一种高透光防雾膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及防雾新材料技术领域，具体涉及一种高透光防雾膜的制备方法。为了解决现有防雾膜稳定性不足、高毒性、高成本和低效率等问题。本发明专利技术公开了一种高透光水凝胶防雾薄膜的制备方法，利用聚乙烯醇(PVA)和水性聚氨酯(WPU)等水溶性高分子通过溶胶

【技术实现步骤摘要】
一种高透光防雾膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种防雾材料的制备，具体涉及一种高透光防雾膜的制备方法。

技术介绍

[0002]雾气对于人类的日常生活存在严重的影响，例如：(1)汽车玻璃在雨天或冬天极易在产生雾气严重影响司机驾驶，容易造成事故；(2)大棚作物种植在升温的天气条件下容易产生大量蒸汽附着在大棚膜表面从而影响太阳光入射削弱植物光合作用；(3)戴口罩时呼出的热气亦极易在眼镜片上产生薄雾。因此，开发有效的防雾材料与技术十分重要。目前应用于防雾的技术主要包括化学涂层和微纳加工等方法，但是这些方法仍然面临这稳定性不足、高毒性、高成本和低效率等问题。
[0003]应用于防雾涂层的材料主要包括超疏水材料(CCP0002&CCP0003
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Sysmyk)和超亲水性材料(PET、PAAM、PC/PMMA、PET/PC/PMMA、ZCP0020
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Sysmyk、CQR
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T20/CQU
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T55)等，然而这些材料仍然面临着高成本和生物毒性等问题使其在防雾涂层领域的发展受到了严重的限制(CN108463515A、CN112552543B、CN107353760B、CN113372807A、CN111303717A)。
[0004]水凝胶作为一种可溶胀水但不溶于水的三维多孔网状结构，具有良好的亲水能力。具有亲水性功能基团的高分子能够通过形成氢键有效地实现对水分子的捕获，应用于防雾涂层展现出明显的优势。水溶性高分子聚合物能够有效的溶解在水中形成溶胶，通过不同的处理方法可以得到介于塑料和橡胶之间的水凝胶。其自身丰富的羟基亲水基团具有优异的亲水性，能够有效抑制雾气的产生。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有优异的光透过率、高效防雾和良好稳定性的高透光防雾膜的制备方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]1)将水溶性高分子溶于极性溶剂中，制得水溶性高分子质量浓度为1～20％的高分子溶胶；
[0008]2)将高分子溶胶注入模具中或将高分子溶胶沉积在基底表面并冷却；
[0009]3)将上述步骤2)所得的含有高分子溶胶的模具或基底置于鼓风烘箱中进行固化；
[0010]4)将上述步骤3)所得的样品通过去离子水浸泡后脱模得到具有自支撑能力的水凝胶防雾薄膜或通过空气冷却得到与基底稳定结合的微纳尺度防雾薄膜。
[0011]所述步骤1)中水溶性高分子为聚乙烯醇(PVA)或水性聚氨酯(WPU)。
[0012]所述聚乙烯醇的分子量为15000～185000，水性聚氨酯的分子量为1000～10000。
[0013]所述步骤1)的极性溶剂为去离子水或去离子水与乙醇的混合溶液，其中去离子水和乙醇的体积比为1:9～10:0。
[0014]所述步骤2)模具或基底的材质为石英玻璃、钠钙玻璃、亚克力、PVC、PVP或PET。
[0015]所述步骤2)沉积是采用旋涂和气动直写工艺将高分子溶胶沉积在基底表面。
[0016]所述步骤2)冷却温度为10～25℃，冷却时间为10～60min。
[0017]所述步骤3)鼓风烘箱的固化温度为30～150℃。
[0018]本专利技术利用水溶性高分子通过溶胶
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固化的方法得到高透光水凝胶防雾薄膜，表现出优异的光透过率、高效防雾和良好的稳定性，在可见光范围内能够实现高效的透过率(～94.02％)、优异的机械性能(应力＞2.6MPa；应变＞650％)、明显的防雾效果、制备简单、低成本；同时所制备的水凝胶防雾膜展现出良好的环境稳定性和无生物毒性等，能够适用于各种应用场景，可以进一步实现大面积应用和推广。
附图说明
[0019]图1为本专利技术自支撑水凝胶防雾薄膜示意图；
[0020]图2为本专利技术超薄水凝胶防雾膜沉积在石英玻璃表面；
[0021]图3为本专利技术水凝胶防雾薄膜在可见光范围内的透过率曲线图；
[0022]图4为本专利技术水凝胶防雾膜的应力
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应变曲线图；
[0023]图5为本专利技术水凝胶防雾薄膜的实际测试图。
具体实施方式
[0024]为了便于本领域技术人员理解，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0025]实施例1：
[0026]1)将分子量为148000的聚乙烯醇(PVA)溶于去离子水中制得质量浓度为10％的PVA溶胶；
[0027]2)将PVA溶胶注入石英玻璃制成的模具中，在25℃，冷却30min；
[0028]3)将上述步骤2)所得的含有PVA溶胶的模具置于鼓风烘箱中于60℃固化；
[0029]4)将上述步骤3)所得的样品通过去离子水浸泡后脱模得到具有自支撑能力的PVA雾薄膜。
[0030]实施例2：
[0031]1)将分子量为15000的聚乙烯醇(PVA)溶于去离子水中，制得质量浓度为15％的PVA溶胶；
[0032]2)将PVA溶胶注入亚克力制成的模具中，在20℃，冷却40min；
[0033]3)将上述步骤2)所得的含有PVA溶胶的模具置于鼓风烘箱中于50℃固化；
[0034]4)将上述步骤3)所得的样品通过去离子水浸泡后脱模得到具有自支撑能力的PVA雾薄膜。
[0035]实施例3：
[0036]1)将分子量为1000的水性聚氨酯(WPU)溶于体积比为5:9的去离子水与乙醇的混合溶液中，制得质量浓度为1％的WPU溶胶；
[0037]2)将WPU溶胶注入钠钙玻璃制成的模具中，在10℃，冷却10min；
[0038]3)将上述步骤2)所得的含有WPU溶胶的模具置于鼓风烘箱中于30℃固化；
[0039]4)将上述步骤3)所得的样品通过去离子水浸泡后脱模得到具有自支撑能力的WPU雾薄膜。
[0040]实施例4：
[0041]1)将分子量为8000的水性聚氨酯(WPU)溶于体积比为5:1的去离子水与乙醇的混合溶液中，制得质量浓度为12％的WPU溶胶；
[0042]2)将WPU溶胶注入PVC制成的模具中，在15℃，冷却20min；
[0043]3)将上述步骤2)所得的含有WPU溶胶的模具置于鼓风烘箱中于100℃固化；
[0044]4)将上述步骤3)所得的样品通过去离子水浸泡后脱模得到具有自支撑能力的WPU雾薄膜。
[0045]实施例5：
[0046]1)将分子量为185000的聚乙烯醇(PVA)溶于去离子水中，制得质量浓度为5％的PVA溶胶；
[0047]2)将PVA溶胶采用旋涂工艺沉积在PVP基底表面，在15℃，冷却50min；
[0048]3)将上述步骤2)所得的含有PVA溶胶的基底置于鼓风烘箱中于30℃固化；
[0049]4)将上述步骤3)所得的样品通过空气冷却得到与基底稳定结合的微纳尺度防雾薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高透光防雾膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将水溶性高分子溶于极性溶剂中，制得水溶性高分子质量浓度为1～20％的高分子溶胶；2)将高分子溶胶注入模具中或将高分子溶胶沉积在基底表面并冷却；3)将上述步骤2)所得的含有高分子溶胶的模具或基底置于鼓风烘箱中进行固化；4)将上述步骤3)所得的样品通过去离子水浸泡后脱模得到具有自支撑能力的水凝胶防雾薄膜或通过空气冷却得到与基底稳定结合的微纳尺度防雾薄膜。2.根据权利要求1所述的高透光防雾膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中水溶性高分子为聚乙烯醇(PVA)或水性聚氨酯(WPU)。3.根据权利要求2所述的高透光防雾膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的分子量为15000～185000，水性聚氨酯的分子量为1000～100...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚威，赵奇，林子妍，莫雅璐，马勇，阙文修，
申请(专利权)人：西安秦盛丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：