专利名称：一种高分子型光学镜片防雾剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及材料化学领域，主要涉及一种高分子型光学镜片防雾剂及其制备方法。
背景技术：
在使用玻璃和透明塑料时，如果其两侧存在一定的温差，空气中的水汽就会在其表面凝聚成小水滴而结雾，小水滴的曲率半径不同，对光产生的漫反射也不同，显著降低了透明材料的透光率、影响视线，带来诸多不便，甚至引起重大的损失。如果能用防雾剂来解决雾化问题，使镜片基材(玻璃或透明塑料)表面得到改性、修饰，从而获得良好的防雾效果，将带来巨大的经济效益。防雾途径按原理来分主要有三种①使玻璃表面亲水降低玻璃表面对水的接触角，使凝聚在表面的小水滴不形成微小的水珠而是在表面铺展开而薄膜化，减少光线的漫射，从而保证了材料的透明度。玻璃表面的亲水化，主要是通过涂覆各种表面活性剂、掺入表面活性剂的树脂、亲水高分子或形成磷酸盐亲水层实现。②使玻璃表面疏水提高玻璃表面与水之间的接触角，使水滴在重力的作用下滑落。这类方法主要是在玻璃表面涂覆有机硅类或含氟材料。③使玻璃表面温度高于露点目前已有汽车挡风玻璃上增加发热装置来防雾的专利报道。当前，国内外都在积极探索研发防雾剂的新产品，各种不同的方法和原理都有各自的优点和利弊。理想的防雾剂应具备成本低、防雾效果好、防雾时间长的特点，且使用方便，对镜片无腐蚀，对人体无害。因此，研制高效实用的防雾剂新产品并推广使用，是目前防雾研究的重点。国外在20世纪60年代就已掌握了一些简单的防雾技术，尤其日本在这方面处于领先地位。国内于80年代开始防雾方面的研究，目前已有一些专利报道，包括防雾剂、防雾巾及汽车电热防雾玻璃等，其中以表面活性剂类防雾剂的报道居多。表面活性剂类防雾剂主要由表面活性剂、溶剂、润湿剂、分散剂等组成。此类防雾剂配制简单，但由于玻璃表面凝结水分，表面活性剂易流失，故防雾持久性差，一般防雾持续时间为2 7天。亲水性高分子膜(涂层)是由含有大量亲水性基团(-0H、-C00H、-NH2等)的聚合物制备的，具有亲水、吸水性质。常用的成膜物有聚丙烯酸酯、有机聚硅氧烷、聚氧乙烯多元醇类、纤维素酯、氨基树脂、不饱和聚酯、聚脲烷等。高分子材料来源丰富，种类繁多，性能良好，成型简便，成本低廉，正成为防雾膜的主要组分，其防雾效果好、效力长、机械性能好、较为耐磨擦、 耐溶剂。目前，制备高分子型防雾剂的常用方法基本上是基础液+添加剂的方式。基础液由高分子表面活性剂作为主剂，其他是辅剂，配制好基础液后，将基础液与添加剂按照一定比例混合，即得到防雾剂。制备防雾剂的高分子表面活性剂应该符合以下要求①高分子表面活性剂的HLB值应该在10 18 ；②所选择的高分子表面活性剂可以与一些小分子表面活性剂进行复配；③高分子表面活性剂溶液必须是透明的，而且涂在玻璃上不影响玻璃的透光性。常用于配制防雾剂的高分子表面活性剂有4种类型阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型。 本发明采用的制备方法亦为基础液+添加剂，采用的高分子成膜剂为仲辛基酚聚氧乙烯醚(TX-10)。TX-10属于非离子型聚合物，是一种通用有机试剂，可溶于各种硬度水， 扩散力强，耐酸碱，成本低。本发明采用第一种途径进行防雾，即改变玻璃表面的亲水性，小分子表面活性剂与亲水性高分子复合，在玻璃表面形成防雾效果好、耐磨擦、无腐蚀的透明薄膜，大大延长了防雾时间。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服多数防雾剂的不足，提供一种防雾效果理想、功能持久的高分子型光学镜片防雾剂。本发明中一种高分子型光学镜片防雾剂，其组成如下仲辛基酚聚氧乙烯醚，缩写为TX-101-2份；异丙醇8-12份；无水乙醇28-32份；双蒸水145-155 份；十二烷基苯磺酸钠，缩写为SDBS2-6份；以上份数均为各物质的质量份。其中优选配方配比为仲辛基酚聚氧乙烯醚，缩写为TX-101. 份；异丙醇10份；无水乙醇30份；双蒸水148份；十二烷基苯磺酸钠，缩写为SDBS4份；以上份数均为各物质的质量份。本发明中本发明中一种高分子型光学镜片防雾剂，该防雾剂的粒径范围在 106. 8 215. Onm。[ (145. O士 15. 6) nm 是均数，见步骤 2 (1)部分]。制备本发明所述一种高分子型光学镜片防雾剂的具体方案为先用1-2质量份的仲辛基酚聚氧乙烯醚无色透明液体缩写为TX-10、8-12质量份的异丙醇、28-32质量份的无水乙醇和45-50质量份的双蒸水，混合组成IOOmL基础液；然后称取2_6份十二烷基苯磺酸钠白色固体粉末缩写为SDBS，加入约100质量份的双蒸水，配制浓度为4. O%的水溶液作为添加剂，与基础液按照1 1体积比(IOOmL IOOmL)混合均勻即得防雾剂。本发明与现有技术相比具有下列特点1、首次将仲辛基酚聚氧乙烯醚(TX-IO)用于制备防雾剂，经过优选的TX-IO符合上述作为防雾剂的高分子表面活性剂的所有条件(HLB值12 13)，TX-IO是配方主剂，其余为辅剂。2、制备简易，反应迅速，在不影响光学镜片的透光性的情况下，防雾时间更长，并有防霜效果，适合常温和低温下使用；由于其酸碱度适中(PH = 7. O 8. 0)，对基材没有腐蚀作用，经过安全性评价，证实对人体无害。
图1是防雾剂的粒径分布情况显示粒径分布约(145. 0士 15. 6)nm。图2是防雾膜的扫描电子显微镜照片；其中，图2_a是防雾剂涂片的扫描电子显微镜图像(SEMX2000)；图2-b，空白玻片的扫描电子显微镜图像(SEM，X2000)；图2_c是小分子表面活性剂涂片的扫描电子显微镜图像(SEM，X2000) 0图3是防雾剂涂片与空白玻片的透光率比较。图4是不同配方防雾剂的防雾时间比较。
具体实施例方式实施例1配方筛选透光率(transmittancy，T)和防雾时间(antifogging time,AT)是评价高分子防雾膜质量的重要指标，影响的因素较多，选取对评价指标影响较大的4个主要因素，每个因素取3个水平，见表1，按L9 (34)安排正交试验，为减少试验误差，每组试验随机进行3次， 取平均值分析，并对最佳处方进行质量鉴定。表1水平-因素指标
权利要求
1.一种高分子型光学镜片防雾剂，其特征在于，组成如下 仲辛基酚聚氧乙烯醚，缩写为TX-10 1-2份； 异丙醇8-12份；无水乙醇28-32份；双蒸水145-155份；十二烷基苯磺酸钠，缩写为SDBS2-6份；以上份数均为各物质的质量份。
2.根据权利要求1所述的一种高分子型光学镜片防雾剂，其特征在于，组成如下仲辛基酚聚氧乙烯醚，缩写为TX-101. 54 份；异丙醇10份；无水乙醇30份；双蒸水148份；十二烷基苯磺酸钠，缩写为SDBS4份； 以上份数均为各物质的质量份。
3.根据权利要求1所述一种高分子型光学镜片防雾剂，其特征在于，该防雾剂的粒径范围在 106. 8 215. Onm0
全文摘要
本发明涉及材料化学领域，主要提供一种高分子型光学镜片防雾剂及其制备方法。本发明的技术方案为先用1-2质量份的仲辛基酚聚氧乙烯醚无色透明液体，缩写为TX-10、8-12质量份的异丙醇、28-32质量份的无水乙醇和45-50质量份的双蒸水，混合组成100mL基础液；然后称取2-6份十二烷基苯磺酸钠白色固体粉末，缩写为SDBS，加入约100质量份的双蒸水，配制浓度为4.0％的水溶液作为添加剂，与基础液按照1∶1体积比(100mL∶100mL)混合均匀即得防雾剂。
文档编号C09K3/18GK102260482SQ201010528039
公开日2011年11月30日 申请日期2010年11月1日 优先权日2010年11月1日
发明者刘佳一, 廖明媚, 张阳德, 李坚, 潘一峰 申请人:中南大学, 中南大学肝胆肠外科研究中心