[发明专利]一种双交联固化防雾薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种双交联固化防雾薄膜及其制备方法，属于高分子材料技术领域。所述防雾薄膜包括主体大分子链与固化组分，重量比为100:(5～30)，优选100:(10～20)；所述双交联固化包括主体大分子链中碳碳双键与羧基分别与固化组分形成交联固化。本发明防雾薄膜采用双交联固化，显著提高防雾薄膜的综合性能，包括薄膜表面的硬度、耐刮擦性、防雾的稳定性与持久性、与基材间的黏附力和耐水性；工艺简便，成本低廉，适用于大规模工业化生产。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别是涉及一种双交联固化防雾薄膜及其制备方法。

背景技术

透明材料的生产与使用已渗透在人们生活的各个方面，但是透明材料(例如眼镜、面罩、浴室玻璃、汽车前挡玻璃、相机镜头、落地窗、展示柜)在一定环境下会结雾、干扰视线，这种现象给人们带来很多困扰，甚至造成安全隐患和重大的经济损失。

国内市场防雾材料多为喷雾式，其主要成分为表面活性剂类，防雾持效性短，不耐擦拭；通过电加热玻璃升温除雾和除霜需要耗用大量的电和金属；其他防雾产品大多生产过程复杂，制作成本高昂且防雾效果稳定性和持久性差、耐水性差。

ACS Appl.Mater.Interfaces,2016,8:8737一文中制备了一种具有防雾功能的聚合物涂层，然而其耐水性与附着力差；ACS Appl.Mater.Interfaces,2015,7:1004一文中制备了一种疏水性防雾薄膜，但其成本高昂，且表面硬度不够，不耐磨，导致防雾持久性差。目前市场开发的防雾涂层材料存在附着力低、表面硬度不够，不耐刮擦，生产工艺复杂、防雾时间短、成本高等缺点。

发明内容

为解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种双交联固化防雾薄膜及其制备方法。这种防雾薄膜透光率高、使用双交联工艺，薄膜表面硬度高，耐磨耐刮擦，防雾效果稳定持久，且与基材黏附力高，耐水性优异，制备方法简单，适于生产。

本发明的技术方案：

一种双交联固化防雾薄膜，所述防雾薄膜是由主体大分子链中碳碳双键及羧基分别与固化组分进行交联固化所得；

所述主体大分子链与固化组分的重量比为100:(5～30)，优选100:(10～20)。

所述主体大分子链主要由异氰酸酯或异氰酸酯多聚体、聚氧乙烯醚、二羟甲基脂肪酸、含羟基的丙烯酸酯类化合物、含羟基的表面活性剂为反应物聚合而成，重量比为100:(10～40):(30～70):(20～50):(5～20)，优选100:(20～30):(50～60):(20～30):(10～15)。

所述异氰酸酯或异氰酸酯多聚体为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或两种以上混合；

所述聚氧乙烯醚为直聚氧乙烯醚或含双酚A聚氧乙烯醚，直聚氧乙烯醚的分子量在200g/mol至1000g/mol范围内，含双酚A聚氧乙烯醚的分子量在300g/mol至2600g/mol范围内；

所述二羟甲基脂肪酸为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸；

所述含羟基的丙烯酸酯类化合物为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚二季戊四醇五丙烯酸酯中的一种或两种以上混合；

所述含羟基的表面活性剂为OP-4、OP-10、OP-20、OP-50、曲拉通X-100、曲拉通X-114、吐温20中的一种或两种以上混合。

所述固化组分主要由三官能团氮丙啶交联剂、丙烯酸酯类表面活性剂、引发剂组成，重量比为100:(30～60):(1～10)，优选100:(40～55):(3～5)。