[发明专利]用于光学塑料表面增硬及抗静电的溶胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及溶胶制备技术，特别是用于光学塑料表面增硬及抗静电的溶胶的制备方法。

背景技术

静电是在表面电阻很高的绝缘材料表面出现的电荷积累现象。塑料(聚碳酸酯PC、聚乙烯PE、聚丙烯PP)材料在生产、生活中广泛使用，因此，由于塑料材料表面的电荷积累会造成很多诸如吸引灰尘、击穿现象、电磁辐射等问题给生产和生活带来很大不便和安全隐患。

抗静电薄膜是指附着于器件表面通过其较高的导电性能将器件表面积累的静电导出从而达到防静电效果的一种功能薄膜。通常体积电阻率为10³Ω·cm的抗静电薄膜可在几秒钟之内可将显示器表面的静电消除。同时，塑料材料表面硬度较低，很容易造成划痕，尤其是光学塑料材料表面(如PC)影响板材的透明度。

通常，在基材表面涂覆抗静电涂层可消除表面电荷积累现象。但是，纯无机体系的氧化硅涂层由于与塑料基材附着力很差，涂层容易在热处理过程中产生裂纹，影响涂层光学性能和抗静电性能，而纯有机抗静电涂层不仅抗静电性能需要较高厚度(通常几十微米)实现外，同时涂层机械性能较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于光学塑料表面增硬及抗静电的溶胶的制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种用于光学塑料表面增硬及抗静电的溶胶的制备方法，包括如下步骤：

在200～300r/min的搅拌速率下，将10～20质量份正硅酸乙酯、5～10质量份甲基三甲氧基硅烷、40～67质量份无水乙醇和10～20质量份异丙醇混合均匀；加入质量浓度为10％的盐酸调节体系氢离子浓度在10^-3～10^-4M，再加入3～5份质量去离子水，在20℃陈化10小时；然后加入5～10质量份的50％质量浓度的苯磺酸掺杂聚噻吩(PEDT)纳米粒子溶胶，在20℃搅拌10小时，即得到用于光学塑料表面增硬及抗静电的溶胶。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

本发明采用导电聚合物粒子苯磺酸掺杂聚噻吩(PEDT)纳米粒子溶胶为导电材料，通过溶胶凝胶法将有机材料与无机材料复合制备获得兼具增硬和抗静电功能的溶胶。本发明通过有机基团和有机导电材料的引入，在纯无机氧化硅涂层的基础上实现有机无机复合，在1微米左右的厚度上，增加涂层硬度的同时又提高了涂层的柔韧性，实现了有机无机复合抗静电涂层在塑料材质上的涂覆。

具体实施方式

以下通过实例进一步对本发明进行描述。

本发明中用于光学塑料表面增硬及抗静电的溶胶的制备方法，在200～300r/min的搅拌速率下，将10～20质量份正硅酸乙酯、5～10质量份甲基三甲氧基硅烷、40～67质量份无水乙醇和10～20质量份异丙醇混合均匀；加入质量浓度为10％的盐酸调节体系氢离子浓度在10^-3～10^-4M，再加入3～5份质量去离子水，在20℃陈化10小时；然后加入5～10质量份的50％质量浓度的苯磺酸掺杂聚噻吩纳米粒子溶胶，在20℃搅拌10小时，即得到用于光学塑料表面增硬及抗静电的溶胶。

各实施例中的试验数据见下表(各组分的份数均为质量份数)：

本发明的各实施例中的试剂及来源：

正硅酸乙酯纯度99.8％，杭州国药集团试剂公司；甲基三甲氧基硅烷纯度99.8％，杭州杰西卡化工有限公司；无水乙醇、异丙醇均为分析纯，杭州国药集团试剂公司；PEDT溶胶为50％质量浓度的水性溶胶；德国拜耳公司。

本发明所得溶胶的使用方法：

将溶胶通过喷涂、刷涂或辊涂方式涂覆在塑料基材表面，在80℃下热处理30分钟后即可在塑料基材表面得到涂覆增硬、抗静电的涂层。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。