一种基于金属架体的色变眼镜及其制备方法与流程

本发明涉及眼镜，具体涉及一种基于金属架体的色变眼镜及其制备方法。

背景技术：

1、随着科技的快速发展，仿生学逐渐应用到人们的生活中。人们走进大自然，探寻自然生物的奥秘，深入抓取自然生物的特征，逐渐地，人们开始研究生物体的结构与功能工作的原理，并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技，创造出适用于生产、学习和生活的先进技术。人们对大自然的热爱，对大自然的模仿，也为人们的生活提供了诸多便利。人们发现自然界的变色龙会因环境的变化而改变自身的颜色，呈现出不同色彩，随之而来的是一些科学家研制出了变色涂层和变色材料等，将其逐渐的应用到人们的生活中，给人们以不同色彩的视觉。

2、然而，目前市场上出现一些模仿变色龙的产品，如：专利cn114132111a是利用水转印膜的制备工艺进行产品表面变色涂层的制作，这往往会对产品的外形有所限制，一些凹凸不同的地方会由于区域尺寸的限制，影响水转印膜的贴附；专利cn113304981a是利用眼镜架体表面镀金属、底油、光油、底色和变色，采用tr90材质或金属材质，增加了镀金属层以及其他层，极大的增加了眼镜架体的重量和降低眼镜架体的本身特征，复杂的层膜结构会影响眼镜架体的使用效果，同时也浪费原料和增加成本等；还有各个层膜之间的结合能力较弱，存在不耐久性的使用，影响眼镜的最终使用效果等。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术上的复杂层膜还有层膜之间的结合较弱，以及材料的浪费和成本的增加等问题；通过对色变眼镜进行合理化设计，选用金属材质的眼镜框，包括两个金属镜框基材、两个金属镜腿基材、金属鼻梁基材、连接件、抛光层、增粘层、ip电镀层、色变层和保护层，通过眼镜框架的组合，金属鼻梁基材与两个金属镜框基材的一体注塑成型，实现稳固、耐用的眼镜架；两个金属镜腿基材通过转动连接件(螺杆与螺母的配合)与两个金属镜框基材连接，可以实现镜腿的自由转动；由于注塑成型后的金属材质的表面粗糙，且带有毛刺等，通过抛光层的制备，将注塑成型后的基材进行表面修整，以及增强其表面的润湿性；在抛光层上镀ip电镀层会弥补抛光层上的一些缺陷表面(如微小的凹坑等)，也会进一步增强与之后的增粘层的结合能力；通过增粘层的喷涂，可以提高基材的表面粘附性；继续喷涂色变层，可以很好地与增粘层结合，该色变层可以通过温度变化或阳光照射，进行颜色的改变；喷涂保护层，对色变层进行保护，也防止眼镜架的刮花和磨损；结合工艺步骤，可以实现简化地制作出色变眼镜。

2、一种基于金属架体的色变眼镜，所述色变眼镜包括：两个金属镜框基材、两个金属镜腿基材、金属鼻梁基材、连接件、鼻托、抛光层、ip电镀层、增粘层、色变层和保护层，两个所述金属镜框基材通过所述金属鼻梁基材连接且呈现对称设置，两个所述金属镜框基材的两端分别通过所述连接件转动连接所述金属镜腿基材且呈现对称设置，两个所述金属镜框基材和所述金属鼻梁基材以及两个所述金属镜腿基材一起组合成眼镜架体；

3、其中，所述金属镜框基材、金属鼻梁基材和金属镜腿基材的表面均设有所述抛光层，所述金属镜框基材和/或金属鼻梁基材和/或金属镜腿基材的抛光层上镀有所述ip电镀层，在所述ip电镀层上涂覆有所述增粘层，在所述增粘层上涂覆有所述色变层，在所述色变层上涂覆有所述保护层，所述色变层为感温色变层或感光色变层。

4、进一步地，所述抛光层为所述金属镜框基材、金属镜腿基材和金属鼻梁基材上自身形成的抛光层，即为对金属镜框基材、金属镜腿基材和金属鼻梁基材在其材料表面做抛光处理，使其粗糙度ra取值范围在20μm～100μm。

5、进一步地，所述抛光层选取滚磨技术制成的抛光层。

6、进一步地，所述感温色变层选取内含微胶囊变色颗粒的感温变色漆。

7、进一步地，所述感光色变层选取内含微胶囊变色颗粒的感光变色漆。

8、进一步地，所述微胶囊变色颗粒的粒径在1-8μm。

9、进一步地，所述ip电镀层选取电镀金材质或电镀银材质。

10、进一步地，所述保护层选取羟基丙烯酸树脂材质的保护层或聚氨基甲酸酯材质的保护层。

11、进一步地，所述保护层优选型号为a-1250的羟基丙烯酸树脂或823-50x的羟基丙烯酸树脂。

12、进一步地，所述金属镜框基材、金属镜腿基材和金属鼻梁基材均选取钛合金或纯钛或不锈钢或铝合金。

13、进一步地，所述增粘层选取粘和型羟基丙烯酸树脂材质。

14、进一步地，所述增粘层优选型号为mr7323e的羟基丙烯酸树脂。

15、进一步地，两个所述金属镜框基材和金属鼻梁基材为一体成型设置。

16、进一步地，按重量份数计，所述感温色变层包括30-45份的变色龙发光体、5-8份的甲苯和50-65份的甲基丙烯酸异丁酯。

17、进一步地，按重量份数计，所述感光色变层包括30-45份的变色龙发光体、5-8份的甲苯和50-65份的甲基丙烯酸异丁酯。

18、进一步地，按重量份数计，在感光色变层中，所述变色龙发光体包括1-3份的铕、5-20份的钐和77-94份pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)。

19、进一步地，一种基于金属架体的色变眼镜的制备方法，所述步骤具体如下：

20、步骤1：眼镜架体的制作

21、选取金属材质，将其放入高温炉中进行高温熔炼，熔炼成液态金属，分别选取带有鼻梁的镜框模具和镜腿模具，将液态金属分别注入进上述两个模具中进行金属眼镜的架体制作成型，该眼镜架体包括带有鼻梁的镜框和镜腿；

22、步骤2：制色变材料

23、选取变色龙发光体和有机溶剂，通过共混合技术进行均匀混合配料，制备出色变材料；

24、步骤3：眼镜架体的滚磨

25、选取步骤1的眼镜架体，将其放入滚磨机中，在匀速运行的滚磨机中，眼镜架体进行金刚砂滚磨，在滚磨过程中缓慢加入润滑液，持续滚磨加工约20分钟，完成眼镜架体的表面平整修复，同时，也在眼镜架体的表面上形成抛光层；

26、步骤4：眼镜架体的表面清洁

27、选取步骤3的眼镜架体，将其放入有机物清洗机中进行润滑液和杂质的清洗，清洗掉眼镜架体的表面油渍和杂质，然后将其放入乙醇槽中进行有机物清除，再将其采用纯净水进行冲洗，清洗掉表面的乙醇和杂质等，最后将其放入干燥箱中进行烘干，烘干后取出，将其放入空气中进行自然冷却至室温；

28、步骤5：表面再处理

29、选取步骤4的眼镜架体，将其放入低温等离子机中，采用等离子体进行眼镜架体表面的再处理，处理约30分钟后，取出眼镜架体，该眼镜架体的表面会更加平整和光滑有序；

30、步骤6：ip电镀层制作

31、选取步骤5的眼镜架体，通过pvd真空离子镀膜技术，在眼镜架体上镀膜一层金属金膜或金属银膜，形成厚度为20～100μm的ip电镀层，用于保护眼镜架体和防止眼镜架体的氧化等；

32、步骤7：喷涂增粘层

33、选取步骤6的眼镜架体，采用装有增粘剂的喷涂机进行眼镜架体的表面增粘层的喷涂，增粘层是粘附在ip电镀层上，这里采用喷涂机上的喷枪喷出雾状的增粘喷雾，且设置喷枪运动轨迹呈约170°的扇形进行往复运动，实现对眼镜架体进行均匀且无死角地喷涂增粘剂，完成增粘层的喷涂，在自然环境下，静放约20分钟，形成厚度约0.1mm～0.5mm的增粘层；

34、步骤8：喷涂色变层

35、选取步骤7的眼镜架体和步骤2的色变材料，采用装有色变材料的喷涂机进行眼镜架体的表面色变层的喷涂，色变层是粘附在增粘层上，这里采用喷涂机上的喷枪喷出雾状的色变材料，且设置喷枪运动轨迹呈160°的扇形进行往复运动，实现对眼镜架体进行均匀且无死角地喷涂色变材料，完成色变层的喷涂，将其放入烘干箱中，选取约140℃的恒温，时间约为1小时，进行色变层的烘干，在烘干后，在自然环境下，将其冷却至室温，形成厚度10μm～50μm的色变层；

36、步骤9：喷涂保护层

37、选取步骤8的眼镜架体，采用装有防护材料的喷涂机进行眼镜架体的表面保护层的喷涂，保护层是粘附在色变层上，这里采用喷涂机上的喷枪喷出雾状的防护材料，且设置喷枪运动轨迹呈约170°的扇形进行往复运动，实现对眼镜架体进行均匀且无死角地喷涂防护材料，完成保护层的喷涂，将其放入烘干箱中，选取约50℃的恒温，时间约为30分钟，形成厚度为50μm～100μm的保护层；

38、步骤10：品检

39、选取步骤9的眼镜架体，采用光学扫描仪对其进行表面光学检测，对表面平整的眼镜架体作为良品；对表面存在桔皮颗粒点的眼镜架体作为不良品，需要进行下一工序；

40、步骤11：抛光

41、选取步骤10的不良品的眼镜架体，对不良品上存在桔皮颗粒点的部位进行表面修复，依次采取粗抛和精抛，该粗抛是采用大尺寸的磨砂石在滚磨机中打磨眼镜架体，该精抛是采用小尺寸的磨砂石在滚磨机中打磨眼镜架体，经过粗抛和精抛后，进行修整保护层表面的光滑度，实现精细化的光滑表面；

42、步骤12：组装

43、将良品的和修正好的眼镜架体按照眼镜的标准进行眼镜组装，形成可戴眼镜架。

44、进一步地，在所述步骤2中的色变材料采用感光色变材料，其制备方法如下：

45、色变步骤1：制作变色龙发光体基料

46、按其重量份计，称取1-3份的铕、5-20份的钐和75-90份的pmma，现将pmma放入熔化炉中进行熔化成流动的液体，然后分别将铕和钐缓慢加入液态的pmma中，在此过程需要一直均匀搅拌，待搅拌均匀后，将混合液取出，放置在空气中进行静置，制备出变色龙发光体基料；

47、步骤2：制作色变材料

48、按其重量份计，称取30-45份的变色龙发光体基料、5-8份的甲苯和50-65份的甲基丙烯酸异丁酯，将其混合放入进超声搅拌器中进行均匀搅拌，待均匀搅拌完成后，将其取出放置在盛装容器中，并置于黑暗处进行放置一天，制备出色变材料。

49、有益效果

50、本发明选用金属材质的眼镜框，包括两个金属镜框基材、两个金属镜腿基材、金属鼻梁基材、连接件、抛光层、ip电镀层、增粘层、色变层和保护层，通过眼镜框架的组合，金属鼻梁基材与两个金属镜框基材的一体注塑成型，两个金属镜腿基材通过转动连接件与两个金属镜框基材连接，实现稳固、轻便、耐用的眼镜架；由于金属材质的分子结构中分子间作用力强，其表面张力较低，润湿性差，通过抛光层的制备，将注塑成型后的基材进行表面修整，以及增强其表面的磨砂效果，进而增强其表面润湿性；通过增粘层的喷涂，可以提高基材的表面粘附性；继续喷涂色变层，可以很好地与增粘层结合，该色变层可以通过温度变化或阳光照射，进行颜色的改变；喷涂保护层，对色变层进行保护，也防止眼镜架的刮花和磨损；结合工艺步骤，可以实现简化地制作出色变眼镜。

51、此外，由于色变眼镜的架体基材是采用注塑成型，注塑成型的基材毛坯上会出现毛刺或注塑上的微小结构缺陷，这些缺陷会影响后续的喷涂效果和客户使用效果；采用抛光层的架体基材，可以避免出现毛刺和均衡架体基材的表面结构，改善架体基材的表面粗糙度，提高架体基材与增粘层的粘附性，使得涂层更好地贴附在架体基材上；通过架体基材的外表面上的增粘层，再喷涂色变层，可以牢牢地将色变层粘附在架体基材上；由于色变层的耐磨、耐损坏性差，在使用过程中需要对其进行涂覆保护层，以防止色变层的表面破损，影响变色效果和美学视觉等。

52、附图说明

53、图1为本发明一种基于金属架体的色变眼镜的结构示意图。

54、图2为本发明一种基于金属架体的色变眼镜的工艺流程图。

55、图3为本发明一种基于金属架体的色变眼镜的不锈钢眼镜架体的表面处理后的sem图。

56、图4为本发明一种基于金属架体的色变眼镜的不锈钢眼镜架体上有无增粘层的拉伸强度关系图。

57、图5为本发明一种基于金属架体的色变眼镜的40μm厚度的色变层的ccd图。

58、图6为本发明一种基于金属架体的色变眼镜的20μm厚度的色变层的ccd图。

59、图7为本发明一种基于金属架体的色变眼镜的20μm厚度的色变层的成品检测图。