[发明专利]一种防雾聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种防雾聚合物及其制备方法和应用。所述制备方法包括：（1）在聚合物上沉积无机薄膜；（2）激光扫描无机薄膜沉积后的聚合物表面，使聚合物表面形成微纳米结构，得到防雾聚合物。本发明采用上述工艺生成稳定的微纳米结构，使聚合物具有防雾自清洁能力；通过调整工艺适用于不同的聚合物材料防雾防污，比如树脂眼镜片、温室大棚塑料膜、聚酰亚胺（PI）、聚醚酰亚胺（PEI）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）柔性透明塑料等；本发明的制备方法对设备要求低、成本低廉，且具有可规模化生产的优势。

技术领域

本发明属于防雾聚合物制备技术领域，通过调整聚合物表面膜层工艺制备出相应的微纳米结构，达到不同聚合物材料的防雾需求，具体涉及一种防雾聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚合物的防雾技术被广泛应用于树脂眼镜、蔬菜大棚塑料膜、柔性透明衬底等的制备中。但该技术应用于眼镜制备时，其技术成本较高，每平方米售价近万元，而防雾效果较短，仅可持续3个月左右。除此之外，传统防雾采用喷雾形成有机膜，其效果会随温度时间衰减。比如，利用有机无机喷雾进行防雾处理，持续时间仅为1-2天，且回收存在污染。

因此，目前亟待开发一种易于控制、可规模化产业化的技术来提高聚合物防雾自清洁能力。

发明内容

为了解决现有技术中的问题和缺陷，本发明提供了一种防雾聚合物及其制备方法和应用。本发明通过改变无机薄膜的膜层厚度、激光扫描参数等调控微纳米结构阵列及其微观成分组成，从而达到制备防雾自清洁聚合物的目的。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种防雾聚合物的制备方法，包括以下步骤：

（1）在聚合物上沉积无机薄膜；

（2）激光扫描所述步骤（1）中无机薄膜沉积后的聚合物表面，使聚合物表面形成微纳米结构，得到防雾自清洁聚合物。

进一步的，所述步骤（1）中无机薄膜包括铝膜、硅膜、硅铝混合膜；所述无机薄膜的沉积厚度为60nm-1000nm。

优选的，所述无机薄膜的沉积厚度200nm-1000nm。

进一步的，所述步骤（1）中沉积的方法包括磁控溅射、电子束蒸发、热蒸发。

进一步的，所述步骤（1）中沉积的方法为电子束蒸发时，在铜坩埚内放入高纯硅颗粒，或者在石墨坩锅中加入高纯铝丝，手动调整电子束光斑大小及对应的电压电流来调节蒸发速率，典型沉积速率为0.01 Å/s ~1000 Å/s，直至沉积至目标厚度。

在本发明中，不同设备工艺参数不同，可根据实际需求进行选择。

进一步的，所述步骤（2）中激光扫描的额定功率为1 W-10000 W。

优选的，所述激光扫描采用30W额定功率的光纤激光。

进一步的，所述步骤（2）中激光扫描的激光光源为固态激光光源、气相激光光源、红外激光光源、二氧化碳激光光源、紫外激光光源、可见光激光光源、光纤激光光源和近场扫描光学显微镜激光光源中的至少一种。

进一步的，所述激光光源的波长为20纳米-100微米。

进一步的，所述步骤（2）中激光扫描的速度为0.01 m/s-10 m/s；扫描间距≤1mm；填充模式为交叉填充。

优选的，所述激光扫描的扫描速度为0.3 m/s-3m/s，扫描间距为0.06 mm，填充模式为交叉填充，扫描功率为1%-100%的额定功率。

进一步的，所述聚合物包括树脂眼镜镜片、温室大棚塑料、均聚物、乙烯基聚合物、嵌段共聚物、碳化聚合物、芳族聚合物、环状聚合物、聚酰亚胺（PI）、聚醚酰亚胺（PEI）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）中的至少一种。