[发明专利]一种超亲水聚碳酸酯光学球罩的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，更具体涉及一种超亲水光学球罩的制备方法。

背景技术

在安防领域，为对监控摄像机镜头进行保护，一般会在镜头外部设置聚碳酸酯（PC）的防护球罩。聚碳酸酯的水接触角通常在80°左右，水在其表面既不能完全铺展开而流平，又不能保持因为完全不能铺展而滑离聚碳酸酯表面，而是保持水滴状挂在材料表面的现象。当上述材质的防护球罩在雨天使用时，悬挂在球罩外表面的雨滴会对光线造成扭曲，严重影响摄像机成像的质量。

为使球罩能够在雨天正常应用，原则上可对球罩外表面进行超亲水或超疏水处理。超疏水是指：当球罩外表面水接触角接近180°时，水滴在球罩表面完全不能铺展，会在重力作用下滑离球罩表面，且不留下痕迹；超亲水是指：当球罩外表面水接触角接近0°时，水滴能够在球罩表面铺展开，并在重力的作用下形成一层均匀的、薄薄的水层，成像时，由于水层薄且均匀，对成像质量的影响可以忽略不计。虽然超亲水或超疏水处理都能保证球罩在雨天正常应用，但是目前的技术条件，超疏水处理并不可行——现有对光学材料的疏水处理多采用在材料表面涂覆一层表面能较低的无极材料（如硅系），其工艺的特点要求后处理温度多在160℃以上，而聚碳酸酯的热变形温度只有135℃，无法承受160℃以上的后处理温度。

本发明所述的球罩是指聚碳酸酯光学球罩。

发明内容

本发明的目的是提供一种超亲水聚碳酸酯光学球罩的制备方法，使制作出的球罩能够在雨天正常应用。

本发明所采用的技术方案为一种超亲水聚碳酸酯光学球罩的制备方法，其要点在于：其制备步骤为：

1.1光学球罩退火消除内应力；

1.2光学球罩的表面清洗，除去表面的灰尘、脱模剂和油脂；

1.3光学球罩的干燥；

1.4配置形成超亲水涂层的溶液：亲水剂为双组份聚氨酯，按照质量比将9份亲水剂A、1份亲水剂B置于带搅拌装置的容器中，在持续搅拌下加入10~40份二丙酮醇，待亲水剂完全溶解后，加入10~40份乙醇，搅拌3~10min，得到形成亲水涂层的溶液；

1.5球罩的超亲水涂层涂覆和涂层的固化

退火的目的是消除或者减弱残留在聚碳酸酯球罩内部的应力。若残余应力过大，在步骤1.5对球罩进行涂覆时，球罩会在二丙酮醇的作用下发生环境应力开裂。

本发明具体设计：所述的光学球罩退火消除内应力是指将注塑成型的聚碳酸酯光学球罩置于110℃~120℃烘箱中0.5~2h后，缓慢冷却至室温。

所述的缓慢冷却至室温是指球罩冷却速度为0.5-1℃/分钟。

所述的光学球罩退火消除内应力是指将注塑成型的聚碳酸酯光学球罩置于110℃~120℃烘箱中0.5~2h，关闭烘箱电源，使球罩在烘箱内冷却至室温。

所述的光学球罩的表面清洗是指将退火后的光学球罩经过6槽超声清洗，其中，1~2#槽为浓度为3%的CHALLENGE 810S水溶液，温度为室温；3~6#槽为纯水，其中3、4#槽水温40℃~50℃；5#槽水温50℃~60℃、6#槽60℃~70℃，沥干。

所述的光学球罩的干燥是指将超声清洗后的球罩置于60℃~80℃的烘箱中干燥20~60min。

所述的球罩超亲水涂层涂覆和涂层的固化是指在百级洁净度的无尘室中，控制空气湿度在50%RH以下，将经过退火、清洗、干燥处理的球罩置于步骤1.4中配好的溶液中，等球罩在液体中完全浸没后，将球罩从溶液中取出，将球罩凸面朝上置于架子上，在20℃~25℃的温度下将球罩晾干（预固化）后放入110℃~120℃的烘箱中加热15~60min，使表面亲水涂层彻底固化，得到超亲水聚碳酸酯光学球罩。

所述的将球罩从溶液中取出是指将球罩竖直即球罩的水平端面与地面垂直从溶液中取出。

所述的将球罩从溶液中取出的速度小于0.5m/s。

将球罩从溶液中取出后在液面上方静置30~60s。