一種超疏水自清潔樹脂鏡片及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種超疏水自清潔樹脂鏡片及其制備方法，該鏡片表面具有排列有序的微米級多孔結(jié)構(gòu)，所述多孔結(jié)構(gòu)由多個孔組成，所述孔的孔徑為8～13um，孔間距為14～20um，孔深為40～45um；單硬脂酸甘油酯呈顆粒狀均勻分布在多孔結(jié)構(gòu)表面形成納米結(jié)構(gòu)；該方法是通過在鏡片表面通過激光微加工和修飾處理獲得雙微觀結(jié)構(gòu)，使鏡片具有疏水性能，防止霧氣的形成，污漬不易在其表面附著，達到了一定的自清潔功能，而且不改變鏡片本身的光學(xué)性能，延長了鏡片的使用壽命。
【專利說明】一種超疏水自清潔樹脂鏡片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過激光微加工制造的光學(xué)鏡片，特別涉及一種超疏水自清潔樹脂鏡片的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超疏水表面具有防水、防污、可減少流體的粘滯等特性，是目如功能材料研究的熱點之一。對于一個疏水性的固體表面來說，當(dāng)表面有微小突起的時候，有一些空氣會被“關(guān)至IJ”水與固體表面之間，導(dǎo)致水珠大部分與空氣接觸，與固體直接接觸面積反而大大減小。由于水的表面張力作用使水滴在這種粗糙表面的形狀接近于球形，其接觸角可達150度以上，并且水珠可以很自由地在表面滾動。即使表面上有了一些臟的東西，也會被滾動的水珠帶走，這樣表面就具有了 “自清潔”的能力。這種接觸角大于150度的表面就被稱為“超疏水表面”,而一般疏水表面的接觸角僅大于90度。
[0003]目前市場上防霧的主要方法是通過使用化學(xué)噴劑或者肥皂水減少鏡片表面霧氣的生成，雖然能夠使鏡片防霧，但是有效期較短，使用后可以發(fā)現(xiàn)鏡片表面的化學(xué)物質(zhì)會在清洗擦拭時漸漸脫落，防霧性能也會慢慢減弱。而且由于化學(xué)作用會使鏡片表面的膜層腐蝕，影響鏡片的使用壽命和透光性。
[0004]在專利CN201120077509.8中提出一種憎水防霧鏡片，依次包括基片、減反增透膜和高分子憎水防霧膜。減反增透膜及高分子憎水膜都采用真空方式鍍制。高分子憎水防霧膜為含氟的高分子有機物、含硅的高分子有機化合物或同時含有氟及硅的高分子有機物中的一種或幾種的組合物。該方法的缺點是需要特殊環(huán)境，而且我國含氟高分有機物的性能和質(zhì)量都比較一般。專利CN200510026795.4提出在溫度為60攝氏度到90攝氏度的真空鍍膜艙內(nèi)，采用離子轟擊技術(shù)將將氧化鋯、氧化鋅的混合物鍍于減反射膜層表面后，將氟化鈉、氯化鉀、氟化鎂的混合物從配料孔通過真空蒸發(fā)均勻地覆蓋于復(fù)合減反射膜層上，形成納米級防霧膜層。該方法的缺點是制備過程復(fù)雜，可控性差。專利CN95250008.6提出一種改良型防霧鏡片，它主要是將兩層鏡片間設(shè)置一圈隔熱圈，同時以膠粘合，由該隔熱圈在兩層鏡片之間形成一隔離室，該隔離室被抽成真空，以阻隔大部分熱能的傳導(dǎo)。但是該鏡片只是用于游泳或者深海潛水作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種通過對鏡片進行微加工并結(jié)合修飾法獲得具有基于荷葉效應(yīng)的雙微觀超疏水性能的防霧鏡片。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供一種超疏水自清潔樹脂鏡片的制備方法。
[0007]本發(fā)明的一技術(shù)方案為:一種超疏水自清潔樹脂鏡片，其特征在于，在鏡片表面具有排列有序的微米級多孔結(jié)構(gòu)，所述多孔結(jié)構(gòu)由多個孔組成，所述孔的孔徑為8?13um，孔間距為14?20um，孔深為40?45um ;單硬脂酸甘油酯呈顆粒狀均勻分布在多孔結(jié)構(gòu)表面形成納米結(jié)構(gòu)。[0008]進一步，所述單硬脂酸甘油酯的顆粒尺度為100?120nm。
[0009]本發(fā)明的另一技術(shù)方案為:一種超疏水自清潔樹脂鏡片的制備方法，包括以下步驟:
1)將鏡片的基片通過超聲波清洗出去污潰、烘干并鍍膜；
2)用激光器在鏡片表面打孔，形成排列有序的微米級多孔結(jié)構(gòu)鏡片，孔徑為8?13um，孔間距為14?20um,孔深為40?45um ；
3)將單硬脂酸甘油酯加熱至80攝氏度以上使其熔化；
4)將鏡片浸入步驟3)單硬脂酸甘油酯中15?20分鐘后取出。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明在鏡片表面通過激光微加工和修飾處理獲得雙微觀結(jié)構(gòu)，使鏡片具有疏水性能，防止霧氣的形成，污潰不易在其表面附著，達到了一定的自清潔功能，而且不改變鏡片本身的光學(xué)性能，延長了鏡片的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為鏡片的微米級孔狀結(jié)構(gòu)圖；
圖2為水滴在鏡片表面的示意圖；
I為孔，2為基片,3為水滴,4為接觸角，5為單硬脂酸甘油酯顆粒。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明的鏡片制造方法包括基片的清洗、在真空環(huán)境內(nèi)加硬膜和減反增透膜的鍍層，通過激光對鏡片表面進行微加工，獲得排列有序的微米級多孔結(jié)構(gòu)鏡片，孔徑為8?13um，孔間距為14?20um。然后用單硬脂酸甘油酯對鏡片表面進行修飾處理，構(gòu)建一層納米結(jié)構(gòu)，單硬脂酸甘油酯呈顆粒狀均勻分布在鏡片表面，顆粒尺度在100?120nm。鏡片經(jīng)過修飾處理后的接觸角可達134?145度，具有疏水性。
[0013]根據(jù)附圖1，將基片2通過超聲波清洗出去污潰并烘干，放進真空鍍膜機鍍膜，然后將鏡片用二氧化碳激光器進行打孔1，獲得排列有序的微米級多孔結(jié)構(gòu)鏡片，孔徑為8?13um,孔間距為14?20um,孔深為40?45um。
[0014]配合圖2來看，用單硬脂酸甘油酯對鏡片表面進行修飾處理構(gòu)建納米結(jié)構(gòu)。將單硬脂酸甘油酯加熱至80攝氏度以上使其熔化，將鏡片浸入其中15?20分鐘后取出，單硬脂酸甘油酯呈顆粒狀在鏡片表面均勻分布，單硬脂酸甘油酯顆粒5尺度在100?120nm。鏡片經(jīng)過修飾處理后，水滴在粗糙的鏡片表面上的形狀接近于球形，用0CA20接觸角測量儀測得鏡片表面與水滴3的接觸角4為134?145度，具有疏水性。
[0015]實施例1
孔直徑為8 um,孔間距為14um,孔深為43 um,單硬脂酸甘油酯顆粒為115 nm,接觸角為145度。
[0016]實施例2
孔直徑為10 um,孔間距為17 um,孔深為40um,單硬脂酸甘油酯顆粒為100 nm,接觸角為140度。
[0017]實施例3
孔直徑為13 um,孔間距為20 um,孔深為45 um,單硬脂酸甘油酯顆粒為120 nm,接觸角為134度。
【權(quán)利要求】
1.一種超疏水自清潔樹脂鏡片，其特征在于，在鏡片表面具有排列有序的微米級多孔結(jié)構(gòu)，所述多孔結(jié)構(gòu)由多個孔組成，所述孔的孔徑為8?13um，孔間距為14?20um，孔深為40?45um ;單硬脂酸甘油酯呈顆粒狀均勻分布在多孔結(jié)構(gòu)表面形成納米結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水自清潔樹脂鏡片，其特征在于，所述單硬脂酸甘油酯的顆粒尺度為100?120nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超疏水自清潔樹脂鏡片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將鏡片的基片通過超聲波清洗出去污潰、烘干并鍍膜； 2)用激光器在鏡片表面打孔，形成排列有序的微米級多孔結(jié)構(gòu)鏡片，孔徑為8?13um，孔間距為14?20um,孔深為40?45um ； 3)將單硬脂酸甘油酯加熱至80攝氏度以上使其熔化； 4)將鏡片浸入步驟3)單硬脂酸甘油酯中15?20分鐘后取出。
【文檔編號】G02B1/12GK103728675SQ201310749107
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】姚紅兵, 于文龍, 佟艷群, 李亞茹, 高原, 湯發(fā)全, 徐進, 陳明明, 倪文強 申請人:江蘇大學(xué)