光学级超亲水材料的制备工艺制造技术

本发明专利技术揭示了光学级超亲水材料的制备工艺，以丙烯酸共聚物为主体结构，无色透明，光学性能良好，引入大量羟基、酰胺基及其他亲水性基团，分别提高涂层的硬度与亲水效果，同时化学键接入反应型非离子表面活性剂，使涂层具有更好亲水性和耐水性。通过严格的工艺手段控制，并设定合理的反应温度，能确保材料的性能，可适用于玻璃、塑料、薄膜、树脂镜片等光学基材，具有良好的光学性能、耐水性及持久亲水性，与同类产品相比，持续亲水性方面具有很大的优势。工艺中所使用溶剂体系为水溶性体系，具备环保排废少的特点。

Preparation of Optical Superhydrophilic Materials

【技术实现步骤摘要】
光学级超亲水材料的制备工艺
本专利技术涉及光学级超亲水材料的制备工艺，属于亲水材料的

技术介绍
近些年，通过控制固体表面的润湿性而产生的超润湿表面受到了业界的关注，其中超亲水表面(表面水的接触角小于5°)由于其在自清洁和防雾等领域拥有巨大的潜在应用价值更是成为了研究热点。绝大多数材料表面本身并不具有超亲水性能，为了获取超亲水表面，也就需要在材料表面涂覆一层具有超亲水性能的涂层。因此，研发具有超亲水性能的涂层材料具有重要应用价值和经济效益。在研发超亲水涂层材料时，常见的设计思路是对涂层材料表面进行化学修饰，枝接大量的亲水性官能团，利用表面大量的亲水官能团来达到超亲水效果。传统地亲水材料耐水性不佳，超亲水效果会快速衰减，很难持久维持，并且其硬度及光学性能较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统亲水材料耐水性不佳很难持久及硬度、光学性差的问题，提出光学级超亲水材料的制备工艺。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：光学级超亲水材料的制备工艺，S1备料，按照质量比称取：水25份、羟甲基丙烯酰胺0.5～1.5份、丙烯酸1.5～2.5份、丙烯酸羟乙酯1.5～3份、烯丙基磺酸钠0.5～1.5份、偶氮二异丁腈0.5～1份、乙醇10份、表面活性剂0.5份～1份，将羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、烯丙基磺酸钠与20份水搅拌均匀后制得调配组分一，将偶氮二异丁腈与乙醇搅拌均匀制得调配组分二，将表面活性剂与5份水搅拌均匀制得调配组分三；S2水浴反应釜温度设定，设定水浴反应釜反应温度为80℃±5℃，升温至指定温度并保温；S3投料，将30％调配组分一投入水浴反应釜中，待温度稳定后升温至80℃，向水浴反应釜中滴淋剩余的70％调配组分一和90％调配组分二，调整滴速，使得2h±0.5h时间内调配组分一与调配组分二同时滴加完毕，滴加完毕后保温1h±0.5h，S4再次投料，向水浴反应釜中滴淋调配组分三和剩余的10％调配组分二，调整滴速，使得1h±10min时间内调配组分二与调配组分三同时滴加完毕，保温2h±0.5h，S5冷却出釜，对水浴反应釜进行降温，釜内物料温度低于40℃出料，制得半成品；S6调配，按照质量比取：半成品10份、氨基树脂固化剂0.2～0.5份、水4～5份充分搅拌后制得成品。本专利技术制备工艺所制得的光学级超级亲水材料。本专利技术制备工艺所制得的光学级超级亲水材料在光学元器件表面的涂布应用。本专利技术的有益效果主要体现在：以丙烯酸共聚物为主体结构，无色透明，光学性能良好，引入大量羟基、酰胺基及其他亲水性基团，分别提高涂层的硬度与亲水效果，同时化学键接入反应型非离子表面活性剂，使涂层具有更好亲水性和耐水性，通过严格的工艺手段控制，并设定合理的反应温度，能确保材料的性能，可适用于玻璃、塑料、薄膜、树脂镜片等光学基材，具有良好的光学性能、耐水性及持久亲水性，与同类产品相比，持续亲水性方面具有很大的优势。具体实施方式本专利技术提供光学级超亲水材料的制备工艺。以下对本专利技术技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。光学级超亲水材料的制备工艺，S1备料，按照质量比称取：水25份、羟甲基丙烯酰胺0.5～1.5份、丙烯酸1.5～2.5份、丙烯酸羟乙酯1.5～3份、烯丙基磺酸钠0.5～1.5份、偶氮二异丁腈0.5～1份、乙醇10份、表面活性剂0.5份～1份，将羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、烯丙基磺酸钠与20份水搅拌均匀后制得调配组分一，将偶氮二异丁腈与乙醇搅拌均匀制得调配组分二，将表面活性剂与5份水搅拌均匀制得调配组分三；S2水浴反应釜温度设定，设定水浴反应釜反应温度为80℃±5℃，升温至指定温度并保温；S3投料，将30％调配组分一投入水浴反应釜中，待温度稳定后升温至80℃，向水浴反应釜中滴淋剩余的70％调配组分一和90％调配组分二，调整滴速，使得2h±0.5h时间内调配组分一与调配组分二同时滴加完毕，滴加完毕后保温1h±0.5h，S4再次投料，向水浴反应釜中滴淋调配组分三和剩余的10％调配组分二，调整滴速，使得1h±10min时间内调配组分二与调配组分三同时滴加完毕，保温2h±0.5h，S5冷却出釜，对水浴反应釜进行降温，釜内物料温度低于40℃出料，制得半成品；S6调配，按照质量比取：半成品10份、氨基树脂固化剂0.2～0.5份、水4～5份充分搅拌后制得成品。实施例一备料中按照质量比称取：水25份、羟甲基丙烯酰胺0.5份、丙烯酸2份、丙烯酸羟乙酯2份、烯丙基磺酸钠0.5份、偶氮二异丁腈1份、乙醇10份、表面活性剂0.5份。调配中按照质量比称取：半成品10份、氨基树脂固化剂0.2份、水4份。制得成品一。实施例二备料中按照质量比称取：水25份、羟甲基丙烯酰胺1.5份、丙烯酸2.5份、丙烯酸羟乙酯3份、烯丙基磺酸钠0.5份、偶氮二异丁腈1份、乙醇10份、表面活性剂1份。调配中按照质量比称取：半成品10份、氨基树脂固化剂0.5份、水5份。制得成品二。实施例三备料中按照质量比称取：水25份、羟甲基丙烯酰胺0.5份、丙烯酸1.5份、丙烯酸羟乙酯1.5份、烯丙基磺酸钠0.5份、偶氮二异丁腈0.5份、乙醇10份、表面活性剂0.5份。调配中按照质量比称取：半成品10份、氨基树脂固化剂0.2份、水4份。制得成品三。实施例四备料中按照质量比称取：水25份、羟甲基丙烯酰胺1.5份、丙烯酸2.5份、丙烯酸羟乙酯3份、烯丙基磺酸钠1.5份、偶氮二异丁腈1份、乙醇10份、表面活性剂1份。调配中按照质量比称取：半成品10份、氨基树脂固化剂0.5份、水5份。制得成品四。实施例五备料中按照质量比称取：水25份、羟甲基丙烯酰胺1份、丙烯酸2份、丙烯酸羟乙酯2份、烯丙基磺酸钠1份、偶氮二异丁腈1份、乙醇10份、表面活性剂0.5份。调配中按照质量比称取：半成品10份、氨基树脂固化剂0.3份、水4份。制得成品五。实施例六备料中按照质量比称取：水25份、羟甲基丙烯酰胺1.2份、丙烯酸2份、丙烯酸羟乙酯2.5份、烯丙基磺酸钠1.1份、偶氮二异丁腈0.6份、乙醇10份、表面活性剂0.5份。调配中按照质量比称取：半成品10份、氨基树脂固化剂0.5份、水5份。制得成品六。将成品一至成品六分别涂覆在树脂基片上，并通过130℃烘烤30min成膜。通过检测，六种成品的涂层外观目测无色透明，无起泡、裂纹、橘皮等涂层表面缺陷。通过紫外可见光光度计进行透光率检测，透光率均超过98％。防雾测试，在80℃水面5cm上方进行熏蒸，10分钟内不起雾。通过铅笔硬度计测量，参照GB/T6739-2006，使用QHQ-A型铅笔硬度计测定涂膜的铅笔硬度，涂膜硬度超过3H。水中浸泡测试，参照GB/T1733-1993,将涂膜浸泡于去离子水中，无气泡、泛白、脱落现象。附着力百格测试，参照GB/T9286-1998，使用HGQ型漆膜划格器通过划格实验的方法测定涂膜的附着力，均达到1级以上。制备工艺所制得的光学级超级亲水材料在光学元器件表面的涂布应用。光学元器件表面需要进行表面清洁处理。通过以上描述可以发现，本专利技术光学级超亲水材料的制备工艺，以丙烯酸共聚物为主体结构，无色透明，光学性能良好，引入大量羟基、酰胺基及其他亲水性基团，分别提高涂层的硬度与亲水效果，同时化学键接入反应型非离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光学级超亲水材料的制备工艺，其特征在于：S1备料，按照质量比称取：水25份、羟甲基丙烯酰胺0.5～1.5份、丙烯酸1.5～2.5份、丙烯酸羟乙酯1.5～3份、烯丙基磺酸钠0.5～1.5份、偶氮二异丁腈0.5～1份、乙醇10份、表面活性剂0.5份～1份，将羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、烯丙基磺酸钠与20份水搅拌均匀后制得调配组分一，将偶氮二异丁腈与乙醇搅拌均匀制得调配组分二，将表面活性剂与5份水搅拌均匀制得调配组分三；S2水浴反应釜温度设定，设定水浴反应釜反应温度为80℃±5℃，升温至指定温度并保温；S3投料，将30％调配组分一投入水浴反应釜中，待温度稳定后升温至80℃，向水浴反应釜中滴淋剩余的70％调配组分一和90％调配组分二，调整滴速，使得2h±0.5h时间内调配组分一与调配组分二同时滴加完毕，滴加完毕后保温1h±0.5h，S4再次投料，向水浴反应釜中滴淋调配组分三和剩余的10％调配组分二，调整滴速，使得1h±10min时间内调配组分二与调配组分三同时滴加完毕，保温2h±0.5h，S5冷却出釜，对水浴反应釜进行降温，釜内物料温度低于40℃出料，制得半成品；S6调配，按照质量比取：半成品10份、氨基树脂固化剂0.2～0.5份、水4～5份充分搅拌后制得成品。...

【技术特征摘要】
1.光学级超亲水材料的制备工艺，其特征在于：S1备料，按照质量比称取：水25份、羟甲基丙烯酰胺0.5～1.5份、丙烯酸1.5～2.5份、丙烯酸羟乙酯1.5～3份、烯丙基磺酸钠0.5～1.5份、偶氮二异丁腈0.5～1份、乙醇10份、表面活性剂0.5份～1份，将羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、烯丙基磺酸钠与20份水搅拌均匀后制得调配组分一，将偶氮二异丁腈与乙醇搅拌均匀制得调配组分二，将表面活性剂与5份水搅拌均匀制得调配组分三；S2水浴反应釜温度设定，设定水浴反应釜反应温度为80℃±5℃，升温至指定温度并保温；S3投料，将30％调配组分一投入水浴反应釜中，待温度稳定后升温至80℃，向水浴反应釜中滴淋剩余的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈珂珩，
申请(专利权)人：江苏中新瑞光学材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32