技术领域
[0001] 本
发明涉及一种有机透明件用表面硬化涂层，特别是涉及一种有机玻璃表面硬化涂层的制备方法、原液配方及制备方法。
背景技术
[0002] 有机玻璃(Polymethyl methacrylate)是一种通俗的名称，缩写为PMMA。此高分子透明材料的化学名称叫聚甲基
丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物。是一种开发较早的重要热塑性塑料。有机玻璃分为无色透明、有色透明、珠光、压花有机玻璃四种。有机玻璃俗称亚克
力、中宣压克力、亚格力，有机玻璃具有较好的透明性、化学
稳定性，力学性能和耐候性，易
染色，易加工，外观优美等优点，广泛应用于交通工具的窗玻璃、光学仪器以及建筑
门窗等领域。
[0003] 在实现本发明的过程中，
发明人发现
现有技术至少存在以下问题：
[0004] 现有技术的有机玻璃表面硬度低，耐划伤性差，且在使用中经常会因摩擦、灰尘、
风蚀或表面清洗等因素导致其表面出现划痕，能见度受损，还会影响其美观及使用寿命。
[0005] 因此，急需一种保护性涂层，涂覆在有机玻璃表面，以解决现有技术的有机有机玻璃表面硬度低，耐划伤性差的问题。
发明内容
[0006] 为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明
实施例提供了一种有机玻璃表面硬化涂层的制备方法、原液配方及制备方法。具体的技术方案如下：
[0007] 第一方面，提供一种有机玻璃表面硬化涂层的原液配方，其中有机玻璃表面硬化涂层的原液配方包括以下重量百分比的成分：
[0010] 1-5％的烷氧基硅烷交联剂；
[0011] 0.25％的催化剂；以及
[0013] 在第一方面的第一种可能实现方式中，氧基硅烷扩链剂为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中的一种或两种。
[0014] 在第一方面的第二种可能实现方式中，烷氧基硅烷交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的一种或两种。
[0015] 在第一方面的第三种可能实现方式中，二氧化硅水溶液为酸性二氧化硅水溶液。
[0016] 在第一方面的第四种可能实现方式中，催化剂为四丁基
醋酸胺。
[0017] 在第一方面的第五种可能实现方式中，溶剂为
乙醇、正丁醇、异丙醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚醋酸酯中的一种或多种
[0018] 第二方面，提供一种有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法，用于制备有机玻璃表面硬化涂层原液，其中有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法包括以下步骤：
[0019] 取重量百分比为10-25％的烷氧基硅烷扩链剂、10-30％的二氧化硅水溶液、1-5％的烷氧基硅烷交联剂及0.25％的催化剂混合在一起，形成
混合液；
[0020] 搅拌混合液，使其反应放热，并持续搅拌至常温；以及
[0021] 于混合液中加入50-70％的溶剂，形成有机玻璃表面硬化涂层原液。
[0022] 在第二方面的第一种可能实现方式中，重量百分比为10-25％的烷氧基硅烷扩链剂、10-30％的二氧化硅水溶液、1-5％的烷氧基硅烷交联剂及0.25％的催化剂是通过加入三口烧瓶内而混合在一起的。
[0023] 在第二方面的第二种可能实现方式中，氧基硅烷扩链剂为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中的一种或两种；烷氧基硅烷交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的一种或两种；二氧化硅水溶液为酸性二氧化硅水溶液；催化剂为四丁基醋酸胺；溶剂为乙醇、正丁醇、异丙醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚醋酸酯中的一种或多种
[0024] 第三方面，提供一种有机玻璃表面硬化涂层的制备方法，于有机透明件板材上制备有机玻璃表面硬化涂层，其中有机玻璃表面硬化涂层的制备方法包括以下步骤：
[0025] 擦拭干净有机透明件板材的表面；
[0026] 取上述第一方面中任意一项有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法所制备的有机玻璃表面硬化涂层原液，涂覆于有机透明件板材的表面，并表干；以及[0027] 将有机透明件板材放入烘箱，并烘干，形成有机玻璃表面硬化涂层。
[0028] 本发明与现有技术相比具有的优点有：
[0029] 本发明所制备的有机玻璃表面硬化涂层能够大大提高有机透明件板材的表面的耐划伤性能。
附图说明
[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031] 图1是本发明一、二、三、四实施例的有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法的步骤流程示意图。
[0032] 图2是本发明一、二、三、四实施例的有机玻璃表面硬化涂层的制备方法的步骤流程示意图。
具体实施方式
[0033] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0034] 本发明的一实施例中，按配方重量百分比分称取：10％的烷氧基硅烷扩链剂、30％的二氧化硅水溶液、1％的烷氧基硅烷交联剂、0.25％的催化剂及58.75％的溶剂。
[0035] 请参考图1，其示出了本发明一实施例的有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1的步骤流程示意图。按照上述配方配置有机玻璃表面硬化涂层的原液，有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1包括以下步骤101-103，其中：
[0036] 步骤101，配置混合液。将烷氧基硅烷扩链剂、二氧化硅水溶液、烷氧基硅烷交联剂及催化剂混合在一起，形成混合液。
[0037] 具体的，将烷氧基硅烷扩链剂、二氧化硅水溶液、烷氧基硅烷交联剂及催化剂加入三口烧瓶内，混合在一起，形成混合物，至于对于三口烧瓶的选择在本实施例中可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。
[0038] 步骤102，搅拌反应。搅拌混合液，使其反应放热，并持续搅拌至常温。
[0039] 具体的，在常温下，通过搅拌棒搅拌混合液，由于其在反应时会放热，持续搅拌至常温，以使其充分反应，但并不以此为限。
[0040] 步骤103，添加溶剂。于混合液中加入溶剂，形成有机玻璃表面硬化涂层原液。
[0041] 具体的，向三口烧瓶内添加溶剂，使其与混合液充分混合，形成有机玻璃表面硬化涂层原液。
[0042] 请参考图2，其示出了本发明一实施例的有机玻璃表面硬化涂层的制备方法2的步骤流程示意图。在有机透明件板材上制备有机玻璃表面硬化涂层，有机玻璃表面硬化涂层的制备方法2包括以下步骤201-203，其中：
[0043] 步骤201，擦拭。擦拭干净有机透明件板材的表面。
[0044] 具体的，用酒精将有机透明件板材的表面擦拭干净，同时，擦拭干净其表面残留的酒精，但并不以此为限。
[0045] 步骤202，涂覆。取上述有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1所制备的有机玻璃表面硬化涂层原液，涂覆于有机透明件板材的表面，并表干。
[0046] 具体的，将上述有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1所制备的有机玻璃表面硬化涂层原液，淋涂或
喷涂于有机透明件板材的表面，并表干。
[0047] 步骤203，
烘烤。将有机透明件板材放入烘箱，并烘干，形成有机玻璃表面硬化涂层。
[0048] 具体的，将有机透明件板材放入烘箱，烘烤
温度优选为100℃，烘干时间优选为4小时，将有机透明件板材的表面上的原液烘干，形成有机玻璃表面硬化涂层。
[0049] 本发明的二实施例中，按配方重量百分比分称取：15％的烷氧基硅烷扩链剂、20％的二氧化硅水溶液、2％的烷氧基硅烷交联剂、0.25％的催化剂及62.75％的溶剂。
[0050] 请参考图1，其示出了本发明二实施例的有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1的步骤流程示意图。按照上述配方配置有机玻璃表面硬化涂层的原液，有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1包括以下步骤101-103，其中：
[0051] 步骤101，配置混合液。将烷氧基硅烷扩链剂、二氧化硅水溶液、烷氧基硅烷交联剂及催化剂混合在一起，形成混合液。
[0052] 具体的，将烷氧基硅烷扩链剂、二氧化硅水溶液、烷氧基硅烷交联剂及催化剂加入三口烧瓶内，混合在一起，形成混合物，至于对于三口烧瓶的选择在本实施例中可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。
[0053] 步骤102，搅拌反应。搅拌混合液，使其反应放热，并持续搅拌至常温。
[0054] 具体的，在常温下，通过搅拌棒搅拌混合液，由于其在反应时会放热，持续搅拌至常温，以使其充分反应，但并不以此为限。
[0055] 步骤103，添加溶剂。于混合液中加入溶剂，形成有机玻璃表面硬化涂层原液。
[0056] 具体的，向三口烧瓶内添加溶剂，使其与混合液充分混合，形成有机玻璃表面硬化涂层原液。
[0057] 请参考图2，其示出了本发明二实施例的有机玻璃表面硬化涂层的制备方法2的步骤流程示意图。在有机透明件板材上制备有机玻璃表面硬化涂层，有机玻璃表面硬化涂层的制备方法2包括以下步骤201-203，其中：
[0058] 步骤201，擦拭。擦拭干净有机透明件板材的表面。
[0059] 具体的，用酒精将有机透明件板材的表面擦拭干净，同时，擦拭干净其表面残留的酒精，但并不以此为限。
[0060] 步骤202，涂覆。取上述有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1所制备的有机玻璃表面硬化涂层原液，涂覆于有机透明件板材的表面，并表干。
[0061] 具体的，将上述有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1所制备的有机玻璃表面硬化涂层原液，淋涂或喷涂于有机透明件板材的表面，并表干。
[0062] 步骤203，烘烤。将有机透明件板材放入烘箱，并烘干，形成有机玻璃表面硬化涂层。
[0063] 具体的，将有机透明件板材放入烘箱，烘烤温度优选为100℃，烘干时间优选为4小时，将有机透明件板材的表面上的原液烘干，形成有机玻璃表面硬化涂层。
[0064] 本发明的三实施例中，按配方重量百分比分称取：20％的烷氧基硅烷扩链剂、10％的二氧化硅水溶液、3％的烷氧基硅烷交联剂、0.25％的催化剂及66.75％的溶剂。
[0065] 请参考图1，其示出了本发明三实施例的有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1的步骤流程示意图。按照上述配方配置有机玻璃表面硬化涂层的原液，有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1包括以下步骤101-103，其中：
[0066] 步骤101，配置混合液。将烷氧基硅烷扩链剂、二氧化硅水溶液、烷氧基硅烷交联剂及催化剂混合在一起，形成混合液。
[0067] 具体的，将烷氧基硅烷扩链剂、二氧化硅水溶液、烷氧基硅烷交联剂及催化剂加入三口烧瓶内，混合在一起，形成混合物，至于对于三口烧瓶的选择在本实施例中可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。
[0068] 步骤102，搅拌反应。搅拌混合液，使其反应放热，并持续搅拌至常温。
[0069] 具体的，在常温下，通过搅拌棒搅拌混合液，由于其在反应时会放热，持续搅拌至常温，以使其充分反应，但并不以此为限。
[0070] 步骤103，添加溶剂。于混合液中加入溶剂，形成有机玻璃表面硬化涂层原液。
[0071] 具体的，向三口烧瓶内添加溶剂，使其与混合液充分混合，形成有机玻璃表面硬化涂层原液。
[0072] 请参考图2，其示出了本发明三实施例的有机玻璃表面硬化涂层的制备方法2的步骤流程示意图。在有机透明件板材上制备有机玻璃表面硬化涂层，有机玻璃表面硬化涂层的制备方法2包括以下步骤201-203，其中：
[0073] 步骤201，擦拭。擦拭干净有机透明件板材的表面。
[0074] 具体的，用酒精将有机透明件板材的表面擦拭干净，同时，擦拭干净其表面残留的酒精，但并不以此为限。
[0075] 步骤202，涂覆。取上述有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1所制备的有机玻璃表面硬化涂层原液，涂覆于有机透明件板材的表面，并表干。
[0076] 具体的，将上述有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1所制备的有机玻璃表面硬化涂层原液，淋涂或喷涂于有机透明件板材的表面，并表干。
[0077] 步骤203，烘烤。将有机透明件板材放入烘箱，并烘干，形成有机玻璃表面硬化涂层。
[0078] 具体的，将有机透明件板材放入烘箱，烘烤温度优选为100℃，烘干时间优选为4小时，将有机透明件板材的表面上的原液烘干，形成有机玻璃表面硬化涂层。
[0079] 本发明的四实施例中，按配方重量百分比分称取：25％烷氧基硅烷扩链剂、15％二氧化硅水溶液、5％烷氧基硅烷交联剂、0.25％催化剂及54.75％溶剂。
[0080] 请参考图1，其示出了本发明四实施例的有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1的步骤流程示意图。按照上述配方配置有机玻璃表面硬化涂层的原液，有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1包括以下步骤101-103，其中：
[0081] 步骤101，配置混合液。将烷氧基硅烷扩链剂、二氧化硅水溶液、烷氧基硅烷交联剂及催化剂混合在一起，形成混合液。
[0082] 具体的，将烷氧基硅烷扩链剂、二氧化硅水溶液、烷氧基硅烷交联剂及催化剂加入三口烧瓶内，混合在一起，形成混合物，至于对于三口烧瓶的选择在本实施例中可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。
[0083] 步骤102，搅拌反应。搅拌混合液，使其反应放热，并持续搅拌至常温。
[0084] 具体的，在常温下，通过搅拌棒搅拌混合液，由于其在反应时会放热，持续搅拌至常温，以使其充分反应，但并不以此为限。
[0085] 步骤103，添加溶剂。于混合液中加入溶剂，形成有机玻璃表面硬化涂层原液。
[0086] 具体的，向三口烧瓶内添加溶剂，使其与混合液充分混合，形成有机玻璃表面硬化涂层原液。
[0087] 请参考图2，其示出了本发明四实施例的有机玻璃表面硬化涂层的制备方法2的步骤流程示意图。在有机透明件板材上制备有机玻璃表面硬化涂层，有机玻璃表面硬化涂层的制备方法2包括以下步骤201-203，其中：
[0088] 步骤201，擦拭。擦拭干净有机透明件板材的表面。
[0089] 具体的，用酒精将有机透明件板材的表面擦拭干净，同时，擦拭干净其表面残留的酒精，但并不以此为限。
[0090] 步骤202，涂覆。取上述有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1所制备的有机玻璃表面硬化涂层原液，涂覆于有机透明件板材的表面，并表干。
[0091] 具体的，将上述有机玻璃表面硬化涂层的原液的制备方法1所制备的有机玻璃表面硬化涂层原液，淋涂或喷涂于有机透明件板材的表面，并表干。
[0092] 步骤203，烘烤。将有机透明件板材放入烘箱，并烘干，形成有机玻璃表面硬化涂层。
[0093] 具体的，将有机透明件板材放入烘箱，烘烤温度优选为100℃，烘干时间优选为4小时，将有机透明件板材的表面上的原液烘干，形成有机玻璃表面硬化涂层。
[0094] 取上述一至四实施例中在有机透明件板材上所制备的有机玻璃表面硬化涂层，分四组测试其耐划伤性能，各组测试项目包含透光率、雾度、
耐磨性能(1000转)、
附着力、铅笔硬度及耐溶剂性能，其中透光率及雾度的测试标准为ASTM D1003，耐磨性能(1000转)的测试标准为ASTM D1044，附着力的测试标准为GB/T 9286，铅笔硬度的测试标准为3H，耐溶剂性能的测试标准为JIS K6902。
[0095] 第一组：测试对象为一实施例中在有机透明件板材上所制备的有机玻璃表面硬化涂层，测试结果如下：
[0096]
[0097] 第二组：测试对象为二实施例中在有机透明件板材上所制备的有机玻璃表面硬化涂层，测试结果如下：
[0098]
[0099] 第三组：测试对象为三实施例中在有机透明件板材上所制备的有机玻璃表面硬化涂层，试结果如下：
[0100]
[0101]
[0102] 第四组：测试对象为四实施例中在有机透明件板材上所制备的有机玻璃表面硬化涂层，测试结果如下：
[0103]
[0104] 结合上述第一至第四组测试数据，可以明显的得到，利用本
申请的有机玻璃表面硬化涂层的制备方法2，在有机透明件板材上制备的有机玻璃表面硬化涂层后，能够大大提高有机透明件板材的表面的耐划伤性能。
[0105] 上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、
修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附
权利要求的保护范围内。
