分；
7、(4)将a组分和包括异氰酸酯固化剂的b组分独立存放，得到所述相机镜圈用涂层材料。
8、本专利技术采用苯甲酸乙酯改性的聚天冬氨酸酯和异氰酸酯固化剂反应得到的聚天冬氨酸酯聚脲树脂作为涂层材料的基体树脂，与传统消光涂料采用的环氧树脂相比，聚天冬氨酸酯聚脲树脂具有更好的附着力、耐磨性及耐腐蚀性能，有利于提升相机镜圈的使用寿命。传统的聚天冬氨酸酯一般使用马来酸二烷基酯与二元伯胺通过迈克尔加成反应制得，本专利技术选用具有刚性基团的异佛尔酮二胺与马来酸二甲酯反应，可得到主链中带有刚性基团的聚天冬氨酸酯聚脲树脂，并进一步采用苯甲酸乙酯对其进行改性，在聚脲树脂的侧链中也引入刚性基团，可进一步提升涂层材料的耐磨性、耐划伤性及力学性能，有利于延长相机镜圈的使用寿命。
9、同时，为了使涂层材料具有良好的消光性，提升相机镜圈对杂光的消除能力，本专利技术在涂层材料中添加了包括石墨烯、碳纳米管和炭黑的消光剂，消光剂可有效对可见光进行吸收，消除杂光对相机成像效果的影响。并且，本专利技术对消光剂进行了表面改性，先用浓硫酸和浓硝酸对消光剂进行表面处理，在消光剂表面引入羟基；然后使羟基化的消光剂与巯基硅氧烷反应，在消光剂表面引入巯基；再通过巯基化的消光剂与二氨基丁烯的点击化学反应，在消光剂表面引入氨基；最后通过氨基化的消光剂与马来酸二甲酯的迈克尔加成反应，在消光剂表面通过化学键键合了聚天冬氨酸酯，聚天冬氨酸酯的连接一方面可以提升消光剂在基体树脂中的分散性，避免消光剂的团聚对涂层力学性能及吸光性能的影响；另一方面，本专利技术通过对消光剂表面的聚天冬氨酸酯分子结构的调节，采用二氨基丁烯与马来酸二甲酯反应得到的聚天冬氨酸酯与基体树脂相比分子链的柔性较大且空间位阻较小，因此可使消光剂表面的树脂与基体树脂具有不同的固化速率及固化收缩率，从而提升了固化后的涂层的非均匀性，在涂层中产生缺陷结构；同时，本专利技术采用具有不同维度和形态的石墨烯、碳纳米管和炭黑共同作为消光剂，在固化过程中也更有利于缺陷结构的形成；缺陷结构的产生可大大增加入射光线的反射路径，进一步降低了涂层对可见光的反射率，提高了涂层对杂光的消除能力。
10、因此，本专利技术中制得的涂层材料具有优异的附着力、耐磨性及抗腐蚀性能，有利于提升相机镜圈的使用寿命；同时涂层材料具有良好的消光性能，可有效对杂光进行消除，提升相机的成像效果。
11、作为优选，步骤(1)中，马来酸二甲酯与异佛尔酮二胺进行迈克尔加成反应时的摩尔比为2～2.2:1；苯甲酸乙酯和聚天冬氨酸酯进行酯交换反应时的摩尔比为3.5～4.5:1。
12、作为优选，步骤(1)中马来酸二甲酯与异佛尔酮二胺进行迈克尔加成反应的反应条件为：在氮气保护下，将马来酸二甲酯加入异佛尔酮二胺中，65～75℃下反应12～24h，得到所述聚天冬氨酸酯。
13、作为优选，步骤(1)中聚天冬氨酸酯与苯甲酸乙酯进行酯交换反应的反应条件为：将聚天冬氨酸酯与苯甲酸乙酯加入有机溶剂中溶解，并加入甲醇钠催化剂，125～135℃下反应4～6h，去除溶剂后得到所述苯甲酸乙酯改性的聚天冬氨酸酯。
14、作为优选，步骤(2)中对消光剂进行表面改性时，先用浓硫酸和浓硝酸的混酸与消光剂进行反应，得到羟基化的消光剂；
15、然后使羟基化的消光剂与巯基硅氧烷反应，得到巯基化的消光剂；羟基化的消光剂与巯基硅氧烷的质量比为1～2:1；
16、再通过巯基化的消光剂与二氨基丁烯的点击化学反应，得到氨基化的消光剂；巯基化的消光剂与二氨基丁烯的质量比为3～5:1；
17、最后通过氨基化的消光剂与马来酸二甲酯的迈克尔加成反应，得到经表面改性的消光剂；氨基化的消光剂与马来酸二甲酯的质量比为3～5:1。
18、作为优选，步骤(2)中用浓硫酸和浓硝酸的混酸与消光剂进行反应时，反应条件为：浓硫酸和浓硝酸的体积比为3～5:1，消光剂与混酸的质量体积比为1g:50～100ml，反应时间3～5h，反应后将产物洗涤至中性；
19、羟基化的消光剂与巯基硅氧烷反应的条件为：将羟基化的消光剂分散在去离子水中，得到分散液，羟基化的消光剂与去离子本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种相机镜圈用涂层材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（1）中，马来酸二甲酯与异佛尔酮二胺进行迈克尔加成反应时的摩尔比为2~2.2:1；苯甲酸乙酯和聚天冬氨酸酯进行酯交换反应时的摩尔比为3.5~4.5:1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是，步骤（1）中马来酸二甲酯与异佛尔酮二胺进行迈克尔加成反应的反应条件为：在氮气保护下，将马来酸二甲酯加入异佛尔酮二胺中，65~75℃下反应12~24h，得到所述聚天冬氨酸酯。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是，步骤（1）中聚天冬氨酸酯与苯甲酸乙酯进行酯交换反应的反应条件为：将聚天冬氨酸酯与苯甲酸乙酯加入有机溶剂中溶解，并加入甲醇钠催化剂，125~135℃下反应4~6h，去除溶剂后得到所述苯甲酸乙酯改性的聚天冬氨酸酯。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（2）中对消光剂进行表面改性时，先用浓硫酸和浓硝酸的混酸与消光剂进行反应，得到羟基化的消光剂；
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是
7.根据权利要求1或5或6所述的制备方法，其特征是，消光剂中石墨烯、碳纳米管和炭黑的质量比为2~4:1~3:1。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（3）中以重量份计，将5~8份经表面改性的消光剂与90~100份苯甲酸乙酯改性的聚天冬氨酸酯混合均匀，得到A组分。
9.一种采用如权利要求1~7任一所述的制备方法制得的相机镜圈用涂层材料，其特征是，使用时A组分和B组分的质量比为10:5~8。
10.一种采用如权利要求1~7任一所述的制备方法制得的相机镜圈用涂层材料在相机镜圈中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种相机镜圈用涂层材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（1）中，马来酸二甲酯与异佛尔酮二胺进行迈克尔加成反应时的摩尔比为2~2.2:1；苯甲酸乙酯和聚天冬氨酸酯进行酯交换反应时的摩尔比为3.5~4.5:1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是，步骤（1）中马来酸二甲酯与异佛尔酮二胺进行迈克尔加成反应的反应条件为：在氮气保护下，将马来酸二甲酯加入异佛尔酮二胺中，65~75℃下反应12~24h，得到所述聚天冬氨酸酯。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是，步骤（1）中聚天冬氨酸酯与苯甲酸乙酯进行酯交换反应的反应条件为：将聚天冬氨酸酯与苯甲酸乙酯加入有机溶剂中溶解，并加入甲醇钠催化剂，125~135℃下反应4~6h，去除溶剂后得到所述苯甲酸乙酯改性的聚天冬氨酸酯。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（2）中对消光剂进行表面改...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄济阳，曾小毛，
申请(专利权)人：宁波劲豪光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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