[发明专利]一种防蓝光/变色双功能光学树脂材料及其制备方法

权利要求书

1.一种防蓝光/变色双功能光学树脂材料，其特征在于，其是由防蓝光光学树脂材料和材料表面涂覆的光致变色涂层组成；防蓝光光学树脂材料为聚氨酯光学树脂中分散有聚氨酯/光吸收剂/氧化钛纳米复合微球；聚氨酯/光吸收剂/氧化钛纳米复合微球与聚氨酯光学树脂的重量比为1∶(20～200)；

该聚氨酯/光吸收剂/氧化钛纳米复合微球的内核为氧化钛介孔纳米微球，中间层为光吸收剂，外壳为聚氨酯；该复合微球的外径为8-32nm，其中，氧化钛介孔纳米微球的直径为3～15nm，中间层的厚度为0.5～2.5nm，外壳的厚度为2～6nm；氧化钛、光吸收剂和聚氨酯的重量比为1∶(0.2～0.6)∶(0.2～1)；

该氧化钛介孔纳米微球是由单分散氧化钛纳米晶或晶粒组成，中间层的光吸收剂颗粒分散在该氧化钛介孔纳米球的表面或孔隙中。

2.如权利要求1所述的防蓝光/变色双功能光学树脂材料，其特征在于，所述聚氨酯是由含有二个或二个以上的异氰酸酯基团的异氰酸酯单体化合物与醇类化合物聚合而成。

3.如权利要求2所述的防蓝光/变色双功能光学树脂材料，其特征在于，所述异氰酸酯单体化合物选自：甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、1，6-已二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1，5-二异氰酸酯、甲基环已基二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种；

所述醇类化合物为正丁醇、聚四氢呋喃醚二醇、季戊四醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种。

4.如权利要求1所述的防蓝光/变色双功能光学树脂材料，其特征在于，所述光吸收剂为紫外吸收剂，选自UV-P、UV-326、UV-327、UV-328、UV-329、UV-360、UV-531、UV-928和喹酞酮光吸收剂中的至少一种。

5.如权利要求1所述的防蓝光/变色双功能光学树脂材料，其特征在于，所述聚氨酯/光吸收剂/氧化钛纳米复合微球是采用如下方法制备的：

a.制备光敏化氧化钛纳米材料：

向纯水中加入醋酸钠，升温到65-100℃，待醋酸钠全部溶解后，加入氧化钛介孔纳米微球，搅拌10-20分钟，冷却至室温，过滤分离沉淀，洗涤，随后加入乙醇，搅拌加入光吸收剂，搅拌20-30分钟后，静置40-100分钟，过滤收集沉淀物，干燥，得到光吸收剂包覆的氧化钛纳米材料；其中，醋酸钠与氧化钛二者质量比为(0.1-0.9)∶1；光吸收剂与氧化钛二者质量比为(0.2-0.9)∶(0.5-3.0)；醋酸钠、纯水与乙醇三者质量比为(5-10)∶100∶(100-180)；

b.制备聚氨酯/光吸收剂/氧化钛防蓝光纳米复合微球：

将步骤a制备的光吸收剂包覆的氧化钛纳米材料、异氰酸酯单体化合物加入到乙酸丁酯溶剂中，搅拌均匀后，依次加入醇类化合物和吐温80；其中光吸收剂包覆的氧化钛纳米材料、异氰酸酯单体化合物、醇类化合物、吐温80与乙酸丁酯溶剂质量比为：(0.5-1.2)∶(0.4-0.9)∶(0.4-0.5)∶(1.0-2.0)∶(300-500)；温度保持在15-25℃，搅拌下预聚反应40-60min，得到预聚物溶液；将扩链剂、催化剂添加到预聚物溶液中，扩链剂、催化剂和异氰酸酯单体化合物三者质量比为(5-10)∶(0.2-0.5)∶(9-15)，加热至45-90℃搅拌下进行聚合扩链反应10-20min，生成聚氨酯包覆物沉淀，将沉淀过滤、洗涤，干燥，得到聚氨酯/光吸收剂/氧化钛三层复合核壳结构防蓝光纳米复合微球。

6.如权利要求5所述的防蓝光/变色双功能光学树脂材料，其特征在于，所述醇类化合物为正丁醇和聚四氢呋喃醚二醇的混合物，正丁醇与聚四氢呋喃醚二醇质量比为(1-3)∶(9-11)。

7.如权利要求5所述的防蓝光/变色双功能光学树脂材料，其特征在于，所述扩链剂为乙二醇；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述醋酸钠为无水醋酸钠或三水合醋酸钠。