[发明专利]一种自清洁光学树脂镜片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学元件领域，具体涉及一种自清洁光学树脂镜片及其制备方法。

背景技术

树脂镜片以其质量轻、不易破损、价格适中等优势深受广大消费者青睐，但是由于树脂镜片表面易吸附亲水性物质造成雾面镜片，以及镜片表面因吸附亲水性物质而吸引空气中灰尘，从而造成眼镜片的镜片表面磨损，从而严重影响眼镜片表面的清晰度，进而造成眼镜片的品质和使用寿命下降。

而改善这一情况的措施，可以从改善树脂镜片表面的亲水性能着手。通过增强眼镜片表面的疏水性能，可以降低眼镜片表面与水的接触，减少眼镜片表面与灰尘等污染物的接触，使得眼镜片表面不易磨损，从而提高眼镜片的品质和延长眼镜片的使用寿命。

目前提高眼镜片表面的自清洁能力的方法主要有：(1)通过添加具有清洁效果的助剂进行聚合反应，直接制备树脂眼镜片材料，但是采用这种方法制得的树脂眼镜片的自清洁能力有限，并且可能会影响眼镜片的光学性能；(2)通过在树脂眼镜片材料镀具有自清洁半导体薄膜，例如镀TiO₂及其相关薄膜，但是这种方法镀的半导体薄膜，其只能在紫外光照射条件下，才会达到半导体材料的跃迁能量，而消费者日常使用眼镜片的环境均为可见光条件，所以这种方法制备的眼镜片的利用率很低，效果不明显。

树脂镜片材料表面的疏水性能可以通过增大树脂镜片材料表面和水滴的接触角和增大树脂镜片材料表面的表面张力。纳米级ZnO材料和纳米级Sm₂O₃材料均属于宽禁带半导体材料，在紫外光区和可见光区均具有较好的光响应效果，具有较好的抗紫外线辐射能力。并且ZnO材料和Sm₂O₃材料由于光催化效应，对树脂镜片材料有较好的杀菌效果。

中国专利CN200810163258.8公开了一种光诱导防污防雾自清洁的树脂镜片及其制备方法，该树脂镜片包括有树脂镜片基片，形成于所述树脂镜片基片上的硬膜层，以及覆盖于所述硬膜层上的减反膜，所述的减反膜由至少五层的薄膜组成，其中最外层的薄膜为TiO_2-x-yC_xN_y薄膜，其它层薄膜为TiO_2-xC_x薄膜与SiO₂薄膜交叠设置，且贴近硬膜层的第一层为TiO_2-xC_x薄膜，该树脂镜片的减反膜通过反应磁控溅射技术在镀有加硬膜的树脂镜片上进行制备，在磁控溅射过程中利用反应气体实现二氧化钛薄膜的碳掺杂，减反膜最外层的碳掺杂二氧化钛薄膜通过等离子体处理进一步实现氮掺杂。但是该专利制得的眼镜片在可见光区其表层薄膜的能力难以跃迁，从而造成眼镜片自清洁能力非常有限。

中国专利CN201310749107.1公开了一种超疏水自清洁树脂镜片的制备方法，该镜片表面具有排列有序的微米级多孔结构，所述多孔结构由多个孔组成，所述孔的孔径为8～13um，孔间距为14～20um，孔深为40～45um；单硬脂酸甘油酯呈颗粒状均匀分布在多孔结构表面形成纳米结构。但是该专利所用的方法仅适用于科学研究，不能达到规模化量产的要求。

因此，需要一种简单、易操作的、可规模化量产的工艺方法，制备出具有镜片表面超疏水性能，并且具有良好杀菌效果的树脂眼镜片。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种自清洁光学树脂镜片及其制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种自清洁光学树脂镜片的制备方法，包括以下步骤：

步骤S01，清洁：将树脂基片浸入到无水乙醇中浸泡2h～4h，取出后放置在真空干燥箱内，在35℃～42℃的温度条件下干燥处理1h～3h，得树脂基片I；

步骤S02，微波水热反应：将ZnO纳米粉体或者Sm₂O₃纳米粉体与非离子型表面活性剂按照15～20：1～1.5的质量百分比投入到碱性溶液中，将体系移入聚四氟乙烯反应釜中，在130℃～150℃的温度条件下进行微波水热反应30min～60min，反应结束后对反应体系进行自然降温至室温，得到纳米ZnO溶液或者纳米Sm₂O₃溶液；