CN103130979A

CN103130979A - 一种光学树脂材料及其制备方法

Info

Publication number: CN103130979A
Application number: CN2013100359433A
Authority: CN
Inventors: 曹根庭
Original assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Current assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2013-06-05

Abstract

一种光学树脂材料及其制备方法。本发明涉及到一种光学树脂材料就制备方法，其特征在于包括组分A和组分B；其中，所述的组分A：在5~15℃密封条件下，把二异氰酸已酯与带苯环的多元异氰酸酯基化合物混合搅拌均匀后，充氮气密封保存，制得A组分；A组分中二异氰酸己酯的重量含量为44~56％，带苯环的多元异氰酸酯基化合物的重量含量为56~44％；所述的组分B：在5~15℃密封条件下，把季戊四醇四-3-巯基丙酸酯和2，3-二巯乙基丙硫醇混合，缓慢搅拌2小时，充氮气密封保存，制得B组分。与现有技术相比，本发明所制备的光学树脂折射率折射率在1.60~1.67之间，折射率高，抗冲击性能好。

Description

一种光学树脂材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种光学树脂材料及其制备方法。

背景技术

光学生产行业在中国迅速发展，特别是光学镜片成为国内一个新型的行业，而原有冷加工的无机材料渐被热成型的高分子材料所替代。热固型高分子光学树脂材料国内行业起步晚，工艺技术起点低，大部分生产厂从国外进口光学树脂单体进行聚合加工，对国外的原料供应依赖性大。近年来国内制造厂商意识到原料的重要性，纷纷开始研制光学树脂材料,取得了可观的成果，高折射光学树脂材料的研制在国内刚起步，且研制的材料属于亚克力（甲基丙烯酸）系列。亚克力树脂材料光学制品，折射率在1.54~1.60，热阻性、染色性、抗冲击性及抗色散性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种具有高折射强度和抗冲击性好的光学树脂材料。

本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种具有高折射强度和抗冲击性好的光学树脂材料的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该光学树脂材料，其特征在于包括组分A和组分B；

其中，所述的组分A：

在5~15℃密封条件下，把二异氰酸已酯与带苯环的多元异氰酸酯基化合物混合搅拌均匀后，充氮气密封保存，制得A组分；

A组分中二异氰酸己酯的重量含量为44~56％，带苯环的多元异氰酸酯基化合物的重量含量为56~44％；

所述的组分B：

在5~15℃密封条件下，把季戊四醇四-3-巯基丙酸酯和2，3-二巯乙基丙硫醇混合，缓慢搅拌2小时，充氮气密封保存，制得B组分；

较好的，所述的带苯环的多元异氰酸酯基化合物选自1,3-双(异氰酸甲酯基)苯和/或4,4′-亚甲基-双（异氰酸苯酯）。

作为改进，所述组分A中还含有1.0~4.0wt％的苯并三唑类紫外线吸收剂，优选UV31或UV928，500~700ppm的兰色剂（plast blue）和作为脱模剂的10-500ppm的酸性磷酸酯；所述紫外线吸收剂和所述兰色剂的用量以二异氰酸已酯和带苯环的多元异氰酸酯基化合物的混合物总量为基准。

上述光学树脂材料的制备方法，其特征在于将所述的A组分和B组分按重量配比为40~50：60~50的比例混合并加入催化剂，搅拌均匀后注入到模具中，在模具中固化成型，即得到光学树脂；

其中，将作为上述光学材料用聚合性组合物的异氰酸酯化合物类及活性氢化合物类的混合物固化成型时所需的催化剂为二烷基二氯化锡；优选烷基中碳原子数为1-4的二烷基二氯化锡，如二甲基二氯化锡、二丁基二氯化锡；

异氰酸酯类化合物有着较高的折射率，硫分子、氮分子及多元(硫)醇的增加，分子中共轭体系都能提高化合物的折射率。本发明把A组分(异氰酸酯类)，B组分(多元(硫)醇在特定条件下，分开配制成两组分的高折射光学树脂单体材料，这种材料按一定比例在催化剂作用下，注入特定的模具中固化成型后，即可得到高折射率强抗冲击光学树脂制品。本发明方法制备工艺简单，过程的可控性及重复性好，反应条件温和，无污染，低成本，制成的产品抗冲击性能好。

与现有技术相比，本发明所制备的光学树脂折射率折射率在1.60~1.67之间，折射率高，抗冲击性能好。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

下述实施例的制备方法如下：

配制组分A：

在密封性能好的搅拌釜中，水浴保温在5~15℃，加入44~56％的二异氰酸己酯，密封搅拌，边搅拌边加入56~44％带苯环的多元异氰酸酯基化合物混合搅拌均匀，以上述两种化合物总量100％为基数，作为标准配方，再添加市售的1.0~4.0％的苯并三唑类紫外线吸收剂（UV31），市售的500ppm~700ppm的兰色剂（Plast Blue）和10-500ppm酸性磷酸酯充分溶解混合均匀后得一淡兰色透明液体，充氮气密封保存，制得组分A。组分A的折射率nd(20℃)1.511~1.532，粘度（25℃）为9~13mpa-s，密度（25℃）为1.05~1.10g/cm³。

配制组分B：

在5~15℃密封条件下，把按一定比例的季戊四醇四-3-巯基丙酸酯和2，3-二巯乙基丙硫醇均匀混合，以150-250转/分钟的速度，搅拌2小时，充氮气密封保存，制得组分B。组分B的折射率nd(20℃)1.535~1.5550，粘度（25℃）为440~480mpa-s，密度（25℃）为1.10~1.25g/cm³。

其中，带苯环的多元异氰酸酯基化合物为：1,3-双(异氰酸甲酯基)苯与4,4′-亚甲基-双（异氰酸苯酯）中一种或两种。

实施例1

组分A中含有二异氰酸己酯50％，1,3-双(异氰酸甲酯基)苯（简称XDI）40％，4,4′-甲基-双异氰酸苯酯（简称MDI）10％，3.6％的紫外线吸收剂UV31，650ppm的兰色剂（Plast Blue）配成和30ppm酸性磷酸酯。

组分B中含有季戊四醇四-3-巯基丙酸酯40%和2，3-二巯乙基丙硫醇60%。

组分A与组分B按重量比47：53混合并加入700ppm的催化剂二丁基二氯化锡，在温度为15-130°C条件下固化成型，制成超抗冲击的高折射光学树脂产品，其折射率为1.603，阿贝尔数为35。

实施例2

组分A包括二异氰酸已酯45％，XDI[1,3-双(异氰酸甲酯基)苯]35％，MDI(4,4′-甲基-双异氰酸苯酯)20％，2.0％的紫外线吸收剂UV928，550ppm的兰色剂（Plast Blue）和50ppm酸性磷酸酯。

组分B包括季戊四醇四-3-巯基丙酸酯的反应生成物65％和季戊四硫醇35％。

组分A与组分B按50：50混合并加入650ppm的催化剂二丁基二氯化锡，在温度为15-130°C的条件下固化成型，制成超抗冲击的高折射光学树脂产品，其折射率为1.665，阿贝尔数为32。

Claims

1.一种光学树脂材料，其特征在于包括组分A和组分B；

其中，所述的组分A：

所述的组分B：

在5~15℃密封条件下，把季戊四醇四-3-巯基丙酸酯和2，3-二巯乙基丙硫醇混合，缓慢搅拌2小时，充氮气密封保存，制得B组分。

2.根据权利要求1所述的一种光学树脂材料，其特征在于所述的带苯环的多元异氰酸酯基化合物选自1,3-双(异氰酸甲酯基)苯和/或4,4′-亚甲基-双（异氰酸苯酯）。

3.根据权利要求1或2所述的光学树脂材料，其特征在于所述组分A中还含有1.0~4.0wt％的苯并三唑类紫外线吸收剂和1-4%的兰色剂；所述紫外线吸收剂和所述兰色剂的用量以二异氰酸已酯和带苯环的多元异氰酸酯基化合物的混合物总量为基准。

4.如权利要求1至3任一权利要求所述的光学树脂材料的制备方法，其特征在于将所述的A组分和B组分按重量配比为40~50：60~50的比例混合并加入催化剂，搅拌均匀后注入到模具中，在模具中固化成型，即得到光学树脂；

所述的催化剂选自二烷基二氯化锡，催化剂的用量为350-950ppm。

5.根据权利要求4所述的光学树脂材料的制备方法，其特征在于所述二烷基二氯化锡中烷基的碳原子数为1-4。

6.根据权利要求4所述的光学树脂材料的制备方法，其特征在于所述的二烷基二氯化锡为二甲基二氯化锡或二丁基二氯化锡。