一种防眩光涂膜材料、其制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种防眩光涂膜材料，包括下述组分：无孔单分散共聚物微球、少孔单分散共聚物微球和多孔单分散共聚物微球中的一种或其中几种的混合物，微球的粒径为160‑360nm。本发明专利技术所述胶体晶体涂层利用自组装的方式将聚合物微球沉积到基底上，此制备方法工艺设备简单，简便易操作，重复性好，且采用的聚聚物微球具有无毒害、易合成的优势，所用的原料生产成本低并且产率高，具有环境友好性特点。

An anti-glare coating material, its preparation method and Application

The invention relates to an anti-glare coating material, which comprises one or several mixtures of porous monodisperse copolymer microspheres, oligoporous monodisperse copolymer microspheres and porous monodisperse copolymer microspheres, and the particle size of the microspheres is 160 to 360 nm. The colloidal crystal coating of the invention deposits polymer microspheres on the substrate by self-assembly. The preparation method has the advantages of simple process equipment, simple operation, good repeatability, non-toxicity, easy synthesis, low cost of raw materials, high yield and environmental friendliness.

【技术实现步骤摘要】
一种防眩光涂膜材料、其制备方法及其应用
本专利技术属于胶体晶体材料
，具体涉及一种由不用厚度、不同结构以及不同粒径的单分散聚合物微球制备而成的防眩光涂膜材料，并进一步公开其防眩光性能与结构、厚度、粒径之间的关系。
技术介绍
胶体晶体是一种由单分散的微米或亚微米无机或有机颗粒形成的具有三维有序结构的一类物质。胶体晶体的三维有序结构中，其重复周期在微米、亚微米量级，可见光(400-700nm)可在其中发生布拉格衍射，使其呈现不同的颜色。在过去的几十年中，对胶体晶体光学性质的研究一直受到高度的关注。目前，胶体晶体的应用领域十分广泛，在为模板的大孔材料，光子晶体方面应用的相关报道也屡见不鲜：Sumioka等最近报道用二氧化硅胶体晶体作模板，填充甲基丙烯酸甲酯单体，光引发聚合后用氢氟酸刻蚀掉二氧化硅模板，制备了PMMA三维有序大孔材料，其颜色随着材料拉伸而变化，可用作拉力传感器；Fudouzi等报道了利用溶剂溶胀嵌入在聚苯乙烯胶体晶体中的甲基硅橡胶，使胶体晶体的晶面间距和颜色发生变化，从而实现了用无色溶剂进行彩色书写的光子纸方面的研究；Blanco等报道以二氧化硅为模板，通过气相沉积法制备了具有fcc结构的硅多孔材料，在特定的波长区间形成了禁带，使得该区间波长的光线无法在该材料中传播，因而用作光子器件。眩光是一种严重的光污染：如现代城市高大建筑物的玻璃幕墙反射的眩光，对行人造成视觉干扰，影响周围居民的正常休息；道路边灯光装饰和夜景照明光源产生的眩光，会造成人的突发性暂时失明和视力错觉，在瞬间会遮住司机的视野，或使他感到头昏目眩，很容易引发交通事故。从生理因素方面来说，由于人眼受高亮度的刺激，促使瞳孔缩小顺应状态变坏，使眼睛感到不舒适或者有可能导致视网膜损伤。另外，由于亮度过大时，眼角膜和晶状体会产生光散射，从而形成光幕影响视觉。眩光会引起眼睛的对比感受、视力、识别速度、等视机能下降，也可引起角膜炎，损伤眼睛。同时，眩光对于心理也有着明显的作用，它影响着人们的情绪，会使人头晕心烦，食欲下降，心情烦躁，情绪低落，身体乏力等，精神呈现抑郁，反应迟钝，导致白天工作效率低下，造成心理压力。纳米材料由于其奇异的光电性能和独特的价值，近年来成为国内外研究和开发的热点。其中国际市场兴起的绿色环保型纯平彩管，极大地带动了防静电、防眩光、防辐射(三防)纳米材料的研究。用于防眩光材料的防眩光粒子，即要能使光线透过不降低光的强度，又要对光有一定的折射或散射作用，同时需与成膜物质有良好的相容性。虽然目前防眩光涂膜材料种类普遍，但为保证膜的透光率，往往其雾度并不理想，从而限制了防眩光膜的实际应用。
技术实现思路
为此，本专利技术的提供了一种防眩光涂膜材料，包括无孔少孔多孔三种不同结构的单分散共聚物微球，通过控制聚合物微球结构以及浓度可将其透过率达到标准膜的水平的情况下，使其具有极高的防眩光性能。进一步地，本专利技术还提供了防眩光涂膜材料的制备方法，并进一步公开了防眩光涂膜的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种防眩光涂膜材料，包括下述组分：无孔单分散共聚物微球、少孔单分散共聚物微球和多孔单分散共聚物微球中的一种或其中几种的混合物。所述的无孔单分散共聚物微球、少孔单分散共聚物微球和多孔单分散共聚物微球的粒径为160-360nm。一种防眩光涂膜材料的制备方法，所述无孔单分散共聚物微球、少孔单分散共聚物微球和多孔单分散共聚物微球的制备方法如下：：S1、制备无孔单分散共聚物微球将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸单体加入到乳化剂十二烷基苯磺酸钠溶液中混合均匀，再加入引发剂过硫酸铵水溶液，在温度为70-90℃反应6-10h聚合而成，分离洗涤，得到粒径为160-360nm的无孔共聚物微球；S2、制备少孔或多孔共聚物微球步骤S1制备得到的无孔共聚物微球中的一部分的分散到水中配制成固溶度为8-15wt％的乳浊液，加入乳化剂十二烷基苯磺酸钠溶液，搅拌均匀后加入丁酮，搅拌均匀后调整其pH为12后，升温至70-90℃，继续搅拌均匀后冷却至室温，将pH调至2.2后升温至90℃，继续搅拌3h后迅速冷却至室温，调整pH为略显黄色即弱酸性；所得的产物加入适量的蒸馏水离心清洗，至上清液的pH值为中性即可，即得到少孔或多孔P(St-MMA-AA)微球。所述步骤S1中的丙烯酸单体：甲基丙烯酸甲酯单体：苯乙烯单体的摩尔比为(0.8-1.2):1:19。当所述步骤S1中的丙烯酸单体：甲基丙烯酸甲酯单体：苯乙烯单体为0.8:1:19时，步骤S2制备得到少孔P(St-MMA-AA)微球；当所述步骤S1中的丙烯酸单体：甲基丙烯酸甲酯单体：苯乙烯单体为1.2:1:19时，步骤S2制备得到多孔P(St-MMA-AA)微球；当所述步骤S1中的丙烯酸单体：甲基丙烯酸甲酯单体：苯乙烯单体的摩尔比介于0.8:1:19和1.2:1:19之间时，步骤S2制备得到的P(St-MMA-AA)微球的微孔数量逐渐增多。所述的过硫酸铵的水溶液的浓度为2.5g/100mL。一种防眩光涂膜的制备方法，包括下述步骤：首先将所述无孔单分散共聚物微球、少孔单分散共聚物微球或多孔单分散共聚物微球分散到溶剂中，得到分散均匀的乳液，再利用自组装的方式，使得分散溶剂挥发，微球粒子自发排列形成有序的结构。所述的溶剂为水、乙醇或甲醇。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术提供的一种防眩光涂膜材料，包括无孔单分散共聚物微球、少孔单分散共聚物微球和多孔单分散共聚物微球。利用少孔多孔结构的共聚物微球制备的胶体晶体涂膜因其内部的孔结构，可达到极高的透光率，再加之在基底表面形成的周期性表面结构使得散射增强，大大提升其雾度，使得此基底具有高透光率防眩光性能。并且通过对防眩光膜的透光率雾度测试，保证胶体晶体的密度相同的情况下，孔结构越多，其透光率越大，且雾度高于标准值。可见，本专利技术所述防眩光涂膜有助于保证高透光率，并具有极高的防眩光性能。(2)本专利技术属于胶体晶体材料
，具体涉及一种由不用厚度、不同结构以及不同粒径的单分散聚合物微球制备而成的防眩光涂膜材料，并进一步公开其防眩光性能，适宜于制备防眩光膜之用。本专利技术所述胶体晶体涂层采用自组装的方式将聚合物微球沉积到基底上，此制备方法工艺设备简单，简便易操作，重复性好，且采用的聚聚物微球具有无毒害、易合成的优势，所用的原料生产成本低并且产率高，具有环境友好性特点。(3)本专利技术所述防眩光膜即无孔少孔多孔三种不同结构的单分散共聚物微球制备胶体晶体涂层，其中的少孔和多孔结构是通过酸碱化处理后制备的共聚物微球，通过此步骤所得到的共聚物微球由于大量的羧基的外迁，使得其亲水性极好，制备所得的胶体晶体涂层周期性更好。(4)本专利技术通过控制单体丙烯酸的用量，从而在控制多孔和少孔微球的量。具体是通过步骤S2的碱处理将含羧基的丙烯酸链段移出到微球的表面，从而在内部含有孔，且亲水性增强：当所述步骤S1中的丙烯酸单体：甲基丙烯酸甲酯单体：苯乙烯单体为0.8:1:19时，步骤S2制备得到少孔P(St-MMA-AA)微球；当所述步骤S1中的丙烯酸单体：甲基丙烯酸甲酯单体：苯乙烯单体为1.2:1:19时，步骤S2制备得到多孔P(St-MMA-AA)微球；当所述步骤S1中的丙烯酸单体：甲基丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防眩光涂膜材料，其特征在于，包括下述组分：无孔单分散共聚物微球、少孔单分散共聚物微球和多孔单分散共聚物微球中的一种或其中几种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种防眩光涂膜材料，其特征在于，包括下述组分：无孔单分散共聚物微球、少孔单分散共聚物微球和多孔单分散共聚物微球中的一种或其中几种的混合物。2.根据权利要求1所述的防眩光涂膜材料，其特征在于，所述的无孔单分散共聚物微球、少孔单分散共聚物微球和多孔单分散共聚物微球的粒径为160-360nm。3.一种防眩光涂膜材料的制备方法，其特征在于，所述无孔单分散共聚物微球、少孔单分散共聚物微球和多孔单分散共聚物微球的制备方法如下：S1、制备无孔单分散共聚物微球将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸单体加入到乳化剂十二烷基苯磺酸钠溶液中混合均匀，再加入引发剂过硫酸铵水溶液，在温度为70-90℃反应6-10h聚合而成，分离洗涤，得到粒径为160-360nm的无孔共聚物微球；S2、制备少孔或多孔共聚物微球步骤S1制备得到的无孔共聚物微球中的一部分的分散到水中配制成固溶度为8-15wt％的乳浊液，加入乳化剂十二烷基苯磺酸钠溶液，搅拌均匀后加入丁酮，搅拌均匀后调整其pH为12后，升温至70-90℃，继续搅拌均匀后冷却至室温，将pH调至2.2后升温至90℃，继续搅拌3h后迅速冷却至室温，调整pH为略显黄色即弱酸性；所得的产物加入适量的蒸馏水离心清洗，至上清液的pH值为中性即可，即得到少孔或多孔P(St-MMA-AA)...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛海林，于冰，陈群，申有青，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37