[发明专利]一种具有防蓝光护眼功能的TPU薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光学材料领域，涉及一种TPU薄膜及其制备方法，具体涉及一种具有防蓝光护眼功能的TPU薄膜及其制备方法。

背景技术

可见光中的短波蓝光(波长为380-500nm范围的短光)是具有相对较高能量的光线，该波长内的蓝光能够穿透晶状体直达视网膜，在蓝光的照射下，视网膜产生自由基，而这些自由基会导致视网膜色素上皮细胞衰亡，进而导致光敏感细胞缺少养分而引起视力损伤，并且这些视力损伤是不可逆的，其损伤程度随着光波波长的减少而迅速增加。长时间处于蓝光下，会使眼睛内的黄斑区毒素量增高，严重威胁我们的眼底健康，容易诱发致盲眼病；因此，有效避免450nm以下蓝光及紫外线的照射对保护眼睛至关重要。

随着电子数码产品的普及，电视、电脑显示屏、智能手机、平板电脑等产品发出的光中含有大量不规则频率的高能短波蓝光，长时间使用这些电子产品会对眼睛造成一定的伤害。因此寻找合适的防蓝光材料并制成薄膜产品或者屏幕防护膜至关重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有防蓝光护眼功能的TPU薄膜及其制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种TPU薄膜，所述TPU薄膜的制备原料包括以下组分：

本发明提供的TPU薄膜将纳米氧化钴和钛酸酯改性的氧化锡配合使用，协同增效，极大的提高了TPU薄膜的防蓝光功能；本发明提供的TPU薄膜还包括聚碳酸酯，在TPU薄膜中加入聚碳酸酯，一方面可以提高TPU薄膜的透明度，同时极大程度的保证材料的力学性能；而硅烷偶联剂的加入可以提高纳米氧化钴和钛酸酯改性的氧化锡在高分子基体中的相容性，避免了无机刚性粒子因为团聚而影响材料的综合性能。

在本发明中，所述TPU颗粒的重量份为70-90重量份，例如70重量份、75重量份、80重量份、85重量份、90重量份等。

在本发明中，所述聚碳酸酯的重量份为20-30重量份，例如20重量份、22重量份、25重量份、27重量份、30重量份等。

优选地，所述聚碳酸酯的数均分子量为5000-10000，例如5000、6000、7000、8000、9000、10000等。

聚碳酸酯的透明性极好，可达到90％的透光度，在TPU材料中加入聚碳酸酯，可以提高加入了纳米氧化钴和钛酸酯改性的氧化锡的TPU材料的透光度；并且聚碳酸酯表现出硬而韧的力学性能，在TPU材料中加入聚碳酸酯，可以极大程度的确保TPU材料的力学强度不下降。

在本发明中，所述纳米氧化钴的重量份为10-15重量份，例如10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份等。

优选地，所述纳米氧化钴的粒径为100-300nm，例如100-140nm、140-180nm、180-220nm、220-260nm、260-300nm等。

在本发明中，所述钛酸酯改性的氧化锡的重量份为5-10重量份，例如5重量份、7重量份、8重量份、10重量份等。

本发明将纳米氧化钴和钛酸酯改性的氧化锡配合使用，二者协同增效，共同作用，提高材料的防蓝光功能，二者配合使用，可以有效地屏蔽450nm以下的蓝光及紫外光，对450nm以上的蓝光保持一定的透过率，这样可以避免人眼看见的画面失真，也因此避免了人眼长期屏蔽蓝色色光会降低视神经的色彩敏感度甚至导致色弱的问题，并且可以避免在弱光环境下辨色能力较差的情况。

在本发明中，所述硅烷偶联剂的重量份为3-8重量份，例如3重量份、5重量份、7重量份、8重量份等。

优选地，所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷。

本发明添加一定量的硅烷偶联剂，可以增加纳米氧化钴和钛酸酯改性的氧化锡在高分子基体中的相容性，使纳米氧化钴和钛酸酯改性的氧化锡在基体中分散均匀，稳定性好；一定程度的避免无机刚性粒子在基体中发生团聚，进而影响材料的力学性能以及防蓝光功效。

在本发明中，所述抗氧化剂的重量份为1-5重量份，例如1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份等。

优选地，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂TPP或抗氧剂TNP中的任意一种或至少两种的混合物。

另一方面，本发明提供了如上所述的TPU薄膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将硅烷偶联剂与纳米氧化钴以及钛酸酯改性的氧化锡，混合均匀；