CN105062037A

CN105062037A - 一种可降解光学树脂透镜的制备方法

Info

Publication number: CN105062037A
Application number: CN201510498971.8A
Authority: CN
Inventors: 屈步强
Original assignee: 31hk Co Ltd
Current assignee: 31hk Co Ltd
Priority date: 2015-08-14
Filing date: 2015-08-14
Publication date: 2015-11-18

Abstract

本发明公开了一种可降解光学树脂透镜的制备方法，可降解光学树脂按照质量百分比的原料包括：聚氨酯树脂或硫代氨基甲酸-S-烷基酯树脂70-80%、增链剂5-8%、交联剂4-6%、光稳定剂2-4%、紫外线吸收剂1-3%、抗氧剂2-4%、油溶性染料3-6%、聚乳酸3-8%；将各原料混合后加热充分反应，蒸发结晶浇铸模具，自然聚合得可降解光学树脂；利用可降解光学树脂，将其与内脱模剂制成混合物，并把此混合物注入模具中，进行铸塑聚合即得。本发明的树脂具有优良的光学性能、高折射率、高表面精度、优良的耐气候性、优良的冲击强度和光学性能，重量轻、可自动降解。本发明的树脂透镜可进行物理和化学处理等。

Description

一种可降解光学树脂透镜的制备方法

技术领域

本发明涉及树脂的合成技术，具体是一种可降解光学树脂透镜的制备方法。

背景技术

近年来，树脂透镜迅速且更习以为常地用作眼镜、照相机以及类似产品的光学元件，这是因为树脂透镜比无机透镜重量轻、更不易破碎且更易着色。人们已经使用由聚乳酸、二甘醇双经游离基聚合而成的树脂来制备这类透镜。这种树脂的冲击强度高、重量轻、可降解并表现出极好的着色性能以及出色的可进行切削和抛光的加工性能。

目前市场上广泛使用的光学树脂材料如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、CR-39等，具有较低的折射率，传统的光学树脂折射率最高的也只能达到nD=1.590，废弃后成为自然垃圾，且综合性能不很理想，这样就限制了材料的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与玻璃透镜相同光学性能、具有高折光指数、良好聚光性能的可降解光学树脂透镜的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可降解光学树脂透镜的制备方法，具体步骤包括：

一、可降解光学树脂的制备

可降解光学树脂按照质量百分比的原料包括：聚氨酯树脂或硫代氨基甲酸-S-烷基酯树脂70-80%、增链剂5-8%、交联剂4-6%、光稳定剂2-4%、紫外线吸收剂1-3%、抗氧剂2-4%、油溶性染料3-6%、聚乳酸3-8%；将各原料混合后加热至60-70℃，并在该温度下反应2-3h，进行充分反应后，溶液呈现透明色，蒸发结晶浇铸模具，自然聚合得可降解光学树脂；

二、可降解光学树脂透镜的制备

利用可降解光学树脂，将其与内脱模剂制成混合物，可降解光学树脂与内脱模剂的质量比为90-110:1，并把此混合物注入模具中，进行铸塑聚合形成需要得到的可降解光学树脂透镜。

作为本发明进一步的方案：可降解光学树脂按照质量百分比的原料包括：聚氨酯树脂或硫代氨基甲酸-S-烷基酯树脂74%、增链剂5%、交联剂5%、光稳定剂3%、紫外线吸收剂2%、抗氧剂3%、油溶性染料5%和聚乳酸3%。

作为本发明进一步的方案：内脱模剂包括溶剂型脱模剂、水性脱模剂、无溶剂型脱模剂、粉末脱模剂、膏状脱模剂中的一种或任意组合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的树脂具有优良的光学性能和高折射率，并且是无色的。同时它又具有高表面精度和优良的耐气候性，并呈现出优良的冲击强度和光学性能，重量又轻，适用于作眼镜和照相机之类的光学元件。当过了使用年限后，即使被丢弃，也可以自动降解，不对环境产生负担。它还可用普通的玻璃模具不需任何特殊的脱模处理而非常有效的进行工业化规模的生产。此外，本发明的树脂透镜可进行物理和化学处理，如表面研磨处理、抗静电处理、硬涂镀处理、不反射涂镀处理、着色处理和为防止反射的消光处理，增强硬度、改进耐磨性和耐化学性，防止变浑浊，可满足样式更新的需要等等。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术主要不足在于折射率不高，或者为了提高折射率而使树脂存在高分散作用、耐气候性差和高比重等缺点。为了解决这一问题，在合成树脂时，它应由至少含有一个硫原子的脂族多异氰羧脂化合物与一种或多种活泼氢化物经反应而合成的。同时本发明采用了一种内脱模剂的方法和使用由聚烯烃树脂制成的模具的方法。

本发明分两个步骤，第一步是提供生产出一种具有优良的光学性能和高折射率达到90%-95&的树脂的方法。为一种或多种至少含有一个硫原子的脂族多异氰酸酯化合物与一种或多种活泼氢化合物进行反应，该活泼氢化合物选自多元醇化合物、仅在硫基中含有的硫原子之外再至少含有一个硫原子的多硫醇化合物。第二步是利用本发明的树脂制备透镜的方法，它包括将一种或多种至少含有一个硫原子的脂族多异氰酸酯化合物、一种或多种活泼氢化合物、至少一种内脱模剂，制成混合物，并把此混合物注入模具中，进行铸塑聚合形成需要得到的透镜。

具体的情况如以下实施例所示。

实施例1

本发明实施例中，一种可降解光学树脂透镜的制备方法，具体步骤包括：

一、可降解光学树脂的制备

可降解光学树脂按照质量百分比的原料包括：聚氨酯树脂70%、增链剂8%、交联剂4%、光稳定剂2%、紫外线吸收剂1%、抗氧剂3%、油溶性染料4%和聚乳酸8%；将各原料混合后加热60℃3h，进行充分反应后，溶液呈现透明色，蒸发结晶浇铸模具，自然聚合得可降解光学树脂。

二、可降解光学树脂透镜的制备

利用可降解光学树脂，将其与内脱模剂制成混合物，可降解光学树脂与内脱模剂的质量比为90:1，并把此混合物注入模具中，进行铸塑聚合形成需要得到的可降解光学树脂透镜。

实施例2

一、可降解光学树脂的制备

可降解光学树脂按照质量百分比的原料包括：硫代氨基甲酸-S-烷基酯树脂80%、增链剂5%、交联剂4%、光稳定剂2%、紫外线吸收剂1%、抗氧剂2%、油溶性染料3%和聚乳酸3%；将各原料混合后加热70℃2h，进行充分反应后，溶液呈现透明色，蒸发结晶浇铸模具，自然聚合得可降解光学树脂。

二、可降解光学树脂透镜的制备

利用可降解光学树脂，将其与内脱模剂制成混合物，可降解光学树脂与内脱模剂的质量比为110:1，并把此混合物注入模具中，进行铸塑聚合形成需要得到的可降解光学树脂透镜。

实施例3

本发明实施例中，一、可降解光学树脂的制备

可降解光学树脂按照质量百分比的原料包括：硫代氨基甲酸-S-烷基酯树脂74%、增链剂5%、交联剂5%、光稳定剂3%、紫外线吸收剂2%、抗氧剂3%、油溶性染料5%和聚乳酸3%。将各原料混合后加热65℃2.5h，进行充分反应后，溶液呈现透明色，蒸发结晶浇铸模具，自然聚合得可降解光学树脂。

二、可降解光学树脂透镜的制备

利用可降解光学树脂，将其与内脱模剂制成混合物，可降解光学树脂与内脱模剂的质量比为100:1，并把此混合物注入模具中，进行铸塑聚合形成需要得到的可降解光学树脂透镜。

使用聚氨酯树脂或硫代氨基甲酸-S-烷基酯树脂作为初始原料按照70%或80%加入，这样异氰酸酯官能团和羟基之间产生氨基甲酸酯键和，或者异氰酸酯官能团和硫基之间产生S-烷基硫代氨基甲酸酯键和。在本发明情况下的树脂透镜除了含有上述的键和之外还可以根据透镜的最终用途而含有脲基甲酸酯键和、脲键和、缩二脲键和或类似的键和。可在原材料中加入多种添加剂以获得特殊性能。添加剂包括增链剂、交联剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、油溶性染料和聚乳酸。为了将反应速率调节到所需要的程度，可以加入一种通常用于制造聚氨酯或S-烷基硫代氨基甲酸酯的已知的反应催化剂。充分反应后，溶液呈现透明色，加热60-70摄氏度2-3h,蒸发结晶浇铸模具，自然聚合可得所需树脂。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种可降解光学树脂透镜的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：

一、可降解光学树脂的制备

二、可降解光学树脂透镜的制备

2.根据权利要求1所述的可降解光学树脂透镜的制备方法，其特征在于，可降解光学树脂按照质量百分比的原料包括：聚氨酯树脂或硫代氨基甲酸-S-烷基酯树脂74%、增链剂5%、交联剂5%、光稳定剂3%、紫外线吸收剂2%、抗氧剂3%、油溶性染料5%和聚乳酸3%。

3.根据权利要求1所述的可降解光学树脂透镜的制备方法，其特征在于，内脱模剂包括溶剂型脱模剂、水性脱模剂、无溶剂型脱模剂、粉末脱模剂、膏状脱模剂中的一种或任意组合。