CN109135287A - 一种耐高温光学透镜材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及透镜材料，具体公开了一种耐高温光学透镜材料，其原料按重量份包括：聚氨酯树脂35‑46份、有机硅树脂23‑36份、耐高温材料3‑6份、增链剂4‑9份、交联剂2‑7份、光稳定剂1‑5份、紫外线吸收剂1.5‑4.5份、抗氧剂2.5‑4份、聚乳酸1‑5份。本发明具有优异的耐高温性能。

Description

一种耐高温光学透镜材料
技术领域
本发明涉及透镜材料，具体涉及一种耐高温光学透镜材料。
背景技术
光学透镜是一种用透明物质制成的光学元件。光学透镜材料的选择由于受成型难度、透光率、成本及稳定性等因素的制约，一般选择玻璃和透明塑料。而硅胶透镜相对于传统玻璃透镜和塑料透镜，在透光率、成型难度、耐老化性等方面表现出优异的特性。但是，现有硅胶透镜的耐温度一般为-60-250℃，透光率为90％左右，其耐高温性和透明度仍不理想，限制了其在光疗仪器等中的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐高温光学透镜材料。本发明具有优异的耐高温性能。
本发明提出的一种耐高温光学透镜材料，其原料按重量份包括：聚氨酯树脂35-46份、有机硅树脂23-36份、耐高温材料3-6份、增链剂4-9份、交联剂2-7份、光稳定剂1-5份、紫外线吸收剂1.5-4.5份、抗氧剂2.5-4份、聚乳酸1-5份。
优选地，所述耐高温材料按照如下工艺进行制备：向纤维素-二氧化硅复合气凝胶中加入硼酸水溶液，控制体系的pH至4-7，常温搅拌反应20-45min，减压脱水，加入Re2(CO)10，先升温至70-120℃，保持温度10-20min，接着升温至350-700℃，保持温度10-20min，得到耐高温材料。
优选地，所述耐高温材料按照如下工艺进行制备：向纤维素-二氧化硅复合气凝胶中加入硼酸水溶液，控制体系的pH至5-6，常温搅拌反应25-30min，减压脱水，加入Re2(CO)10，先升温至80-100℃，保持温度10-20min，接着升温至500-600℃，保持温度10-20min，得到耐高温材料。
优选地，所述硼酸水溶液的浓度为20-55wt％。
优选地，所述纤维素-二氧化硅复合气凝胶、硼酸水溶液、Re2(CO)10的质量比为1：2-3：1.5-2.5。
优选地，所述聚氨酯树脂、有机硅树脂的重量比为38-42：25-30。
优选地，所述交联剂选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化氢二异丙苯、二亚乙基三胺、二乙烯基苯中的一种。
优选地，所述紫外线吸收剂选自邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种。
本发明可按照常规方法进行制备。
本发明的原料包括聚氨酯树脂、有机硅树脂、耐高温材料、增链剂、交联剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、聚乳酸，各原料之间相容性较好，能够赋予本发明良好的基础性能。优选方案中，耐高温材料为改性的纤维素-二氧化硅复合气凝胶，由于纤维素-二氧化硅复合气凝胶富含羟基，且具有较大的比表面积和较高的孔隙率，加入硼酸水溶液，在常温下，纤维素-二氧化硅复合气凝胶的羟基上氧原子的孤对电子能够与硼酸中硼原子上空的P轨道形成配位键，不仅减少了体系中的游离羟基，且引入的硼氧键的键能远大于纤维素中碳碳键和碳氧键的键能，进而显著提高本发明的耐高温性能；接着加入Re2(CO)10，在70-120℃的温度下，Re2(CO)10挥发分解成Re原子，接着在350-700℃的温度下，Re原子沉积在纤维素-二氧化硅复合气凝胶的表面和孔隙表面，由于Re本身为耐高温材料，通过在气凝胶表面沉积，在本发明中稳定存在，进一步提高本发明的耐高温性能。本发明的耐温度可达到300℃以上。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐高温光学透镜材料，其原料按重量份包括：聚氨酯树脂35份、有机硅树脂36份、耐高温材料3份、增链剂9份、交联剂2份、光稳定剂5份、紫外线吸收剂1.5份、抗氧剂4份、聚乳酸1份。
实施例2
一种耐高温光学透镜材料，其原料按重量份包括：聚氨酯树脂46份、有机硅树脂23份、耐高温材料6份、增链剂4份、交联剂7份、光稳定剂1份、紫外线吸收剂4.5份、抗氧剂2.5份、聚乳酸5份；
其中，所述耐高温材料按照如下工艺进行制备：向纤维素-二氧化硅复合气凝胶中加入硼酸水溶液，控制体系的pH至7，常温搅拌反应20min，减压脱水，加入Re2(CO)10，先升温至120℃，保持温度10min，接着升温至700℃，保持温度10min，得到耐高温材料；
所述交联剂为过氧化二异丙苯；
所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
实施例3
一种耐高温光学透镜材料，其原料按重量份包括：聚氨酯树脂40份、有机硅树脂30份、耐高温材料4.5份、增链剂6份、交联剂4份、光稳定剂3份、紫外线吸收剂3份、抗氧剂3份、聚乳酸3份；
其中，所述耐高温材料按照如下工艺进行制备：向纤维素-二氧化硅复合气凝胶中加入硼酸水溶液，控制体系的pH至4，常温搅拌反应45min，减压脱水，加入Re2(CO)10，先升温至70℃，保持温度20min，接着升温至350℃，保持温度20min，得到耐高温材料；
所述硼酸水溶液的浓度为35wt％；
所述纤维素-二氧化硅复合气凝胶、硼酸水溶液、Re2(CO)10的质量比为1：2.5：2；
所述聚氨酯树脂、有机硅树脂的重量比为40：27；
所述交联剂为过氧化苯甲酰；
所述紫外线吸收剂为2，4-二羟基二苯甲酮。
实施例4
一种耐高温光学透镜材料，其原料按重量份包括：聚氨酯树脂37份、有机硅树脂25份、耐高温材料4份、增链剂5份、交联剂3份、光稳定剂2份、紫外线吸收剂2份、抗氧剂3份、聚乳酸2份；
其中，所述耐高温材料按照如下工艺进行制备：向纤维素-二氧化硅复合气凝胶中加入硼酸水溶液，控制体系的pH至5，常温搅拌反应30min，减压脱水，加入Re2(CO)10，先升温至80℃，保持温度15min，接着升温至500℃，保持温度15min，得到耐高温材料；
所述硼酸水溶液的浓度为20wt％；
所述纤维素-二氧化硅复合气凝胶、硼酸水溶液、Re2(CO)10的质量比为1：3：1.5；
所述聚氨酯树脂、有机硅树脂的重量比为42：25；
所述交联剂为过氧化氢二异丙苯；
所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
实施例5
一种耐高温光学透镜材料，其原料按重量份包括：聚氨酯树脂42份、有机硅树脂32份、耐高温材料5份、增链剂8份、交联剂6份、光稳定剂4份、紫外线吸收剂4份、抗氧剂3.5份、聚乳酸4份；
其中，所述耐高温材料按照如下工艺进行制备：向纤维素-二氧化硅复合气凝胶中加入硼酸水溶液，控制体系的pH至6，常温搅拌反应25min，减压脱水，加入Re2(CO)10，先升温至100℃，保持温度16min，接着升温至600℃，保持温度18min，得到耐高温材料；
所述硼酸水溶液的浓度为55wt％；
所述纤维素-二氧化硅复合气凝胶、硼酸水溶液、Re2(CO)10的质量比为1：2：2.5；
所述聚氨酯树脂、有机硅树脂的重量比为38：30；
所述交联剂为二亚乙基三胺；
所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐高温光学透镜材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚氨酯树脂35-46份、有机硅树脂23-36份、耐高温材料3-6份、增链剂4-9份、交联剂2-7份、光稳定剂1-5份、紫外线吸收剂1.5-4.5份、抗氧剂2.5-4份、聚乳酸1-5份。
2.根据权利要求1所述耐高温光学透镜材料，其特征在于，所述耐高温材料按照如下工艺进行制备：向纤维素-二氧化硅复合气凝胶中加入硼酸水溶液，控制体系的pH至4-7，常温搅拌反应20-45min，减压脱水，加入Re2(CO)10，先升温至70-120℃，保持温度10-20min，接着升温至350-700℃，保持温度10-20min，得到耐高温材料。
3.根据权利要求2所述耐高温光学透镜材料，其特征在于，所述耐高温材料按照如下工艺进行制备：向纤维素-二氧化硅复合气凝胶中加入硼酸水溶液，控制体系的pH至5-6，常温搅拌反应25-30min，减压脱水，加入Re2(CO)10，先升温至80-100℃，保持温度10-20min，接着升温至500-600℃，保持温度10-20min，得到耐高温材料。
4.根据权利要求2或3所述耐高温光学透镜材料，其特征在于，所述硼酸水溶液的浓度为20-55wt％。
5.根据权利要求2或3所述耐高温光学透镜材料，其特征在于，所述纤维素-二氧化硅复合气凝胶、硼酸水溶液、Re2(CO)10的质量比为1：2-3：1.5-2.5。
6.根据权利要求1所述耐高温光学透镜材料，其特征在于，所述聚氨酯树脂、有机硅树脂的重量比为38-42：25-30。
7.根据权利要求1所述耐高温光学透镜材料，其特征在于，所述交联剂选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化氢二异丙苯、二亚乙基三胺、二乙烯基苯中的一种。
8.根据权利要求1所述耐高温光学透镜材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂选自邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种。
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