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一种掺加纳米二制作超疏自清洁树脂眼镜片的方法

阅读:948发布:2021-11-11

专利汇可以提供一种掺加纳米二制作超疏自清洁树脂眼镜片的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种掺加纳米二 氧 化 钛 制作超疏 水 自清洁 树脂 眼镜片的方法,将树脂基共混物与紫外线吸收剂、蓝光吸收剂及超疏水复合填料加入到配制罐中,搅拌后,加入引发剂偶氮二异丁氰,继续恒温搅拌,形成混合物,过滤,抽 真空 ,得到料胶;将所得料胶依次经熔混 造粒 、注射成型、 固化 和后处理工艺,得到所述树脂眼镜片。以二甲基二甲氧基 硅 烷和十六烷基三甲氧基硅烷为改性剂,以异丙醇为 溶剂 ,利用改性剂与纳米 二氧化硅 的偶联作用改变其亲水性质,获得超疏水特性,采用溶胶-凝胶法,引入 环氧树脂 作为 粘合剂 ,制备出超疏水复合填料;掺加到树脂眼镜片的制备中,赋予眼镜片超疏水、自清洁的特点。,下面是一种掺加纳米二制作超疏自清洁树脂眼镜片的方法专利的具体信息内容。

1.一种掺加纳米二制作超疏自清洁树脂眼镜片的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)超疏水复合填料的制备:
将0.4-0.5份十六烷基三甲氧基烷、0.4-0.5份二甲基二甲氧基硅烷混合,向其中加入7-8份异丙醇、0.7-1份纳米二氧化硅、微量氢氧化钠溶液,磁搅拌混合形成均匀的溶胶,再加入2.3-2.5份环氧树脂搅拌均匀,加入1.9-2份环氧树脂固化剂继续搅拌均匀,得到超疏水复合填料;
(2)两步法制备树脂基共混物:
将80-90份聚酸酯、1-2份纳米二氧化钛在100-120℃干燥箱中干燥10-12h,将20-25份聚甲基丙烯酸甲酯、6-7份增韧剂和1-2份增容剂在80-90℃干燥箱中干燥8-10h;
将干燥的聚甲基丙烯酸甲酯和增韧剂在挤出温度为210-225℃条件下共混挤出,挤出物经水冷后切片造粒,将所得粒料在80-85℃下干燥6-8h,再与干燥的聚碳酸酯、增容剂和纳米二氧化钛在挤出温度为240-255℃的条件下进行熔融共混挤出,然后在80-85℃下干燥
6-8h,得到树脂基共混物;
(3)树脂眼镜片的制作:
将(2)中所得树脂基共混物与1-3份紫外线吸收剂、0.2-2份蓝光吸收剂及(1)中所得超疏水复合填料加入到配制罐中,在40-60℃下搅拌20-30min后,加入0.3-3份引发剂偶氮二异丁氰,继续恒温搅拌1-3h,形成混合物,用0.05-0.1µm的滤芯过滤,在真空度为0.1-
0.3MPa条件下抽真空20-30min,得到料胶;将所得料胶依次经熔混造粒、注射成型、固化和后处理工艺,得到所述树脂眼镜片。
2.根据权利要求1所述的一种掺加纳米二氧化钛制作超疏水自清洁树脂眼镜片的方法,其特征在于,步骤(1)中氢氧化钠溶液浓度为1×10-5mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种掺加纳米二氧化钛制作超疏水自清洁树脂眼镜片的方法,其特征在于,步骤(2)中纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛,增韧剂为核壳型聚合物MBS,增容剂为SAN-g-MAH,螺杆转速为200-300r/min。
4.根据权利要求1所述的一种掺加纳米二氧化钛制作超疏水自清洁树脂眼镜片的方法,其特征在于,步骤(3)中熔混造粒、注射成型工艺:
熔混造粒工艺:将所得料胶投入到双螺杆挤出机的料斗内,在热空气压力为21-25MPa、模头温度为260-290℃的条件下进行充分挤压熔融,得到熔融液,然后在热空气温度为275-
305℃下进行熔混造粒,通过冷切机得到粒子;
注射成型工艺:向镜片注射机的料斗中投入粒子,加热料斗至60-70℃保温2-3h,得到熔融混料,然后在86-90MPa的注射压力下,以21-25mm/s的注射速率将熔融混料注射到眼镜片成型模具中,保压5-6s,冷却8-9s,得到眼镜片预件。
5.根据权利要求1所述的一种掺加纳米二氧化钛制作超疏水自清洁树脂眼镜片的方法,其特征在于,步骤(3)中固化、后处理工艺:
固化工艺:用声波功率为510-550W的加热装置对眼镜片预件进行固化加热,在46-50℃保持1-2h,再升温至76-80℃保持1-2h,再升温至85-90℃固化1-2h后,开模清洗,然后在
100-120℃下固化1-3h,冷却至室温,得到眼镜片成型件;
后处理工艺:将眼镜片成型件投入到质量分数为5-8%的盐酸溶液中浸泡1-2h后,取出,再投入到质量分数为8-10%的氢氧化钠溶液中浸泡1-2h后,取出,在质量分数为0.9%的氯化钠溶液中浸泡4-5h,取出,在51-55℃下真空干燥3-5h,即得所述树脂眼镜片。

说明书全文

一种掺加纳米二制作超疏自清洁树脂眼镜片的方法

技术领域

[0001] 本发明属于眼镜片技术领域,具体涉及一种掺加纳米二氧化钛制作超疏水自清洁树脂眼镜片的方法。

背景技术

[0002] 聚酸酯(PC)的表面硬度较低,限制其在某些领域的应用。PC与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的共混物具有表面硬度高、光泽度高等优点,为获得较高的表面硬度,一般需要较高的PMMA 含量,但是会导致共混物韧性的急剧下降,因此本发明对PC/PMMA进行了增韧改性研究。
[0003] 近年来,聚合物/无机纳米复合材料由于具有优异的性能和潜在的应用价值,成为国内外学者关注的焦点。二氧化钛(TiO2)纳米粒子具有无毒无害、熔点高、刚度大、化学性质稳定及热稳定性好等优点,将其作为填料用于聚合物改性,可提高聚合物基体材料的学和热稳定性能。

发明内容

[0004] 本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种掺加纳米二氧化钛制作超疏水自清洁树脂眼镜片的方法,依照该方法制作的树脂眼镜片具有良好的超疏水自清洁性能、防蓝光护眼性能和耐磨性能。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的:一种掺加纳米二氧化钛制作超疏水自清洁树脂眼镜片的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)超疏水复合填料的制备:
将0.4-0.5份十六烷基三甲氧基烷、0.4-0.5份二甲基二甲氧基硅烷混合,向其中加入7-8份异丙醇、0.7-1份纳米二氧化硅、微量氢氧化钠溶液,磁力搅拌混合形成均匀的溶胶,再加入2.3-2.5份环氧树脂搅拌均匀,加入1.9-2份环氧树脂固化剂继续搅拌均匀,得到超疏水复合填料;
(2)两步法制备树脂基共混物:
将80-90份聚碳酸酯、1-2份纳米二氧化钛在100-120℃干燥箱中干燥10-12h,将20-25份聚甲基丙烯酸甲酯、6-7份增韧剂和1-2份增容剂在80-90℃干燥箱中干燥8-10h;
将干燥的聚甲基丙烯酸甲酯和增韧剂在挤出温度为210-225℃条件下共混挤出,挤出物经水冷后切片造粒,将所得粒料在80-85℃下干燥6-8h,再与干燥的聚碳酸酯、增容剂和纳米二氧化钛在挤出温度为240-255℃的条件下进行熔融共混挤出,然后在80-85℃下干燥
6-8h,得到树脂基共混物;
(3)树脂眼镜片的制作:
将(2)中所得树脂基共混物与1-3份紫外线吸收剂、0.2-2份蓝光吸收剂及(1)中所得超疏水复合填料加入到配制罐中,在40-60℃下搅拌20-30min后,加入0.3-3份引发剂偶氮二异丁氰,继续恒温搅拌1-3h,形成混合物,用0.05-0.1µm的滤芯过滤,在真空度为0.1-
0.3MPa条件下抽真空20-30min,得到料胶;将所得料胶依次经熔混造粒、注射成型、固化和后处理工艺,得到所述树脂眼镜片。
[0006] 进一步的,步骤(1)中氢氧化钠溶液浓度为1×10-5mol/L。
[0007] 进一步的,步骤(2)中纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛,增韧剂为核壳型聚合物MBS,增容剂为SAN-g-MAH,螺杆转速为200-300r/min。
[0008] 进一步的,步骤(3)中熔混造粒、注射成型工艺:熔混造粒工艺:将所得料胶投入到双螺杆挤出机的料斗内,在热空气压力为21-25MPa、模头温度为260-290℃的条件下进行充分挤压熔融,得到熔融液,然后在热空气温度为275-
305℃下进行熔混造粒,通过冷切机得到粒子;
注射成型工艺:向镜片注射机的料斗中投入粒子,加热料斗至60-70℃保温2-3h,得到熔融混料,然后在86-90MPa的注射压力下,以21-25mm/s的注射速率将熔融混料注射到眼镜片成型模具中,保压5-6s,冷却8-9s,得到眼镜片预件。
[0009] 进一步的,步骤(3)中固化、后处理工艺:固化工艺:用声波功率为510-550W的加热装置对眼镜片预件进行固化加热,在46-50℃保持1-2h,再升温至76-80℃保持1-2h,再升温至85-90℃固化1-2h后,开模清洗,然后在
100-120℃下固化1-3h,冷却至室温,得到眼镜片成型件;
后处理工艺:将眼镜片成型件投入到质量分数为5-8%的盐酸溶液中浸泡1-2h后,取出,再投入到质量分数为8-10%的氢氧化钠溶液中浸泡1-2h后,取出,在质量分数为0.9%的氯化钠溶液中浸泡4-5h,取出,在51-55℃下真空干燥3-5h,即得所述树脂眼镜片。
[0010] 本发明相比现有技术具有以下优点:(1)以二甲基二甲氧基硅烷和十六烷基三甲氧基硅烷为改性剂,以异丙醇为溶剂,利用改性剂与纳米二氧化硅的偶联作用改变其亲水性质,获得超疏水特性,采用溶胶-凝胶法,引入环氧树脂作为粘合剂,制备出超疏水复合填料;掺加到树脂眼镜片的制备中,赋予眼镜片超疏水、自清洁的特点。
[0011] (2)以聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯作为基体材料,金红石型纳米二氧化钛与树脂基体的界面结合好,可产生增强增韧作用;采用核壳型聚合物MBS为增韧剂、SAN-g-MAH为增容剂,通过两步法制备树脂基共混物;增容剂能改善树脂间的相容性,显著提高了树脂基共混物冲击强度,具有表面硬度高、光泽度高的优点。

具体实施方式

[0012] 实施例1一种掺加纳米二氧化钛制作超疏水自清洁树脂眼镜片的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)超疏水复合填料的制备:
将0.4份十六烷基三甲氧基硅烷、0.4份二甲基二甲氧基硅烷混合,向其中加入7份异丙醇、0.7份纳米二氧化硅、微量氢氧化钠溶液,磁力搅拌混合形成均匀的溶胶,再加入2.3份环氧树脂搅拌均匀,加入1.9份环氧树脂固化剂继续搅拌均匀,得到超疏水复合填料;
(2)两步法制备树脂基共混物:
将80份聚碳酸酯、1份纳米二氧化钛在100-120℃干燥箱中干燥10h,将20份聚甲基丙烯酸甲酯、6份增韧剂和1份增容剂在80-90℃干燥箱中干燥8h;
将干燥的聚甲基丙烯酸甲酯和增韧剂在挤出温度为210-225℃条件下共混挤出,挤出物经水冷后切片造粒,将所得粒料在80-85℃下干燥6h,再与干燥的聚碳酸酯、增容剂和纳米二氧化钛在挤出温度为240-255℃的条件下进行熔融共混挤出,然后在80-85℃下干燥
6h,得到树脂基共混物;
(3)树脂眼镜片的制作:
将(2)中所得树脂基共混物与1份紫外线吸收剂、0.2份蓝光吸收剂及(1)中所得超疏水复合填料加入到配制罐中,在40-60℃下搅拌20min后,加入0.3份引发剂偶氮二异丁氰,继续恒温搅拌1h,形成混合物,用0.05µm的滤芯过滤,在真空度为0.1MPa条件下抽真空20min,得到料胶;将所得料胶依次经熔混造粒、注射成型、固化和后处理工艺,得到所述树脂眼镜片。
[0013] 进一步的,步骤(1)中氢氧化钠溶液浓度为1×10-5mol/L。
[0014] 进一步的,步骤(2)中纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛,增韧剂为核壳型聚合物MBS,增容剂为SAN-g-MAH,螺杆转速为200r/min。
[0015] 进一步的,步骤(3)中熔混造粒、注射成型工艺:熔混造粒工艺:将所得料胶投入到双螺杆挤出机的料斗内,在热空气压力为21MPa、模头温度为260-290℃的条件下进行充分挤压熔融,得到熔融液,然后在热空气温度为275-
305℃下进行熔混造粒,通过冷切机得到粒子;
注射成型工艺:向镜片注射机的料斗中投入粒子,加热料斗至60-70℃保温2h,得到熔融混料,然后在86MPa的注射压力下,以21mm/s的注射速率将熔融混料注射到眼镜片成型模具中,保压5s,冷却8s,得到眼镜片预件。
[0016] 进一步的,步骤(3)中固化、后处理工艺:固化工艺:用超声波功率为510W的加热装置对眼镜片预件进行固化加热,在46-50℃保持1h,再升温至76-80℃保持1h,再升温至85-90℃固化1h后,开模清洗,然后在100-120℃下固化1h,冷却至室温,得到眼镜片成型件;
后处理工艺:将眼镜片成型件投入到质量分数为5%的盐酸溶液中浸泡1h后,取出,再投入到质量分数为8%的氢氧化钠溶液中浸泡1h后,取出,在质量分数为0.9%的氯化钠溶液中浸泡4h,取出,在51-55℃下真空干燥3h,即得所述树脂眼镜片。
[0017] 实施例2一种掺加纳米二氧化钛制作超疏水自清洁树脂眼镜片的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)超疏水复合填料的制备:
将0.5份十六烷基三甲氧基硅烷、0.5份二甲基二甲氧基硅烷混合,向其中加入8份异丙醇、1份纳米二氧化硅、微量氢氧化钠溶液,磁力搅拌混合形成均匀的溶胶,再加入2.5份环氧树脂搅拌均匀,加入2份环氧树脂固化剂继续搅拌均匀,得到超疏水复合填料;
(2)两步法制备树脂基共混物:
将90份聚碳酸酯、2份纳米二氧化钛在100-120℃干燥箱中干燥12h,将25份聚甲基丙烯酸甲酯、7份增韧剂和2份增容剂在80-90℃干燥箱中干燥10h;
将干燥的聚甲基丙烯酸甲酯和增韧剂在挤出温度为210-225℃条件下共混挤出,挤出物经水冷后切片造粒,将所得粒料在80-85℃下干燥8h,再与干燥的聚碳酸酯、增容剂和纳米二氧化钛在挤出温度为240-255℃的条件下进行熔融共混挤出,然后在80-85℃下干燥
8h,得到树脂基共混物;
(3)树脂眼镜片的制作:
将(2)中所得树脂基共混物与3份紫外线吸收剂、2份蓝光吸收剂及(1)中所得超疏水复合填料加入到配制罐中,在40-60℃下搅拌30min后,加入3份引发剂偶氮二异丁氰,继续恒温搅拌3h,形成混合物,用0.1µm的滤芯过滤,在真空度为0.3MPa条件下抽真空30min,得到料胶;将所得料胶依次经熔混造粒、注射成型、固化和后处理工艺,得到所述树脂眼镜片。
[0018] 进一步的,步骤(1)中氢氧化钠溶液浓度为1×10-5mol/L。
[0019] 进一步的,步骤(2)中纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛,增韧剂为核壳型聚合物MBS,增容剂为SAN-g-MAH,螺杆转速为300r/min。
[0020] 进一步的,步骤(3)中熔混造粒、注射成型工艺:熔混造粒工艺:将所得料胶投入到双螺杆挤出机的料斗内,在热空气压力为25MPa、模头温度为260-290℃的条件下进行充分挤压熔融,得到熔融液,然后在热空气温度为275-
305℃下进行熔混造粒,通过冷切机得到粒子;
注射成型工艺:向镜片注射机的料斗中投入粒子,加热料斗至60-70℃保温3h,得到熔融混料,然后在86-90MPa的注射压力下,以25mm/s的注射速率将熔融混料注射到眼镜片成型模具中,保压6s,冷却9s,得到眼镜片预件。
[0021] 进一步的,步骤(3)中固化、后处理工艺:固化工艺:用超声波功率为550W的加热装置对眼镜片预件进行固化加热,在46-50℃保持2h,再升温至76-80℃保持2h,再升温至85-90℃固化2h后,开模清洗,然后在100-120℃下固化3h,冷却至室温,得到眼镜片成型件;
后处理工艺:将眼镜片成型件投入到质量分数为8%的盐酸溶液中浸泡2h后,取出,再投入到质量分数为10%的氢氧化钠溶液中浸泡2h后,取出,在质量分数为0.9%的氯化钠溶液中浸泡5h,取出,在51-55℃下真空干燥5h,即得所述树脂眼镜片。
[0022] 按照本发明方法制作的树脂眼镜片,具有良好的超疏水自清洁性能、防蓝光护眼性能和耐磨性能。
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