一种高透光率防蓝光防辐射光学压敏胶及其制备方法与流程

本发明实施例涉及光学压敏胶技术领域，具体涉及一种高透光率防蓝光防辐射光学压敏胶及其制备方法。

背景技术：

随着科学技术发展和社会进步，功能性材料成为各行各业的焦点。使用功能材料有效提高防蓝光防辐射，可在一定程度上提高居住性能以及贮存寿命。功能光学压敏胶在具备高粘性的前提下，可通过高透光率、疏水、疏油等性能为人们生活带来更大的便利。防蓝光防辐射、透明功能性内外墙光学压敏胶是有效提高耐老化性能以及减少环境污染，在现代生活中发挥着越来越重要的作用。

开发新的高透光率、防蓝光防辐射光学压敏胶以及多种机理相结合的功能光学压敏胶是提高光学压敏胶行业竞争力的有效途径。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种高透光率防蓝光防辐射光学压敏胶及其制备方法，通过添加蓝光吸收剂、紫外线屏蔽剂和复合乳液达到高透光率目的，同时提高其抗老化、强度和耐化学性能，并且能够加快固化速度，提高粘结效果，增加密封性和防渗性，在具有明显的憎水性的同时保持稳定的粘结强度，另外具有较好的防蓝光防辐射功能。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种高透光率防蓝光防辐射光学压敏胶，所使用原料(按重量份数计)包括含复合乳液35-65份、丙烯酸酯共聚物10-20份、硅酸锂8-12份、甲基硅酸钠2-8份、硅微粉1-3份、蓝光吸收剂10-30份、紫外线屏蔽剂10-20份、助剂4-8份、余量为水。

进一步地，所述复合乳液为丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸十二氯庚酯以及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷的交联共聚物，所述复合乳液的粒径为30-80nm。

进一步地，所述蓝光吸收剂为黑色精与黄色荧光粉的组合物、或者黑色精与黄色精的组合物、或者黑色精与绿色荧光粉的组合物。

进一步地，所述紫外线屏蔽剂为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和紫外吸收剂uv-p的组合物。

进一步地，所述助剂包括质量比为1:1:1:1的分散剂、消泡剂、流平剂和成膜助剂，所述分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂，所述消泡剂为聚醚硅油，所述流平剂为氯类流平剂，所述成膜助剂为醇酯类成膜助剂。

本发明还包括该高透光率防蓝光防辐射光学压敏胶的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、复合乳液的制备：在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的250ml烧瓶中依次放入乳化剂、二乙烯基苯、丙烯酰胺和去离子水，放入75-90℃水浴中预乳化30-60min，然后加入浓度为10％的过硫酸钾水溶液，并用饱和碳酸钠溶液调节ph至9-10，反应30-50min；

用恒压滴液漏斗缓慢滴加丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸乙基己酯，逐滴加入浓度为10％过硫酸钾水溶液、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及甲基丙烯酸十二氯庚酯，期间保持体系ph稳定在9-10；

升温至80-90℃，反应4-6h，完成后自然冷却至室温，结束反应，获得含氯硅苯丙复合乳液；

步骤二、将纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和紫外吸收剂uv-p按照比例混合后制备的紫外线屏蔽剂与蓝光吸收剂、丙烯酸酯共聚物、硅酸锂、甲基硅酸钠和硅微粉混合均匀，而后再加入分散剂、消泡剂和流平剂混合均匀；

步骤三、在步骤二中再添加复合乳液和成膜助剂，然后搅拌均匀得到防蓝光防辐射光学压敏胶。

进一步地，在步骤一中所述乳化剂、二乙烯基苯、丙烯酰胺、离子水和过硫酸钾水溶液的比例为1:1:20:850:1。

进一步地，在步骤一中所述丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸乙基己酯、过硫酸钾水溶液、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及甲基丙烯酸十二氯庚酯的比例为4:5:1:1:2。

进一步地，在步骤二中将纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和紫外吸收剂uv-p的混合比例为1:1:1。

本发明实施例具有如下优点：

1、本发明通过添加蓝光吸收剂、紫外线屏蔽剂，形成有机无机共混体系，降低材料有效折光指数起到高透光率作用，含氯硅苯丙复合乳液为交联型粒子，在材料表面可进行附着排列，形成纳米级别孔隙，进而可发生光衍射达到高透光率目的；

2、本发明通过由纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和紫外吸收剂uv-p制备的紫外线屏蔽剂，能够使得光学压敏胶反射紫外线能力强、稳定性好，同时提高其抗老化、强度和耐化学性能，并且能够加快光学压敏胶的固化速度，提高粘结效果，增加了光学压敏胶的密封性和防渗性；

3、本发明添加的丙烯酸酯共聚物卓越的稳定性及增稠性能，有效提高光学压敏胶的粘度，添加的硅酸锂和硅微粉使得光学压敏胶具有耐热、耐辐射的优点，同时有效提高其强度、耐磨性、耐湿性、耐侯性以及耐干湿交替性，另外添加的甲基硅酸钠使得光学压敏胶在具有明显的憎水性的同时保持稳定的粘结强度；

4、本发明含有大量的氯元素和硅元素具有较强的疏水疏油性能，画笔的颜料仅停留在涂层表面，并可轻易擦去，可在其表面反复书写、作画具有较好的防蓝光防辐射功能。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明提供一种高透光率防蓝光防辐射光学压敏胶，所使用原料(按重量份数计)包括含复合乳液35份、丙烯酸酯共聚物10份、硅酸锂8份、甲基硅酸钠2份、硅微粉1份、蓝光吸收剂10份、紫外线屏蔽剂10份、助剂4份、余量为水。

进一步地，所述复合乳液为丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸十二氯庚酯以及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷的交联共聚物，所述复合乳液的粒径为30nm。

进一步地，所述蓝光吸收剂为黑色精与黄色荧光粉的组合物。

进一步地，所述紫外线屏蔽剂为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和紫外吸收剂uv-p的组合物。

进一步地，所述助剂包括质量比为1:1:1:1的分散剂、消泡剂、流平剂和成膜助剂，所述分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂，所述消泡剂为聚醚硅油，所述流平剂为氯类流平剂，所述成膜助剂为醇酯类成膜助剂，具体可以是醇酯-12。

本发明还包括该高透光率防蓝光防辐射光学压敏胶的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、复合乳液的制备：在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的250ml烧瓶中依次放入乳化剂、二乙烯基苯、丙烯酰胺和去离子水，放入75℃水浴中预乳化30min，然后加入浓度为10％的过硫酸钾水溶液，并用饱和碳酸钠溶液调节ph至9，反应30min，所述乳化剂、二乙烯基苯、丙烯酰胺、离子水和过硫酸钾水溶液的比例为1:1:20:850:1；

用恒压滴液漏斗缓慢滴加丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸乙基己酯，逐滴加入浓度为10％过硫酸钾水溶液、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及甲基丙烯酸十二氯庚酯，期间保持体系ph稳定在9，所述丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸乙基己酯、过硫酸钾水溶液、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及甲基丙烯酸十二氯庚酯的比例为4:5:1:1:2；

升温至80℃，反应4h，完成后自然冷却至室温，结束反应，获得含氯硅苯丙复合乳液；

步骤二、将纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和紫外吸收剂uv-p按照1:1:1比例混合后制备的紫外线屏蔽剂与蓝光吸收剂、丙烯酸酯共聚物、硅酸锂、甲基硅酸钠和硅微粉混合均匀，而后再加入分散剂、消泡剂和流平剂混合均匀；

步骤三、在步骤二中再添加复合乳液和成膜助剂，然后搅拌均匀得到防蓝光防辐射光学压敏胶。

实施例2：

本发明提供一种高透光率防蓝光防辐射光学压敏胶，所使用原料(按重量份数计)包括含复合乳液50份、丙烯酸酯共聚物15份、硅酸锂10份、甲基硅酸钠5份、硅微粉2份、蓝光吸收剂20份、紫外线屏蔽剂15份、助剂6份、余量为水。

进一步地，所述复合乳液为丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸十二氯庚酯以及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷的交联共聚物，所述复合乳液的粒径为55nm。

进一步地，所述蓝光吸收剂为黑色精与黄色精的组合物。

进一步地，所述紫外线屏蔽剂为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和紫外吸收剂uv-p的组合物。

进一步地，所述助剂包括质量比为1:1:1:1的分散剂、消泡剂、流平剂和成膜助剂，所述分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂，所述消泡剂为聚醚硅油，所述流平剂为氯类流平剂，成膜助剂为醇酯类成膜助剂，具体可以是醇酯-12。

本发明还包括该高透光率防蓝光防辐射光学压敏胶的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、复合乳液的制备：在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的250ml烧瓶中依次放入乳化剂、二乙烯基苯、丙烯酰胺和去离子水，放入80℃水浴中预乳化45min，然后加入浓度为10％的过硫酸钾水溶液，并用饱和碳酸钠溶液调节ph至9.5，反应40min，所述乳化剂、二乙烯基苯、丙烯酰胺、离子水和过硫酸钾水溶液的比例为1:1:20:850:1；

用恒压滴液漏斗缓慢滴加丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸乙基己酯，逐滴加入浓度为10％过硫酸钾水溶液、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及甲基丙烯酸十二氯庚酯，期间保持体系ph稳定在9.5，所述丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸乙基己酯、过硫酸钾水溶液、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及甲基丙烯酸十二氯庚酯的比例为4:5:1:1:2；

升温至85℃，反应5h，完成后自然冷却至室温，结束反应，获得含氯硅苯丙复合乳液；

步骤二、将纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和紫外吸收剂uv-p按照1:1:1比例混合后制备的紫外线屏蔽剂与蓝光吸收剂、丙烯酸酯共聚物、硅酸锂、甲基硅酸钠和硅微粉混合均匀，而后再加入分散剂、消泡剂和流平剂混合均匀；

步骤三、在步骤二中再添加复合乳液和成膜助剂，然后搅拌均匀得到防蓝光防辐射光学压敏胶。

实施例3：

本发明提供一种高透光率防蓝光防辐射光学压敏胶，所使用原料(按重量份数计)包括含复合乳液65份、丙烯酸酯共聚物20份、硅酸锂12份、甲基硅酸钠8份、硅微粉3份、蓝光吸收剂30份、紫外线屏蔽剂20份、助剂8份、余量为水。

进一步地，所述复合乳液为丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸十二氯庚酯以及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷的交联共聚物，所述复合乳液的粒径为80nm。

进一步地，所述蓝光吸收剂为黑色精与绿色荧光粉的组合物。

进一步地，所述紫外线屏蔽剂为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和紫外吸收剂uv-p的组合物。

进一步地，所述助剂包括质量比为1:1:1:1的分散剂、消泡剂、流平剂和成膜助剂，所述分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂，所述消泡剂为聚醚硅油，所述流平剂为氯类流平剂，成膜助剂为醇酯类成膜助剂，具体可以是醇酯-12。

本发明还包括该高透光率防蓝光防辐射光学压敏胶的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、复合乳液的制备：在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的250ml烧瓶中依次放入乳化剂、二乙烯基苯、丙烯酰胺和去离子水，放入90℃水浴中预乳化60min，然后加入浓度为10％的过硫酸钾水溶液，并用饱和碳酸钠溶液调节ph至10，反应50min，所述乳化剂、二乙烯基苯、丙烯酰胺、离子水和过硫酸钾水溶液的比例为1:1:20:850:1；

用恒压滴液漏斗缓慢滴加丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸乙基己酯，逐滴加入浓度为10％过硫酸钾水溶液、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及甲基丙烯酸十二氯庚酯，期间保持体系ph稳定在10，所述丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸乙基己酯、过硫酸钾水溶液、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及甲基丙烯酸十二氯庚酯的比例为4:5:1:1:2；

升温至90℃，反应6h，完成后自然冷却至室温，结束反应，获得含氯硅苯丙复合乳液；

步骤二、将纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和紫外吸收剂uv-p按照1:1:1比例混合后制备的紫外线屏蔽剂与蓝光吸收剂、丙烯酸酯共聚物、硅酸锂、甲基硅酸钠和硅微粉混合均匀，而后再加入分散剂、消泡剂和流平剂混合均匀；

步骤三、在步骤二中再添加复合乳液和成膜助剂，然后搅拌均匀得到防蓝光防辐射光学压敏胶。

实施例4：

分别取上述实施例1-3所制得的90份光学压敏胶，每30份分为一组，测试其透光率、抗老化性能、防紫外性能和粘接性能，得到以下数据：

由上表可知，实施例2中原料配合比例适中，通过添加蓝光吸收剂、紫外线屏蔽剂，形成有机无机共混体系，配合含氯硅苯丙复合乳液，使得制备的光学压敏胶具有较高的透光率，并且反射紫外线能力强、稳定性好，同时抗老化能优异，并且具有优异的粘结强度。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

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