一種電焊用濾光鏡片及其制備方法
【專利摘要】一種電焊用濾光鏡片及其制備方法，該鏡片的材料為樹脂鏡片材料以及分散于其中的核殼結(jié)構(gòu)氧化鐵、氧化鈦和氧化銅納米粒子；其中，該納米粒子總量占樹脂鏡片材料總重量的0.5％～3.5％，氧化鐵、氧化鈦和氧化銅納米粒子的重量比為1.8～2.1∶1.8～2.1∶0.9～1.1；該納米粒子的內(nèi)核為氧化鐵、氧化鈦和氧化銅，粒徑為10-50nm；外殼為表面修飾劑或表面改性劑，厚度為3-10nm。該樹脂濾光鏡片不僅在起弧前能看清工件，起弧后仍能過濾有害強(qiáng)光，保護(hù)眼睛。
【專利說明】一種電焊用濾光鏡片及其制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電焊用護(hù)目濾光鏡片，具體為利用高分子樹脂與納米粒子復(fù)合制造的功能性樹脂濾光片。
【背景技術(shù)】
[0002]濾光片是一種光學(xué)材料，是用來攔截或選擇性濾過某些波段光線的光學(xué)器件，能衰減光強(qiáng)度和改變光成分，它通常是由塑料片或玻璃片再加入特種染料制作而成，作為各種設(shè)備或器材的窗口材料。日常使用的電焊防護(hù)濾光鏡片，大多為玻璃晶體結(jié)構(gòu)鏡片，由于玻璃鏡片透過率較低，電焊操作員在起焊前根本無法看見被焊工件，焊接過程中，視物也模糊，影響焊接質(zhì)量和速度，特別是在光線較弱的特殊作業(yè)場所或焊接精密度要求較高的工件，影響更大。究其原因主要是現(xiàn)有電焊防護(hù)鏡片在過濾有害強(qiáng)光的同時(shí)，也影響到無害光線的通過，特別是在光線較弱的特殊場所，由于鏡片在可見光區(qū)透過率過低，造成視物不清楚。因此如何使操作人員起焊前就能通過弱譜線區(qū)域的高透過率觀察到工件的具體位置，從而對(duì)準(zhǔn)部位進(jìn)行焊接，顯得尤為重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種電焊用濾光鏡片及其制造方法，通過該方法制備的樹脂濾光鏡片不僅在起弧前能看清工件，起弧后仍能過濾有害強(qiáng)光，保護(hù)眼睛。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案:
[0005]—種電焊用濾光鏡片，該鏡片的材料為樹脂鏡片材料以及分散于其中的核殼結(jié)構(gòu)氧化鐵、氧化鈦和氧化銅納米粒子；其中，該納米粒子總量占樹脂鏡片材料總重量的0.5%~3.5%，氧化鐵、氧化鈦和氧化銅納米粒子的重量比為1.8~2.1:1.8~
2.1: 0.9~1.1 ;該納米粒子的內(nèi)核為氧化鐵、氧化鈦和氧化銅，粒徑為10-50nm ;外殼為表面修飾劑或表面改性劑，厚度為3-10nm。
[0006]如上所述的電焊用濾光鏡片，優(yōu)選地，所述樹脂鏡片材料為聚甲基丙烯酸甲脂或
烯丙基乙二醇酸脂。
[0007]如上所述的電焊用濾光鏡片，優(yōu)選地，所述表面修飾劑或表面改性劑為C2-C5羧酸鹽、聚乙烯基吡咯烷酮或十二烷基苯磺酸鈉。
[0008]另一方面，本發(fā)明提供一種電焊用濾光鏡片的制備方法，該方法包括如下步驟:
[0009](I)聚合反應(yīng):按照權(quán)利要求1所述配比將納米粒子分散溶解在作為樹脂鏡片材料的高分子單體中，加入引發(fā)劑，以每小時(shí)15°C的速度升溫到50-75°C，反應(yīng)進(jìn)行3-4小時(shí)，完成聚合；
[0010](2) 一次固化:將步驟(1)獲得的聚合物過濾、脫氣沖入模具，在固化爐內(nèi)經(jīng)17-20小時(shí)從室溫升至60~120°C，完成一次固化；
[0011](3) 二次固化:一次固化結(jié)束后開模洗凈，在恒溫爐中90~120°C恒溫2-3小時(shí)二次固化，得樹脂濾光鏡片。[0012]如上所述的制備方法，優(yōu)選地，所述步驟(1)中的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過氧化二碳酸二異丙酯，引發(fā)劑與高分子單體中的質(zhì)量比為0.5~1.0: 100。
[0013]如上所述的制備方法，優(yōu)選地，所述方法還包括在步驟(3)制備的樹脂濾光鏡片上復(fù)合一層透明鋼化玻璃，作用為透過可見光，防止飛濺的金屬、熔渣。
[0014]再一方面，本發(fā)明提供一種電焊用濾光鏡片，其是采用如上所述的方法制備的。
[0015]本發(fā)明所述的核殼結(jié)構(gòu)過渡金屬氧化物納米粒子(核殼結(jié)構(gòu)氧化鐵、氧化鈦和氧化銅納米粒子)可以市場購買獲得，例如江蘇華天通科技有限公司生產(chǎn)的核殼結(jié)構(gòu)過渡金屬氧化物納米粒子；也可以采用公知的方法制備，例如采用以下方法制備:
[0016]向濃度為0.1~lmol / L的金屬鹽溶液中，滴加H2S04水溶液至溶液呈透明狀，該金屬為鐵、銅或鈦；然后滴加堿性水溶液使沉淀沉出，水溶液pH在7-12間，在50°C下，加酸使沉淀溶解，得到金屬氧化物氧化水溶膠；pH在1-7間，加入作為表面修飾劑的濃度為0.1~5mol / L的C2-C5羧酸鹽或十二烷基苯磺酸鈉，和/或作為相轉(zhuǎn)移劑的氨水或乙酸鈉；過渡金屬鹽、表面修飾劑和相轉(zhuǎn)移劑三者間的摩爾比為1: (0.1-10): (0-1);攪拌10-60分鐘，有過渡金屬氧化物納米顆粒生成，將溶液經(jīng)離心脫水、烘干得松散的過渡金屬氧化物納米復(fù)合顆粒。 [0017]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明根據(jù)不同過渡金屬氧化物納米粒子在樹脂濾光片中的光譜特性，將多種過渡金屬氧化物納米粒子復(fù)配并與樹脂復(fù)合，制備出可選擇性地透過和截止所需范圍內(nèi)的光線、具有可視性和防護(hù)性的電焊用濾光鏡片。該電焊用濾光鏡片在起弧前能看清工件，起弧后又能過濾有害射線，保護(hù)眼睛，有效提高焊接質(zhì)量和安全性，節(jié)省焊接材料和電力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為氧化銅納米樹脂濾光片光譜圖。
[0019]圖2為氧化鈦納米樹脂濾光片光譜圖。
[0020]圖3為氧化鐵納米樹脂濾光片光譜圖。
[0021]圖4為不同含量氧化鐵納米樹脂濾光片光譜圖。
[0022]圖5為電焊用濾光鏡片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為實(shí)施例2濾光鏡片透過率曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理如下:
[0025](一 )確定電焊弧光最弱光譜區(qū)域
[0026]通過對(duì)電焊弧光光譜的分析，找出其中光強(qiáng)度最弱的波段，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鐵和不銹鋼光譜表及所發(fā)電弧光，確定三個(gè)最弱光譜區(qū)域，詳見下表。
[0027]表1:標(biāo)準(zhǔn)鐵電焊和不銹鋼氬弧焊弱光譜線范圍
[0028]
11?譜范圍I中心波I
475-485 480
570-590 580
675-685 |θ80[0029](二)設(shè)計(jì)濾光鏡片透過率范圍
[0030]根據(jù)電焊弧光最弱光譜區(qū)域的波長范圍，使濾光鏡片在最弱光譜區(qū)域內(nèi)的中心波長峰值透過率達(dá)到下表要求:
[0031]表2電焊用濾光鏡片透過率
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種電焊用濾光鏡片，其特征在于，該鏡片的材料為樹脂鏡片材料以及分散于其中的核殼結(jié)構(gòu)氧化鐵、氧化鈦和氧化銅納米粒子；其中，該納米粒子總量占樹脂鏡片材料總重量的0.5%?3.5%，氧化鐵、氧化鈦和氧化銅納米粒子的重量比為1.8?2.1:1.8?2.1: 0.9?1.1 ;該納米粒子的內(nèi)核為氧化鐵、氧化鈦和氧化銅，粒徑為10-50nm ;外殼為表面修飾劑或表面改性劑，厚度為3-10nm。
2.如權(quán)利要求1所述的電焊用濾光鏡片，其特征在于，所述樹脂鏡片材料為聚甲基丙烯酸甲脂或烯丙基乙二醇酸脂。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電焊用濾光鏡片，其特征在于，所述表面修飾劑或表面改性劑為C2-C5羧酸鹽、聚乙烯基吡咯烷酮或十二烷基苯磺酸鈉。
4.一種電焊用濾光鏡片的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)聚合反應(yīng):按照權(quán)利要求1所述配比將納米粒子分散溶解在作為樹脂鏡片材料的高分子單體中，加入引發(fā)劑，以每小時(shí)12-18°C的速度升溫到50-75°C，反應(yīng)進(jìn)行3_4小時(shí)，完成聚合； (2)—次固化:將步驟(I)獲得的聚合物過濾、脫氣沖入模具，在固化爐內(nèi)經(jīng)17-20小時(shí)從室溫升至60?120°C，完成一次固化； (3)二次固化:一次固化結(jié)束后開模洗凈，在恒溫爐中90?120°C恒溫2-3小時(shí)二次固化，得樹脂濾光鏡片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過氧化二碳酸二異丙酯，引發(fā)劑與高分子單體中的質(zhì)量比為0.5?1.0: 100。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述方法還包括在步驟(3)制備的樹脂濾光鏡片上復(fù)合一層透明鋼化玻璃，作用為透過可見光，防止飛濺的金屬、熔渣。
7.一種電焊用濾光鏡片，其特征在于:其是采用如權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的方法制備的。
【文檔編號(hào)】G02B1/00GK103837920SQ201410100816
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】王旭, 王明華, 徐靜濤, 李國棟, 鄭永華, 薛曉花 申請(qǐng)人:江蘇華天通科技有限公司