一种在ps扩散板上制备纳米易清洁表面的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于扩散板领域，尤其涉及一种在PS扩散板上制备纳米易清洁表面的方法。
【背景技术】
[0002]近年来，受荷叶效应的启发，具有易清洁特性的超疏水表面(接触角大于120° )受到了广泛的关注，该类材料的典型特征是:水滴在材料表面通常呈亮晶晶的球形水珠，水珠在材料表面不能稳定地停留，将材料倾斜一个很小的角度，水滴便会从材料表面快速滚落，滚落的同时带走材料表面的灰尘，起到自清洁的作用。
[0003]PS扩散板是PS (聚苯乙烯)板材种类中一种带有光扩散性质的材料，具有一定雾度、透光率、折射率等塑料板材的光学特征，能有效的将点或线光源转化为柔和、均匀的面光源，在达到良好的透光率的前提下，同时具有良好的光源点阵遮蔽性，加上价格相对比较实惠，因而广泛应用于蓬勃发展的IXD-TV和LED照明产品上。然而，目前市场上大多数PS扩散板都不具备易清洁性，也未见有在PS扩散板上制备纳米易清洁表面的相关报道。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种在PS扩散板上制备纳米易清洁表面的方法，旨在解决现有技术PS扩散板上不具备纳米易清洁表面导致清洁性差的问题。
[0005]本发明是这样实现的，一种在PS扩散板上制备纳米易清洁表面的方法，包括下述步骤:
[0006]制备聚苯乙烯溶液:将聚苯乙烯溶解于有机溶剂中，形成聚苯乙烯溶液；
[0007]制备聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液:在所述聚苯乙烯溶液中添加所述聚苯乙烯2-5倍质量的纳米二氧化硅进行混合处理，形成聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液；
[0008]制备纳米易清洁表面:将所述聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液均匀涂布于PS扩散板上，进行加热处理。
[0009]本发明提供的一种在PS扩散板上制备纳米易清洁表面的方法获得的具有纳米易清洁表面的PS扩散板表面与水的接触角大于140°，其表面的灰尘只需少量水稍微冲洗即可清除。
【具体实施方式】
[0010]为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0011]本发明实施例提供了一种在PS扩散板上制备纳米易清洁表面的方法，包括下述步骤:
[0012]SO1.制备聚苯乙烯溶液:将聚苯乙烯溶解于有机溶剂中，形成聚苯乙烯溶液；
[0013]S02.制备聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液:在所述聚苯乙烯溶液中添加所述聚苯乙烯2-5倍质量的纳米二氧化硅进行混合处理，形成聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液；
[0014]S03.制备纳米易清洁表面:将所述聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液均匀涂布于PS扩散板上，进行加热处理。
[0015]具体的，本发明实施例步骤SOl中，由于制备纳米易清洁表面的基板为PS扩散板，而正如【背景技术】记载的，聚苯乙烯材料具有光扩散性质，并同时具有一定雾度、透光率、折射率等塑料板材的光学特征，能有效的将点或线光源转化为柔和、均匀的面光源，在达到良好的透光率的前提下，同时具有良好的光源点阵遮蔽性。此外，所述聚苯乙烯溶液与所述PS扩散板具有较好的粘结性。因此，为了不破坏PS扩散板上述性能，同时增加与所述PS扩散板的粘结性，本发明实施例采用聚苯乙烯溶液作为制备纳米易清洁表面的基体溶液。
[0016]本发明实施例采用有机溶剂溶解聚苯乙烯，所述有机溶剂的种类不受限制，只要能实现聚苯乙烯的溶解即可。作为具体实施例，所述有机溶剂可选用三氯甲烷、苯、甲苯中的一种。
[0017]本发明实施例中，所述聚苯乙烯溶液的浓度对制备易清洁纳米表面的影响很大。若所述聚苯乙烯溶液的浓度过低，则下述步骤得到的聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液的粘度相应变低，导致所述聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液的粘性太小，进而在PS扩散板上的粘附性不够；当所述聚苯乙稀溶液的浓度过高时，则下述步骤制备聚苯乙稀-纳米二氧化硅混合溶液时，由于粘度太大且流动性差，所述纳米二氧化硅粒子将被干燥后的聚苯乙烯胶层遮堵，而无法实现类似荷叶效应的功能。作为优选实施例，所述聚苯乙烯溶液中聚苯乙烯的浓度为l-10g/L。
[0018]本发明实施例步骤S02中，采用所述聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液制备纳米易清洁表面，是由于一方面，所述聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液与所述PS扩散板有良好的粘结力；另一方面，上述溶液干燥后，所述纳米二氧化硅在PS扩散板表面形成类似于荷叶表面的纳米结构。在所述聚苯乙烯和纳米二氧化硅形成的纳米结构的共同作用下，获得易清洁性。
[0019]本发明实施例中，二氧化硅纳米粒子是使得制备得到的易清洁表面具有类似荷叶效应的关键物质。所述二氧化硅可采用一种或多种不同粒径的纳米二氧化硅。作为优选实施例，为了获得较好的易清洁性，所述纳米二氧化硅同时采用两种不同粒径的球形纳米二氧化硅进行配比，该两种不同粒径的球形纳米二氧化硅粒径范围优选为40-120nm。作为优选实施例，所述纳米二氧化娃由粒径分别为10nm和50nm的球形纳米二氧化娃组成。选用上述两种粒径的纳米二氧化硅，有利于形成类似于荷叶表面的多尺度纳米结构，从而获得易清洁性。进一步的，所述粒径分别为10nm和50nm的球形纳米二氧化娃的重量比为1:(2-3)。采用该优选的重量比的纳米二氧化硅制备聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液，使获得的纳米易清洁表面最易于清洁。
[0020]本发明实施例步骤S03中，所述将聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液均匀涂布于PS扩散板上的涂布方式优选采用滚涂、浸涂、喷涂中的一种。该优选涂布方式方法简单，可实现均匀涂布，进而获得均匀的纳米易清洁表面。
[0021 ] 本发明实施例中，所述加热处理使得涂布在PS扩散板表面的聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶剂挥发，并使得所述聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液中的聚苯乙烯、纳米二氧化硅与PS扩散板粘合在一起，实现其功能。作为优选实施例，所述加热处理的加热温度为120-160°c，加热时间为30-60min。当温度过低时，不利于溶剂的挥发；温度过高，所述聚苯乙烯-纳米二氧化硅混合溶液中的聚苯乙烯、纳米二氧化硅与PS板粘合效果变差。而当加热时间过短，所述聚苯乙烯、纳米二氧化硅不能与PS扩散板有效的粘结，溶剂挥发也不彻底；处理时间过长，则成本增加，效率降低。
[0022]按本发明实施例方法制备获得的具有纳米易清洁表面的PS扩散板，其表面与水的接触角大于140°，所述PS扩散板表面具有类似于荷叶表面的性质，使得其表面变得更