本发明涉及光学复合材料技术领域，具体地涉及一种偏光镜片的制作方法。
背景技术：
随着科学技术高速发展，光污染越来越严重，各种炫目刺眼的光线给人带来不适。偏光镜片可以缓解光污染，偏光镜片是根据光线的偏振原理制成，具有独特的优先消除眩光的功能，有效地排除和滤除光束中的散射光线，使光线能于正轨之透光轴投入眼睛视觉影像，使视觉更清晰自然，同百叶窗的原理，光线被调整成同向光而射入室内，使景物看起来更柔和而不刺眼。现有偏光镜片主要有：夹层胶粘偏光膜片和贴膜偏光镜片。这两种偏光镜片都是带有深基底色的镜片，无法解决人们在夜晚、阴雨天以及全天候使用的要求，目前只能局限于晴天在户外等光线充足条件下使用，在日常生活、工作、学习环境中无法普及推广应用。
偏光镜片是根据光线的偏振原理制造的一种能够把自然光中的散乱反射光线、眩光及物体不规则的反射光阻绝掉，以避免眼部不适感和安全隐患发生的镜片，适合人们在酷热的阳光下，或戏水于波光强烈的湖面，或置身玻璃建筑之中，或驾车于平滑的路面时佩戴，以过滤强光反射，避免给人们的生活、旅游、特别是夏日驾车带来不便。
目前常用的是玻璃偏光镜片和树脂偏光镜片，其中玻璃偏光镜片在制造工艺上要比树脂偏光的烦琐，且玻璃的偏光镜片重量比较沉，人们配戴的舒适度不高，但是玻璃偏光镜片的偏光率高偏光效果好，且耐磨防刮；树脂偏光镜片虽然重量轻，但是偏光效果不如玻璃好，且容易磨花；因此，有必要开发一种工艺简单、可操作性高、耐磨防刮且重量轻偏光率高的树脂玻璃偏光镜片的制作方法。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是，提供一种工艺简单、可操作性高、耐磨防刮且重量轻偏光率高的树脂玻璃偏光镜片的制作方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该树脂玻璃偏光镜片包括前玻璃薄片、后树脂薄片和偏光膜平片，将所述偏光膜平片粘合在前玻璃薄片的后凹面与后树脂薄片的前凸面之间，形成树脂玻璃偏光镜片；该树脂玻璃偏光镜片的制作方法包括以下步骤：
（1）前期准备：将偏光膜经加热压弯、定型、表面处理、剪切检验合格后，并将偏光膜放置在制造模具的下模的腔面中定位，待用；
（2）前玻璃薄片的制作：将前玻璃薄片的毛坯片经光学磨制达到规定的弧度及厚度，再浸入强化液进行化学强化后，待用；
（3）树脂偏光镜片的制作：通过制造模具镶块将偏光膜片的一侧边缘下扣固定，再将偏光膜的另一侧边缘进行固定，将制造模具的上模与下模合模；将熔融的热可塑性树脂由注胶道射出灌注至制造模具型腔内，并待冷却成型，依次移除上模、制造模具镶块，并从下模脱出注塑成型的树脂偏光镜片坯；
（4）树脂玻璃偏光镜片的制作：再将前玻璃薄片的后凹面与树脂偏光镜片坯的偏光膜相粘合，并同时排出偏光膜与前玻璃薄片之间的气泡形成粘合树脂玻璃偏光镜片坯；
（5）固化清洗：将粘合树脂玻璃偏光镜片坯送入恒温固化炉中进行一次固化，制成圆形镜片坯料；将圆形镜片坯料进行磨边切割，在自动磨边机上进行磨边和抛光处理，再使用清洗剂和溶剂在超声波清洗机清洗，然后再次平放送入恒温固化炉中进行二次固化，二次固化后消除内应力、修整表面后，获得树脂玻璃偏光镜片坯，并进行清洗、检验；
（6）镀膜：对树脂玻璃偏光镜片坯采用电子束蒸发法制备防紫外线薄膜；具体包括以下步骤：包括以下步骤：
1）树脂玻璃偏光镜片坯的化学清洗：①为了去除树脂玻璃偏光镜片坯表面的有机物，先用双氧水和浓硫酸的混合溶液，体积比为3：1，的浸泡超声20~30min后用去离子水清洗；②把树脂玻璃偏光镜片坯先后放入丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水中超声25~35min，以提高树脂玻璃偏光镜片坯表面活性，从而增加薄膜与树脂玻璃偏光镜片坯材料的结合力；③清洗结束后将树脂玻璃偏光镜片坯置于烘箱干燥，干燥后固定在基片台上，然后将基片台旋紧在真空腔室的转盘上；
2）设备真空的获得：启动机械泵，打开旁抽阀ⅱ，对真空腔室抽真空；当真空度达到1~8pa时，关闭旁抽阀ⅱ，打开旁抽阀ⅰ，并启动分子泵，打开闸板阀，采用分子泵对真空腔室进一步抽真空；当分子泵加速后稳定运行直至真空度达到1~5×10-3pa；
3）离子束清洗：氩气等离子体清洗；打开氩气阀，通入氩气，对树脂玻璃偏光镜片坯进行离子束清洗，清洗时间为3~8min；清洗完成后关闭氩气阀；
4）防紫外线薄膜的制备：当镀膜机内真空度达到1~3×10-7pa时启动电子束枪，调节束流和调整电子束的位置，使其位于靶材中间，然后依次在树脂玻璃偏光镜片坯的前玻璃薄片上镀上一层后表面加硬防刮层和后表面减反射膜层后进行氩氧等离子体刻蚀，刻蚀时间为1~2min；在后表面减反射膜层上镀一层后表面超防水膜层并进行氩氧等离子体刻蚀，刻蚀时间为2~4min；在后表面超防水膜层上镀一层后表面金属氧化膜层，再在后表面金属氧化膜层上镀一层后表面氟化物膜层并进行氩氧等离子体刻蚀，刻蚀时间为2~4min；
5）解除真空：关闭分子泵，开启进气阀，通入空气；取出镜片；
6）镜片后处理：将步骤5）取出的镜片放入马弗炉进行退火处理，退火温度为60~80℃，退火时间为30min，得到防紫外线树脂玻璃偏光镜片。
采用上述技术方案，通过将树脂材料与偏光膜进行注塑成型可以增强树脂材料与偏光膜的结合力，减少两者结合时的污染；同时制成树脂玻璃偏光镜片相比现有的钢化玻璃偏光片的重量减轻了至少30%，大提高了舒适性，同时相比现有的树脂偏光片的偏光率提高了，提高了偏光效果；而制作方法工艺简单、可操控性强，适用于流水线式生产，提高了生产效率和成品合格率，广泛适用于推广应用。
本发明进一步改进在于，所述步骤（2）中的强化液由纳米金属氧化物和有机硅烷单体构成，使用时加入硝酸对玻璃光学薄片进行化学强化。使用该强化液在酸的催化下得到有机/无机纳米杂化材料，既有无机物的硬度和耐磨效果，又有有机聚合物的附着力和柔韧性，同时还具有高达93%以上的透光率，因此，可以特别适用于透明光学塑料的表面耐磨，增硬，防划伤处理。
本发明进一步改进在于，所述步骤（4）中将前玻璃薄片的后凹面与偏光膜粘合的过程是在真空环境中进行压紧贴合的，具体步骤为：将前玻璃薄片、树脂偏光镜片坯分别按顺序依次插入模具样品空间内并用固定装置固定前玻璃薄片、树脂偏光镜片坯的边缘位置，且在将前玻璃薄片插入模具样品空间之前分别在前玻璃薄片的后凹面、树脂偏光镜片坯的前凸面上均匀涂抹上树脂胶水，将模具样品空间密封并抽真空，真空度为0.1~1mpa，然后再控制模具样品空间内的压具向下移动将前玻璃薄片、树脂偏光镜片坯压紧贴合，形成粘合树脂玻璃偏光镜片，再给模具样品空间充气，取出粘合树脂玻璃偏光镜片，通过包覆厚膜布的刮片将偏光膜与前玻璃薄片和后玻璃薄片之间的气泡排出。通过在真空环境中将前玻璃薄片、树脂偏光镜片坯进行粘合，可以有效减少粘合时产生的气泡，大大节省了工艺时间和人力成本，同时可以防止粘合时混入灰尘等杂质，如有粘合后存在少量气泡，则通过包覆厚膜布的刮片将气泡排出，这样对于气泡清除操作简单易行，操作效率和准确率高。
本发明进一步改进在于，所述步骤（5）中一次固化和二次固化的温度均为50℃～80℃，固化时间为90～150min。
进一步的改进在于，所述步骤（2）和所述步骤（3）中均利用氮气喷气枪对除去后树脂薄片和偏光弯膜片表面的灰尘。通过氮气喷气枪可以有效地清除后树脂薄片和偏光弯膜片表面的灰尘。
进一步的改进在于，所述步骤（4）中一次固化和二次固化的温度均为50℃～80℃，固化时间为90～150min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：制成树脂玻璃偏光镜片相比现有的钢化玻璃偏光膜的重量减轻了至少30%，大提高了舒适性，同时相比现有的树脂偏光膜的偏光率提高了，提高了偏光效果；而制作方法工艺简单、可操控性强，适用于流水线式生产，提高了生产效率和成品合格率，广泛适用于推广应用。
具体实施方式
实施例：该树脂玻璃偏光镜片的制作方法，包括以下步骤：
（1）前期准备：将偏光膜经加热压弯、定型、表面处理、剪切检验合格后，并将偏光膜放置在制造模具的下模的腔面中定位，待用；
（2）前玻璃薄片的制作：将前玻璃薄片的毛坯片经光学磨制达到规定的弧度及厚度，再浸入强化液进行化学强化后，待用；
（3）树脂偏光镜片的制作：通过制造模具镶块将偏光膜片的一侧边缘下扣固定，再将偏光膜的另一侧边缘进行固定，将制造模具的上模与下模合模；将熔融的热可塑性树脂由注胶道射出灌注至制造模具型腔内，并待冷却成型，依次移除上模、制造模具镶块，并从下模脱出注塑成型的树脂偏光镜片坯；
（4）树脂玻璃偏光镜片的制作：再将前玻璃薄片的后凹面与树脂偏光镜片坯的偏光膜相粘合，并同时排出偏光膜与前玻璃薄片之间的气泡形成粘合树脂玻璃偏光镜片坯；
（5）固化清洗：将粘合树脂玻璃偏光镜片坯送入恒温固化炉中进行一次固化，制成圆形镜片坯料；将圆形镜片坯料进行磨边切割，在自动磨边机上进行磨边和抛光处理，再使用清洗剂和溶剂在超声波清洗机清洗，然后再次平放送入恒温固化炉中进行二次固化，二次固化后消除内应力、修整表面后，获得树脂玻璃偏光镜片坯，并进行清洗、检验；
（6）镀膜：对树脂玻璃偏光镜片坯采用电子束蒸发法制备防紫外线薄膜；具体包括以下步骤：包括以下步骤：
1）树脂玻璃偏光镜片坯的化学清洗：①为了去除树脂玻璃偏光镜片坯表面的有机物，先用双氧水和浓硫酸的混合溶液，体积比为3：1，的浸泡超声20~30min后用去离子水清洗；②把树脂玻璃偏光镜片坯先后放入丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水中超声25~35min，以提高树脂玻璃偏光镜片坯表面活性，从而增加薄膜与树脂玻璃偏光镜片坯材料的结合力；③清洗结束后将树脂玻璃偏光镜片坯置于烘箱干燥，干燥后固定在基片台上，然后将基片台旋紧在真空腔室的转盘上；
2）设备真空的获得：启动机械泵，打开旁抽阀ⅱ，对真空腔室抽真空；当真空度达到1~8pa时，关闭旁抽阀ⅱ，打开旁抽阀ⅰ，并启动分子泵，打开闸板阀，采用分子泵对真空腔室进一步抽真空；当分子泵加速后稳定运行直至真空度达到1~5×10-3pa；
3）离子束清洗：氩气等离子体清洗；打开氩气阀，通入氩气，对树脂玻璃偏光镜片坯进行离子束清洗，清洗时间为3~8min；清洗完成后关闭氩气阀；
4）防紫外线薄膜的制备：当镀膜机内真空度达到1~3×10-7pa时启动电子束枪，调节束流和调整电子束的位置，使其位于靶材中间，然后依次在树脂玻璃偏光镜片坯的前玻璃薄片上镀上一层后表面加硬防刮层和后表面减反射膜层后进行氩氧等离子体刻蚀，刻蚀时间为1~2min；在后表面减反射膜层上镀一层后表面超防水膜层并进行氩氧等离子体刻蚀，刻蚀时间为2~4min；在后表面超防水膜层上镀一层后表面金属氧化膜层，再在后表面金属氧化膜层上镀一层后表面氟化物膜层并进行氩氧等离子体刻蚀，刻蚀时间为2~4min；
5）解除真空：关闭分子泵，开启进气阀，通入空气；取出镜片；
6）镜片后处理：将步骤5）取出的镜片放入马弗炉进行退火处理，退火温度为60~80℃，退火时间为30min，得到防紫外线树脂玻璃偏光镜片；所述步骤（2）中的强化液由纳米金属氧化物和有机硅烷单体构成，使用时加入硝酸对玻璃光学薄片进行化学强化；所述步骤（4）中将前玻璃薄片的后凹面与偏光膜粘合的过程是在真空环境中进行压紧贴合的，具体步骤为：将前玻璃薄片、树脂偏光镜片坯分别按顺序依次插入模具样品空间内并用固定装置固定前玻璃薄片、树脂偏光镜片坯的边缘位置，且在将前玻璃薄片插入模具样品空间之前分别在前玻璃薄片的后凹面、树脂偏光镜片坯的前凸面上均匀涂抹上树脂胶水，将模具样品空间密封并抽真空，真空度为0.1~1mpa，然后再控制模具样品空间内的压具向下移动将前玻璃薄片、树脂偏光镜片坯压紧贴合，形成粘合树脂玻璃偏光镜片，再给模具样品空间充气，取出粘合树脂玻璃偏光镜片，通过包覆厚膜布的刮片将偏光膜与前玻璃薄片和后玻璃薄片之间的气泡排出；所述步骤（5）中一次固化和二次固化的温度均为50℃～80℃，固化时间为90～150min。
该树脂玻璃偏光镜片的前玻璃薄片起到耐磨防划伤作用，后树脂薄片则减轻重量；该产品的重量比钢化玻璃偏光膜轻30%，大大提高舒适性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。