CN107915810A - 一种可见光光锥填充胶 - Google Patents

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周兰芳
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/12—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Abstract

本发明是一种能够提高可见光光锥采光效率的光学填充胶，解决可见光光锥采光量低的问题。通过改变光锥部分折射率实现全反射减少可见光的光学逃逸。实现采光量倍增。制备方法是通过往硅胶中添加月桂酸和1，3‑丁二烯在50度的温度下，均匀搅拌10min后制得，立即使用填充进光锥中，经30分钟固化后即可使光锥的采光量由原来的10倍提升至20倍，本发明具有制备方式简单易操作，提升光锥采光效果明显并且不影响其他光学器材。

Description

一种可见光光锥填充胶
技术领域
本发明专利涉及化学胶体，涉及一种填充进可见光光锥的光学胶及其制备方法。
背景技术
随着光学器件加工工艺提高，应用设备的高度集成，对于可见光光锥提出更高的要求。可见光光锥通常效率并不高，采光量只能提高10倍以内。发明一种利用全反射原理防止入射光反射逃逸的光学胶，填充到光锥腔体内，使得反射到胶体与光锥界面的光线因为折射率差异反射回来，再次进入光锥顶点。在入射光线不变的基础上光线利用比例大大提高了，达到20倍以上的效果。这样可以在保证出光量的基础上减小光锥尺寸，使其应用的范围更广，且原料成本也将降低。
硅胶是光学设备中常用的光学胶材料，拥有通光性能好，粘度高等特点。其物理特性中折射率是不变的。虽然具有很稳定的折射率，但是就于光学元器件光锥来说，折射率增大反映出来的效果将会更好。如何提高光学胶的折射率这个课题尤为重要。
1，3丁二烯在常温条件下为气体，易燃气体且溶于丙酮、笨、乙酸、脂类等有机溶剂。虽然稳定但是在遇到空气时混合形成爆炸性混合物。在实验和生产过程中要保证气体的充分溶于有机溶剂中。
月桂酸，又称为十二烷酸，是一种饱和脂肪酸。熔点为44℃，折射率1.4323(45℃)就于熔点和折射率而言作为光学胶添加剂很适合。尤其是我们要用到1，3丁二烯来说，可以保证气体的有效溶于有机溶剂。
发明内容
有鉴于此，本发明选择混合硅胶、1，3丁二烯和月桂酸三种化合物，采用逐量添加法生产出胶体。生产出来的光学胶针对于胶体的折射率、制备效率、合成稳定性都有很大的提升。借此使得可见光光锥的通光效率得到提高。
本填充胶填充固化后相对于未填充之前相比，折射率相比之前变大。根据折射原理n1sinθ1＝n2sinθ2可知，当n2随着光学胶的填充固化后增大，想要保持乘积不变，相应的折射角度会变小。为了减少入射到光锥的光线逃逸量，在原有光锥与填充胶的界面发生全反射临界角度变小。由光密介质到光疏介质全反射条件可知，在入射光线角度大于临界角时的光线将全部反射，经过数次反射将光线输出。相对比于未填充，填充过后的的光锥能够有效地减少光线逃逸，因此增大采光量。
附图说明
附图：无光学填充胶光锥采光效果：图1
填充光学胶光锥采光效果：图2
硅胶与月桂酸添加示意图：图3
1，3丁二烯与混合物添加示意图：图4
具体实施方式
本发明成功的关键是填充胶的制备，这一过程的要求是：
1.1在烧杯中添加40ml的硅胶，加热到50℃后恒温。
1.2将计算好的月桂酸晶体加热到50℃融化并配制成10ml的浓度为1mol/L的月桂酸溶液，加热到50℃后恒温。
1.3利用气体发生器调测好气体流速、温度为50℃备用。
2向烧杯中加入1ml的月桂酸溶液，匀速搅拌10min。
3向混合溶液中通入1，3丁二烯气体10ml。低速匀速搅拌10min
4搅拌结束即可得到所制胶体，需在15分钟内填充到光锥内。此光学胶约在30分钟后固化。
以上所有步骤均在密封惰性气体空间内完成。
本发明保护上述4个步骤中任意步骤组合的制备过程用来实现光学填充胶的制备。

Claims (8)

1.本发明涉及一种填充到可见光光锥光学胶，其特征在于：包括，预处理，配料和同温，其中预处理是分别对硅胶、月桂酸和1，3丁二烯进行处理，对于硅胶和月桂酸放置在50摄氏度环境下恒温保存待用，1，3丁二烯气体预处理是调整气体发生器输出压力、速率、气体输出反应器皿大小，适应1，3丁二烯气体恒温50摄氏度和低速反应的特点，控制气体反应量；配料是将50摄氏度的月桂酸配制成一定浓度的溶液，恒温待用；所述配料是按照比量称取有机溶剂以外的各原料同温是调整充满惰性保护气体的反应釜及气体温度是50摄氏度。
2.根据权利要求1所述的可见光光锥填充胶的制备方法，其特征在于：由所述材料是硅胶、月硅酸和1，3丁二烯一种或几种，也可添加其他利于月硅酸、1，3丁二烯和硅胶充分混合或提高光学特性的溶剂。
3.如权利要求1或2所述的可见光光锥填充胶的制备方法，其特征在于：所述制备环境温度是50摄氏度。
4.如权利要求1、2或3所述的可见光光锥填充胶的制备方法，其特征在于：月桂酸与硅胶混合匀速搅拌时间为10-20分钟。
5.如权利要求1、2或3所述的可见光光锥填充胶的制备方法，其特征在于：向混合溶液中通入1，3丁二烯气体通入速率大小且低速匀速搅拌时间为10-20分钟。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的可见光光锥填充胶的制备方法，其特征在于：混合制成胶体是可见光光锥填充胶，使用时限是制成溶液内15分钟。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的可见光光锥填充胶的制备方法，其特征在于：制备过程是在密封惰性气体空间内进行。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的可见光光锥填充胶的制备方法，其特征在于：一种可见光光锥填充胶步骤先后排序可调整的制备工艺流程。
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