本發(fā)明涉及光學(xué)元件領(lǐng)域，具體涉及一種自清潔光學(xué)樹脂鏡片及其制備方法。

背景技術(shù)：
樹脂鏡片以其質(zhì)量輕、不易破損、價(jià)格適中等優(yōu)勢(shì)深受廣大消費(fèi)者青睞，但是由于樹脂鏡片表面易吸附親水性物質(zhì)造成霧面鏡片，以及鏡片表面因吸附親水性物質(zhì)而吸引空氣中灰塵，從而造成眼鏡片的鏡片表面磨損，從而嚴(yán)重影響眼鏡片表面的清晰度，進(jìn)而造成眼鏡片的品質(zhì)和使用壽命下降。而改善這一情況的措施，可以從改善樹脂鏡片表面的親水性能著手。通過增強(qiáng)眼鏡片表面的疏水性能，可以降低眼鏡片表面與水的接觸，減少眼鏡片表面與灰塵等污染物的接觸，使得眼鏡片表面不易磨損，從而提高眼鏡片的品質(zhì)和延長眼鏡片的使用壽命。目前提高眼鏡片表面的自清潔能力的方法主要有：(1)通過添加具有清潔效果的助劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，直接制備樹脂眼鏡片材料，但是采用這種方法制得的樹脂眼鏡片的自清潔能力有限，并且可能會(huì)影響眼鏡片的光學(xué)性能；(2)通過在樹脂眼鏡片材料鍍具有自清潔半導(dǎo)體薄膜，例如鍍TiO2及其相關(guān)薄膜，但是這種方法鍍的半導(dǎo)體薄膜，其只能在紫外光照射條件下，才會(huì)達(dá)到半導(dǎo)體材料的躍遷能量，而消費(fèi)者日常使用眼鏡片的環(huán)境均為可見光條件，所以這種方法制備的眼鏡片的利用率很低，效果不明顯。樹脂鏡片材料表面的疏水性能可以通過增大樹脂鏡片材料表面和水滴的接觸角和增大樹脂鏡片材料表面的表面張力。納米級(jí)ZnO材料和納米級(jí)Sm2O3材料均屬于寬禁帶半導(dǎo)體材料，在紫外光區(qū)和可見光區(qū)均具有較好的光響應(yīng)效果，具有較好的抗紫外線輻射能力。并且ZnO材料和Sm2O3材料由于光催化效應(yīng)，對(duì)樹脂鏡片材料有較好的殺菌效果。中國專利CN200810163258.8公開了一種光誘導(dǎo)防污防霧自清潔的樹脂鏡片及其制備方法，該樹脂鏡片包括有樹脂鏡片基片，形成于所述樹脂鏡片基片上的硬膜層，以及覆蓋于所述硬膜層上的減反膜，所述的減反膜由至少五層的薄膜組成，其中最外層的薄膜為TiO2-x-yCxNy薄膜，其它層薄膜為TiO2-xCx薄膜與SiO2薄膜交疊設(shè)置，且貼近硬膜層的第一層為TiO2-xCx薄膜，該樹脂鏡片的減反膜通過反應(yīng)磁控濺射技術(shù)在鍍有加硬膜的樹脂鏡片上進(jìn)行制備，在磁控濺射過程中利用反應(yīng)氣體實(shí)現(xiàn)二氧化鈦薄膜的碳摻雜，減反膜最外層的碳摻雜二氧化鈦薄膜通過等離子體處理進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)氮摻雜。但是該專利制得的眼鏡片在可見光區(qū)其表層薄膜的能力難以躍遷，從而造成眼鏡片自清潔能力非常有限。中國專利CN201310749107.1公開了一種超疏水自清潔樹脂鏡片的制備方法，該鏡片表面具有排列有序的微米級(jí)多孔結(jié)構(gòu)，所述多孔結(jié)構(gòu)由多個(gè)孔組成，所述孔的孔徑為8～13um，孔間距為14～20um，孔深為40～45um；單硬脂酸甘油酯呈顆粒狀均勻分布在多孔結(jié)構(gòu)表面形成納米結(jié)構(gòu)。但是該專利所用的方法僅適用于科學(xué)研究，不能達(dá)到規(guī)模化量產(chǎn)的要求。因此，需要一種簡(jiǎn)單、易操作的、可規(guī)模化量產(chǎn)的工藝方法，制備出具有鏡片表面超疏水性能，并且具有良好殺菌效果的樹脂眼鏡片。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供一種自清潔光學(xué)樹脂鏡片及其制備方法。本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種自清潔光學(xué)樹脂鏡片的制備方法，包括以下步驟：步驟S01，清潔：將樹脂基片浸入到無水乙醇中浸泡2h～4h，取出后放置在真空干燥箱內(nèi)，在35℃～42℃的溫度條件下干燥處理1h～3h，得樹脂基片I；步驟S02，微波水熱反應(yīng)：將ZnO納米粉體或者Sm2O3納米粉體與非離子型表面活性劑按照15～20：1～1.5的質(zhì)量百分比投入到堿性溶液中，將體系移入聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在130℃～150℃的溫度條件下進(jìn)行微波水熱反應(yīng)30min～60min，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行自然降溫至室溫，得到納米ZnO溶液或者納米Sm2O3溶液；步驟S03，成膜：將樹脂基片I以2cm/min～4cm/min的速度緩慢投入到步驟S02得到的納米ZnO溶液或者納米Sm2O3溶液中，在真空環(huán)境下，靜置浸漬12h～24h，使樹脂基片表面生長出一層致密的疏水膜，然后將樹脂基片取出后放置于真空干燥箱內(nèi)，在40℃～50℃的溫度條件下干燥處理4h～8h，得樹脂基片II；步驟S04，固化：將樹脂基片II在105℃～125℃的溫度條件下進(jìn)行熱固化處理8min～13min，得樹脂基片III；步驟S05，濺射：將樹脂基片III放置于真空中壓射頻濺射裝置中，進(jìn)行中壓射頻濺射處理10min～15min，在樹脂基片的表面鍍一層SiO2膜，得樹脂基片IV；步驟S06，二次固化：將樹脂基片IV在120℃～140℃的溫度條件下進(jìn)行熱固化處理5min～10min，即得自清潔光學(xué)樹脂鏡片。進(jìn)一步地，步驟S02中，ZnO納米粉體或者Sm2O3納米粉體的粒度為50nm～120nm。進(jìn)一步地，步驟S02中，非離子型表面活性劑為聚環(huán)氧乙烷，硬脂酸甘油三酯，溴化四苯基磷鎓，氫氧化四丁基磷鎓，月桂醇聚氧乙烯醚，失水山梨醇脂肪酸酯，癸基葡萄糖苷，乙二醇脂肪酸酯中的任一種或兩種以上的混合物。進(jìn)一步地，步驟S02中，堿性溶液為氫氧化鈉、二乙烯三胺、氨水、乙二胺、脂肪仲胺、N,N-二甲基苯胺中的任一種。進(jìn)一步地，步驟S02中，堿性溶液的質(zhì)量是投入的ZnO納米粉體或者Sm2O3納米粉體與非離子型表面活性劑總質(zhì)量的30倍～60倍。進(jìn)一步地，步驟S02中，微波水熱反應(yīng)具體為：反應(yīng)壓力為0.2MPa～1.8MPa，反應(yīng)功率為300W～1500W。進(jìn)一步地，步驟S03中，疏水膜的厚度為250nm～500nm。進(jìn)一步地，步驟S03中，疏水膜的硬度為：7H～10H。進(jìn)一步地，步驟S05中，中壓射頻濺射處理具體為：靶材采用疏水型納米二氧化硅，在氬氣保護(hù)下，在溫度為60℃～78℃，真空度為2×10-4Pa～4×10-4Pa，濺射電壓為150V～300V，襯底溫度為120℃～150℃的條件下進(jìn)行中壓射頻濺射處理，制得厚度為60nm～120nm的SiO2薄膜。本發(fā)明的另一發(fā)明目的，在于提供一種自清潔光學(xué)樹脂鏡片，采用上述所述制備方法制備而成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：1.本發(fā)明采用微波水熱法制備納米ZnO和Sm2O3材料，有效降低材料的粒度，并且制備方法高效、清潔，有利于大規(guī)模量產(chǎn)，并且制得的納米粉體有利于增強(qiáng)與樹脂基片的親和性，易于反應(yīng)發(fā)生；2.本發(fā)明采用納米粉體與非離子表面活性劑共同作用于堿性溶液中，有利于樹脂基片的沉積成膜反應(yīng)，使得樹脂基片具有良好的自清潔能力；3.本發(fā)明在沉積自清潔薄膜之后又在樹脂基片表面鍍一層疏水SiO2層，增強(qiáng)了樹脂鏡片的表面的耐磨損能力，延長了所制樹脂鏡片的使用壽命。具體實(shí)施方式以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。實(shí)施例1一種自清潔光學(xué)樹脂鏡片的制備方法，包括以下步驟：步驟S01，清潔：將樹脂基片浸入到無水乙醇中浸泡2h，取出后放置在真空干燥箱內(nèi)，在35℃的溫度條件下干燥處理1h，得樹脂基片I；步驟S02，微波水熱反應(yīng)：將粒度為50nm的ZnO納米粉體與聚環(huán)氧乙烷按照15：1的質(zhì)量百分比投入到氫氧化鈉溶液中，將體系移入聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在溫度為130℃，反應(yīng)壓力為0.2MPa，反應(yīng)功率為300W的條件下進(jìn)行微波水熱反應(yīng)30min，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行自然降溫至室溫；其中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量是投入的ZnO納米粉體與聚環(huán)氧乙烷總質(zhì)量的30倍，得到納米ZnO溶液；步驟S03，成膜：將樹脂基片I以2cm/min的速度緩慢投入到步驟S02得到的納米ZnO溶液中，在真空環(huán)境下，靜置浸漬12h，使樹脂基片表面生長出一層致密的厚度為250nm，硬度為7H的疏水膜，然后將樹脂基片取出后放置于真空干燥箱內(nèi)，在40℃的溫度條件下干燥處理4h，得樹脂基片II；步驟S04，固化：將樹脂基片II在105℃的溫度條件下進(jìn)行熱固化處理8min，得樹脂基片III；步驟S05，濺射：將樹脂基片III放置于真空中壓射頻濺射裝置中，靶材采用疏水型納米二氧化硅，在氬氣保護(hù)下，在溫度為60℃，真空度為2×10-4Pa，濺射電壓為150V，襯底溫度為120℃的條件下進(jìn)行中壓射頻...