一种耐污易清洁手机钢化膜及其制备方法与流程

1.本发明涉及钢化膜制备技术领域，具体涉及一种耐污易清洁手机钢化膜及其制备方法。


背景技术：

2.手机贴膜通常用来美化手机，同时对手机的液晶显示屏幕起到保护作用，众所周知，随着经济发展和人们生活水平的不断提高，智能手机已经成为人们生活中不可或缺的工具，智能手机屏幕为玻璃制成，其易碎不耐刮蹭，影响手机的使用寿命，因此，钢化玻璃手机贴膜成为了一种必需品；然而，现今的智能手机采用大屏幕的触摸屏，通过人的手指对手机进行各种操作，会在钢化膜表面留下指纹痕迹以及灰尘，进而影响手机的使用舒适度，部分钢化膜能够避免指纹痕迹的问题，但钢化膜自生易产生静电，发生静电吸附仍然会导致表面吸附灰尘，同时催着手机的使用年限增长，钢化膜会出现分层脱落现象，进而影响了钢化膜的使用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种耐污易清洁手机钢化膜及其制备方法。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种耐污易清洁手机钢化膜，由耐污层和改性钢化玻璃通过胶粘剂粘接制成；所述的手机钢化膜由如下步骤制成：在改性钢化玻璃表面涂布胶粘剂，将耐污层覆盖在胶粘剂上，在温度为90
‑
100℃的条件下，进行保温2
‑
3h，冷却至室温，制得耐污易清洁手机钢化膜。
5.进一步的，所述的耐污层由如下步骤制成：步骤a1：将三氯化铝和四氯化碳加入反应釜中，在转为150
‑
200r/min，温度为10
‑
15℃的条件下，进行搅拌并加入甲苯，在温度为40
‑
45℃的条件下，进行反应1
‑
1.5h，制得中间体1，将中间体1和去离子水混合，在温度为110
‑
120℃的条件下，进行回流10
‑
15min，制得中间体2，将中间体2、硼氢化钠、甲醇加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min，温度为100
‑
110℃的条件下，进行回流反应10
‑
15h，制得中间体3，将氧化碳纳米管分散在4
‑
二甲氨基吡啶中，加入中间体3，在转速为150
‑
200r/min，温度为90
‑
95℃的条件下，进行搅拌并滴加浓硫酸，进行反应3
‑
5h，制得中间体4；反应过程如下：
步骤a2：将中间体4、高锰酸钾、去离子水加入反应釜中，在温度为110
‑
120℃的条件下，进行回流4
‑
5h，制得中间体5，将中间体5和三乙醇胺加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min，温度为170
‑
180℃的条件下，进行反应5
‑
8h，制得中间体6，将中间体6分散在去离子水中，加入氯乙三酸钠，在温度为90
‑
95℃的条件下，进行反应3
‑
5h，制得改性碳纳米管；反应过程如下：
步骤a3：将甲醇加入反应釜中，在转速为120
‑
150r/min的条件下，进行搅拌并加入甲基三甲氧基硅烷和乙二酸，进行搅拌10
‑
15h后，滴加kh560，继续搅拌10
‑
15h后，加入氨水，继续搅拌10
‑
15min，在温度为60
‑
65℃的条件下，老化30
‑
40h后，加入改性碳纳米管，在频率为8
‑
10mhz的条件下，进行超声处理2
‑
4h，制得复合凝胶;步骤a4：将聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、1
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮、复合凝胶、二氧化钛凝胶加入搅拌釜中，在转速为1000
‑
1200r/min，温度为60
‑
70℃的条件下，进行搅拌8
‑
10h后，静置5
‑
7h，制得铸膜液，将铸膜液倒入模具中，降温至温度为20
‑
25℃，冷却并在水中浸泡24h，烘干制得耐污层。
6.进一步的，步骤a1所述的三氯化铝、四氯化碳、甲苯的用量比为13g:0.1:0.2，中间体2和硼氢化钠的用量摩尔比为1:1.5，氧化碳纳米管、中间体3、浓硫酸的用量比为1g:5g:20ml，浓硫酸的质量分数为95%。
7.进一步的，步骤a2所述的中间体,4、高锰酸钾、去离子水的用量比为3.5g:8g:100ml，中间体5和三乙醇胺的用量摩尔比为1:2.5，中间体6和氯乙三酸钠的用量摩尔比为1:2。
8.进一步的，步骤a3所述的甲基三甲氧基硅烷、乙二酸、kh560、氨水、改性碳纳米管的用量比为30ml:1.5ml:0.5ml:1.5ml:3g。
9.进一步的，步骤a4所述的聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、1
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮、复合凝胶、二氧化钛凝胶的用量比为16g:2g:50ml:20ml:10ml。
10.进一步的，所述的改性钢化玻璃由如下步骤制成：步骤b1：将去离子水、乙醇、丙酮混合均匀，制得清洗液，将钢化玻璃浸泡在清洗液中，在频率为3
‑
5mhz的条件下，超声处理10
‑
15min后，取出并烘干；步骤b2：将浓硫酸和双氧水混合，制得刻蚀液，将钢化玻璃浸泡在刻蚀液中，在温度为90
‑
95℃的条件下，进行浸泡1
‑
2h后，去除钢化玻璃并清洗干净；步骤b3：将kh560和甲苯混合，调节混合液ph值为3
‑
5，对钢化玻璃进行浸泡，浸泡20
‑
25h后，取出并清洗干净，制得改性钢化玻璃。
11.进一步的，步骤b1所述的去离子水、乙醇、丙酮的用量体积比为1:2:1，步骤b2所述的浓硫酸和双氧水的用量体积比为7:3，步骤b3所述的kh560和甲苯的用量比为1mg:1ml。
12.进一步的，所述的胶粘剂由如下步骤制成：步骤c1：将4,4'
‑
二胺基二苯醚、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]丙烷、n
‑
甲基吡咯烷酮加入反应釜中，在转速为120
‑
150r/min的条件下，进行搅拌并加入3,3',4,4'
‑
二苯甲酮四甲酸二酐，在温度为5
‑
10℃的条件下，进行反应10
‑
15h后，加入乙二胺、1
‑
羟基苯并三唑、n,n
‑
二异丙基乙胺，在温度为25
‑
30℃的条件下，继续反应3
‑
5h，制得胶粘剂。
[0013]
进一步的，所述的4,4'
‑
二胺基二苯醚、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]丙烷、n
‑
甲基吡咯烷酮、3,3',4,4'
‑
二苯甲酮四甲酸二酐、乙二胺、1
‑
羟基苯并三唑、n,n
‑
二异丙基乙胺的用量比为1g:2g:3g:40ml:4ml:2.5g:5ml。
[0014]
本发明的有益效果：本发明制备的耐污易清洁手机钢化膜由耐污层和改性钢化玻璃通过胶粘剂粘接制成，该耐污层由四氯化碳和甲苯反应，制得中间体1，将中间体1用去离子水回流，制得中间体2，再将中间体2用硼氢化钠还原，制得中间体3，将氧化碳纳米管与中间体3反应，使得
氧化碳纳米管表面的羧基与中间体3上的羟基发生酯化反应，制得中间体4，将中间体4用高锰酸钾进行氧化，制得中间体5，将中间体5和三乙醇胺进行反应，制得中间体6，再将中间体6和氯乙三酸钠反应，制得改性碳纳米管，再以甲基三甲氧基硅烷为原料，并用kh56处理，制得表面含有环氧基的二氧化硅凝胶，与改性碳纳米管超声，制得复合凝胶，将聚偏氟乙烯和聚乙烯吡咯烷酮溶解并和复合凝胶进行共混，制得铸膜液，再将铸膜液到铸模具中，铸膜成型，并用水去除多余1
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮，烘干制得耐污层，该耐污层含有二氧化硅和二氧化钛具有很好的自清洁效果，同时表面还有大量二氧化硅表面接枝有大量季铵盐结构，疏水基团接枝与二氧化硅接枝，而亲水基团则向空气一侧，进而在耐污层表面形成了一层连续的导电膜，能够使耐污层表面的电荷迅速散失掉，降低了表面的电阻与半衰期，减弱了静电了作用，防止了钢化膜出现静电吸附现象，并将钢化玻璃进行处理，使得钢化表面接枝有大量环氧基，胶粘剂以4,4'
‑
二胺基二苯醚、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]丙烷、3,3',4,4'
‑
二苯甲酮四甲酸二酐为原料，制得聚酰胺酸，用过量的乙二胺与聚酰胺酸上的羧基脱水缩合，当胶粘剂作用在耐污层和改性钢化玻璃时，胶粘剂中的n,n
‑
二异丙基乙胺作碱，在加热情况下耐污层和改性钢化玻璃表面的环氧基开环与胶粘剂中的氨基反应，使得耐污层和改性钢化玻璃的粘黏效果更好，不会因长时间使用出现耐污层脱落现象。
具体实施方式
[0015]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0016]
实施例1：一种耐污易清洁手机钢化膜，由耐污层和改性钢化玻璃通过胶粘剂粘接制成；手机钢化膜由如下步骤制成：在改性钢化玻璃表面涂布胶粘剂，将耐污层覆盖在胶粘剂上，在温度为90℃的条件下，进行保温2h，冷却至室温，制得耐污易清洁手机钢化膜。
[0017]
耐污层由如下步骤制成：步骤a1：将三氯化铝和四氯化碳加入反应釜中，在转为150r/min，温度为10℃的条件下，进行搅拌并加入甲苯，在温度为40℃的条件下，进行反应1h，制得中间体1，将中间体1和去离子水混合，在温度为110℃的条件下，进行回流10min，制得中间体2，将中间体2、硼氢化钠、甲醇加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为100℃的条件下，进行回流反应10h，制得中间体3，将氧化碳纳米管分散在4
‑
二甲氨基吡啶中，加入中间体3，在转速为150r/min，温度为90℃的条件下，进行搅拌并滴加浓硫酸，进行反应3h，制得中间体4；步骤a2：将中间体4、高锰酸钾、去离子水加入反应釜中，在温度为110℃的条件下，进行回流4h，制得中间体5，将中间体5和三乙醇胺加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为170℃的条件下，进行反应5h，制得中间体6，将中间体6分散在去离子水中，加入氯乙三酸钠，在温度为90℃的条件下，进行反应3h，制得改性碳纳米管；步骤a3：将甲醇加入反应釜中，在转速为120r/min的条件下，进行搅拌并加入甲基三甲氧基硅烷和乙二酸，进行搅拌10h后，滴加kh560，继续搅拌10h后，加入氨水，继续搅拌
10min，在温度为60℃的条件下，老化30h后，加入改性碳纳米管，在频率为8mhz的条件下，进行超声处理2h，制得复合凝胶;步骤a4：将聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、1
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮、复合凝胶、二氧化钛凝胶加入搅拌釜中，在转速为1000r/min，温度为60℃的条件下，进行搅拌8h后，静置5h，制得铸膜液，将铸膜液倒入模具中，降温至温度为20℃，冷却并在水中浸泡24h，烘干制得耐污层。
[0018]
改性钢化玻璃由如下步骤制成：步骤b1：将去离子水、乙醇、丙酮混合均匀，制得清洗液，将钢化玻璃浸泡在清洗液中，在频率为3mhz的条件下，超声处理10min后，取出并烘干；步骤b2：将浓硫酸和双氧水混合，制得刻蚀液，将钢化玻璃浸泡在刻蚀液中，在温度为90℃的条件下，进行浸泡1h后，去除钢化玻璃并清洗干净；步骤b3：将kh560和甲苯混合，调节混合液ph值为3，对钢化玻璃进行浸泡，浸泡20h后，取出并清洗干净，制得改性钢化玻璃。
[0019]
胶粘剂由如下步骤制成：步骤c1：将4,4'
‑
二胺基二苯醚、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]丙烷、n
‑
甲基吡咯烷酮加入反应釜中，在转速为120r/min的条件下，进行搅拌并加入3,3',4,4'
‑
二苯甲酮四甲酸二酐，在温度为5℃的条件下，进行反应10h后，加入乙二胺、1
‑
羟基苯并三唑、n,n
‑
二异丙基乙胺，在温度为25℃的条件下，继续反应3h，制得胶粘剂。
[0020]
实施例2：一种耐污易清洁手机钢化膜，由耐污层和改性钢化玻璃通过胶粘剂粘接制成；手机钢化膜由如下步骤制成：在改性钢化玻璃表面涂布胶粘剂，将耐污层覆盖在胶粘剂上，在温度为95℃的条件下，进行保温2.5h，冷却至室温，制得耐污易清洁手机钢化膜。
[0021]
耐污层由如下步骤制成：步骤a1：将三氯化铝和四氯化碳加入反应釜中，在转为150r/min，温度为13℃的条件下，进行搅拌并加入甲苯，在温度为43℃的条件下，进行反应1.3h，制得中间体1，将中间体1和去离子水混合，在温度为115℃的条件下，进行回流13min，制得中间体2，将中间体2、硼氢化钠、甲醇加入反应釜中，在转速为180r/min，温度为105℃的条件下，进行回流反应13h，制得中间体3，将氧化碳纳米管分散在4
‑
二甲氨基吡啶中，加入中间体3，在转速为180r/min，温度为93℃的条件下，进行搅拌并滴加浓硫酸，进行反应4h，制得中间体4；步骤a2：将中间体4、高锰酸钾、去离子水加入反应釜中，在温度为115℃的条件下，进行回流4.5h，制得中间体5，将中间体5和三乙醇胺加入反应釜中，在转速为180r/min，温度为175℃的条件下，进行反应6h，制得中间体6，将中间体6分散在去离子水中，加入氯乙三酸钠，在温度为93℃的条件下，进行反应4h，制得改性碳纳米管；步骤a3：将甲醇加入反应釜中，在转速为130r/min的条件下，进行搅拌并加入甲基三甲氧基硅烷和乙二酸，进行搅拌13h后，滴加kh560，继续搅拌13h后，加入氨水，继续搅拌13min，在温度为63℃的条件下，老化35h后，加入改性碳纳米管，在频率为9mhz的条件下，进行超声处理3h，制得复合凝胶;步骤a4：将聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、1
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮、复合凝胶、二氧化
钛凝胶加入搅拌釜中，在转速为1100r/min，温度为65℃的条件下，进行搅拌9h后，静置6h，制得铸膜液，将铸膜液倒入模具中，降温至温度为23℃，冷却并在水中浸泡24h，烘干制得耐污层。
[0022]
改性钢化玻璃由如下步骤制成：步骤b1：将去离子水、乙醇、丙酮混合均匀，制得清洗液，将钢化玻璃浸泡在清洗液中，在频率为4mhz的条件下，超声处理13min后，取出并烘干；步骤b2：将浓硫酸和双氧水混合，制得刻蚀液，将钢化玻璃浸泡在刻蚀液中，在温度为93℃的条件下，进行浸泡1.5h后，去除钢化玻璃并清洗干净；步骤b3：将kh560和甲苯混合，调节混合液ph值为4，对钢化玻璃进行浸泡，浸泡23h后，取出并清洗干净，制得改性钢化玻璃。
[0023]
胶粘剂由如下步骤制成：步骤c1：将4,4'
‑
二胺基二苯醚、2,2
‑
双[4
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(4
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氨基苯氧基)苯基]丙烷、n
‑
甲基吡咯烷酮加入反应釜中，在转速为130r/min的条件下，进行搅拌并加入3,3',4,4'
‑
二苯甲酮四甲酸二酐，在温度为8℃的条件下，进行反应13h后，加入乙二胺、1
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羟基苯并三唑、n,n
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二异丙基乙胺，在温度为28℃的条件下，继续反应4h，制得胶粘剂。
[0024]
实施例3：一种耐污易清洁手机钢化膜，由耐污层和改性钢化玻璃通过胶粘剂粘接制成；手机钢化膜由如下步骤制成：在改性钢化玻璃表面涂布胶粘剂，将耐污层覆盖在胶粘剂上，在温度为100℃的条件下，进行保温3h，冷却至室温，制得耐污易清洁手机钢化膜。
[0025]
耐污层由如下步骤制成：步骤a1：将三氯化铝和四氯化碳加入反应釜中，在转为200r/min，温度为15℃的条件下，进行搅拌并加入甲苯，在温度为45℃的条件下，进行反应1.5h，制得中间体1，将中间体1和去离子水混合，在温度为120℃的条件下，进行回流15min，制得中间体2，将中间体2、硼氢化钠、甲醇加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为110℃的条件下，进行回流反应15h，制得中间体3，将氧化碳纳米管分散在4
‑
二甲氨基吡啶中，加入中间体3，在转速为200r/min，温度为95℃的条件下，进行搅拌并滴加浓硫酸，进行反应5h，制得中间体4；步骤a2：将中间体4、高锰酸钾、去离子水加入反应釜中，在温度为120℃的条件下，进行回流5h，制得中间体5，将中间体5和三乙醇胺加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为180℃的条件下，进行反应8h，制得中间体6，将中间体6分散在去离子水中，加入氯乙三酸钠，在温度为95℃的条件下，进行反应5h，制得改性碳纳米管；步骤a3：将甲醇加入反应釜中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌并加入甲基三甲氧基硅烷和乙二酸，进行搅拌15h后，滴加kh560，继续搅拌15h后，加入氨水，继续搅拌15min，在温度为65℃的条件下，老化40h后，加入改性碳纳米管，在频率为10mhz的条件下，进行超声处理4h，制得复合凝胶;步骤a4：将聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、1
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甲基
‑2‑
吡咯烷酮、复合凝胶、二氧化钛凝胶加入搅拌釜中，在转速为1200r/min，温度为70℃的条件下，进行搅拌10h后，静置7h，制得铸膜液，将铸膜液倒入模具中，降温至温度为25℃，冷却并在水中浸泡24h，烘干制得耐污层。
[0026]
改性钢化玻璃由如下步骤制成：步骤b1：将去离子水、乙醇、丙酮混合均匀，制得清洗液，将钢化玻璃浸泡在清洗液中，在频率为5mhz的条件下，超声处理15min后，取出并烘干；步骤b2：将浓硫酸和双氧水混合，制得刻蚀液，将钢化玻璃浸泡在刻蚀液中，在温度为95℃的条件下，进行浸泡2h后，去除钢化玻璃并清洗干净；步骤b3：将kh560和甲苯混合，调节混合液ph值为5，对钢化玻璃进行浸泡，浸泡25h后，取出并清洗干净，制得改性钢化玻璃。
[0027]
胶粘剂由如下步骤制成：步骤c1：将4,4'
‑
二胺基二苯醚、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]丙烷、n
‑
甲基吡咯烷酮加入反应釜中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌并加入3,3',4,4'
‑
二苯甲酮四甲酸二酐，在温度为10℃的条件下，进行反应15h后，加入乙二胺、1
‑
羟基苯并三唑、n,n
‑
二异丙基乙胺，在温度为30℃的条件下，继续反应5h，制得胶粘剂。
[0028]
对比例1：本对比例与实施例1相比用钢化玻璃代替改性钢化玻璃，其余步骤相同。
[0029]
对比例2：本对比例与实施例1相比在制备耐污层的过程未用kh560处理，其余步骤相同。
[0030]
对比例3：本对比例与实施例1相比在制备耐污层的时候未加入改性碳纳米管，其余步骤相同。
[0031]
对比例4：本对比例为中国专利cn106827776公开的钢化玻璃。
[0032]
对实施例1
‑
3和对比例1
‑
4制得的钢化玻璃进行性能测试，测试结果如下表所示；由上表可知实施例1
‑
3制得的钢化玻璃具有很好的耐污效果，且抗静电效果优异，在长时间使用后，钢化膜也不会出现分层破损现象。
[0033]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。