[发明专利]透明耐磨膜层、塑料表面改性方法以及产品

说明书

一种透明耐磨膜层、塑料基材改性方法以及产品，其中所述塑料基材改性方法包括如下步骤：以离子轰击位于一PECVD镀膜设备的一腔室的至少一塑料基材以清洗和活化所述塑料基材和在活化后的所述塑料基材表面以硅氧烷单体为反应原料以等离子体增强化学气相方法沉积形成一透明耐磨膜层。

技术领域

本发明涉及到塑料材料表面改性领域，尤其涉及到透明耐磨膜层、塑料表面改性方法以及产品。

背景技术

塑料是日常生活中一种非常常见的材料，透明塑料是其中的一种，相对于普通塑料，透明塑料可以作为光学材料使用。目前，透明塑料的种类有上百种，其中得到广泛应用的是主要有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)等，这些透明塑料具有密度低、易加工成型、抗冲击性好、可折叠等优异品质，因此在显示屏材料领域，原先玻璃基材正在被透明塑料取代，尤其是在便携式、可穿戴电子显示屏领域。

然而，透明塑料有着自身的缺点，比如说耐溶剂性能差，耐候性差，硬度低，特别容易摩擦产生划痕，从而制约了透明塑料在显示屏领域的应用，尤其是在触摸式显示屏上的应用。

改善塑料硬度的方式主要有两种，一种是对于塑料本身进行改性，比如说在塑料中增加硬质添加剂，以使得塑料整体变硬，另一种是在塑料表面形成膜层，通过膜层来增强塑料表面的硬度。两种方法的应用领域并不相同，前者需要在塑料制造中进行，因而无法对于成品塑料进行改性，而后者的优势在于能够对于成品塑料制品进行改性。

通常采用对于透明塑料表面进行改性的方式来增强塑料的硬度。溶液法是一种常用的方法，先在塑料表面预涂覆一层有机单体，然后通过热固化或者UV固化形成硬质膜层。这种工艺过程繁琐，工业化生产过程较为繁琐，工业化生产中产品质量难以把控，并且容易造成原料浪费和环境污染。

在专利CN110760256A公开了一种将各种丙烯酸酯、含氟单体、纳米金刚石颗粒以及有机溶剂通过超声搅拌混合形成溶液，再通过喷涂技术在PC料表面涂覆一层涂层，并且放置于烘箱烘干，最后进行1000mJ/cm²UV固化处理。整个工艺过程复杂，对于工业化生产需要配备多种工序，生产成本较大，质量管控难，同时使用溶液喷涂法，不可避免存在环境污染和人员健康问题。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一透明耐磨膜层、塑料表面改性方法以及产品，其中藉由所述塑料改性方法能够对于塑料进行增硬，以使得塑料材料耐磨，同时藉由所述塑料改性方法，形成的所述透明耐磨膜层并不会对于塑料材料本身的透光性能造成过多的影响。

本发明的另一个优势在于提供一透明耐磨膜层、塑料表面改性方法以及产品，其中藉由所述塑料改性方法，所述透明耐磨膜层的制备过程不需要使用到大量的有机溶剂，整个制备过程高清洁无污染。

本发明的另一个优势在于提供一透明耐磨膜层、塑料表面改性方法以及产品，其中藉由所述塑料改性方法，所述透明耐磨膜层的制备过程中的单体进料量可控，以有利于镀膜质量的稳定。

本发明的另一优势在于提供一透明耐磨膜层、塑料表面改性方法以及产品，其中藉由所述塑料改性方法，膜层沉积在纳米程度上可控，以有利于在精度要求较高的领域，比如说精密电子设备领域制备所述透明耐磨膜层。

本发明的另一优势在于提供一透明耐磨膜层、塑料表面改性方法以及产品，其中在所述塑料改性方法中，利用离子对于塑料基材进行清洗活化，以有利于提高塑料基材的表面能，从而提高了所述透明耐磨膜层和塑料基材表面的结合强度，进而增强了所述透明耐磨膜层的稳定性和耐磨寿命。

本发明的另一优势在于提供一透明耐磨膜层、塑料表面改性方法以及产品，其中在所述塑料改性方法中，塑料基材能够处于一个较低的温度中，降低了一些精密部件不耐高温而损坏的可能性，也扩大了所述塑料改性方法的应用范围。

根据本发明的一方面，本发明提供了一塑料表面改性方法，其包括如下步骤：