CN109293816A - 一种高折射率的高分子树脂镜片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种高折射率的高分子树脂镜片，其原料的组成成分按重量百分比计包括：邻苯二甲酸二丁酯为15％‑25％、丙烯醇为5％‑20％、异氰酸酯为30％‑50％、二丁基二氯化锡为0.02‰‑0.5％、光固化引发剂为0.6‰‑1.0％、甲基苯乙烯为余量，并提供了其制备方法，本发明降低镜片的重量，提升树脂折射率。

Description

一种高折射率的高分子树脂镜片及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种树脂镜片，特别涉及一种高折射率的高分子树脂镜片及其制备方法。
背景技术
当前眼镜镜片用的材料除了采用无机玻璃外，采用具有优良光学特性的合成树脂作为镜片材料的研究与开发正在不断发展，并有逐步取代传统镜片材料之趋势。树脂镜片与无机玻璃镜片相比较，它的特点是：重量轻、透明度高、镜片尺寸大、抗冲击、易加工成型、可染色等。树脂片在眼镜市场竞争中处于优先的地位。据报道，1988年光学树脂镜片在美国占65％，日本约占55％。最近在日本佩戴眼镜的3200万人中约有85％～90％是选用树脂镜片。合成树脂光学镜片最先是采用1942年由美国PPG公司开发成的聚烯丙基二甘醇碳酸酯，这是一种热固性的合成树脂，商品名为CR-39，具有较优的切削研磨性、耐热性、耐药品性。比重为1.32，比无机光学玻璃的比重2.58要轻一半左右，染色工艺也比较简便。CR-39是由美国哥伦比亚研究室研制成功的，故又名哥伦比亚树脂，在树脂镜片市场中占有主导地位。但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(nD＜1.50)，传统的光学树脂折射率最高的PS也只达到nD＝1.590，且综合性能不很理想，这样就限制了材料的应用范围。而根据眼镜市场流行款式的要求，镜片材料除了应具有较好的光学性能外，还要求把镜片制得又轻又薄，这已成为当前树脂镜片研究和开发中的主要方向。因此，合成新品种高性能透明树脂成为光学塑料发展的必然趋势，制备高折光指数、高性能透明光学树脂的研究已成为热点。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种高折射率的高分子树脂镜片，降低镜片的重量，提升树脂折射率。
具体的技术方案如下：
一种高折射率的高分子树脂镜片，其原料的组成成分按重量百分比计包括：
邻苯二甲酸二丁酯为15％-25％、
丙烯醇为5％-20％、
异氰酸酯为30％-50％、
二丁基二氯化锡为0.02‰-0.5％、
光固化引发剂为0.6‰-1.0％、
甲基苯乙烯为余量。
进一步的，光固化引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮。
进一步的，高折射率的高分子树脂镜片的制备方法为：
(1)按上述的重量百分比将原料加入配液装置中，在温度为30-40℃条件下搅拌1h，将温度降低至20-30℃后再搅拌0.5h，混合均匀得到混合液料；
(2)混合液料过滤后，使用氮气加压将混合液料注入模具中，并密封好模具；
(3)填充好的模具在35-70℃温度条件下进行一次固化3-6h，并将固化好的模具撬开，分离出模具和成形好的镜片；
(4)将成形好的镜片进行修边处理，得到精确直径和高光洁度边缘的镜片；
(5)将修整好的镜片进行多槽超声波清洗，清洗后的镜片在固化炉内进行二次固化处理得到镜片。
进一步的，二次固化的步骤为：在温度为120-130℃的条件下，固化0.5-1h；降温至70-80℃后，固化1-2h；降温至15-20℃，固化1-1.5h。
进一步的，配液装置包括设备壳体和盖板；设备壳体的底部通过支承柱可转动的设有一个支承板，支承板上呈圆周状设有多个搅拌机构；
支承板的底部设有一圈圆环形结构的导向板，导向板的顶部焊接固定在支承板上，导向板的底部可移动的设置在位于设备壳体底部的滑槽中，导向板的内壁上设有齿条，齿条与固定在第一电机上的第一齿轮相啮合，第一电机带动支承板转动，从而带动搅拌机构转动；
搅拌机构包括搅拌机构壳体，搅拌机构壳体上设有进料口和出料口，搅拌壳体中设有搅拌轴，搅拌轴的顶部穿过搅拌机构壳体与第二电机的输出轴相连接，搅拌轴上设有搅拌叶，第二电机带动搅拌叶转动；
盖板可拆卸的固定在设备壳体的顶部，盖板上设有固体原料进口和液体原料进口；
固体原料进口的下方设有第一上支撑板，第一上支撑板的下方设有第一下支撑板，第一下支撑板上设有第一转接管道，第一转接管道通过软管或波纹管与固体原料进口相连接，第一上支撑板上设有第一电动推杆，第一电动推杆与第一下支撑板相连接；
液体原料进口的下方设有第二上支撑板，第二上支撑板的下方设有第二下支撑板，第二下支撑板上设有第二转接管道，第二转接管道通过软管或波纹管与液体原料进口相连接，第二上支撑板上设有第二电动推杆，第二电动推杆与第二下支撑板相连接；
第一电动推杆和第二电动推杆可分别推动第一转接管道和第二转接管道插入相应的搅拌机构的进料口中。
进一步的，设备壳体的内壁上设有一圈辅助支撑板，支承板压设在辅助支撑板上。
进一步的，固体原料进口和液体原料进口均包括第一管道，第一管道上设有圆柱体结构的调节腔，调节腔中可转动的设有调节端子，调节端子上设有过料通道，调节端子通过第三电机的输出轴控制旋转，当过料通道竖直设置使，第一管道处于打开状态，当过料通道水平设置使，第一管道处于关闭状态。
进一步的，调节端子的外壁上设有一层毛刷层。
进一步的，设备壳体的底壁上可转动的设有一圈转接板，转接板与支承板之间焊接固定多个连杆，连杆与搅拌机构对应设置，搅拌机构的出料口连接一个出料管，每个出料管穿过连杆和转接板、随搅拌机构一同转动。
配液装置的使用方法为：
本发明通过第三电机通过第一管道的打开和关闭，通过第一电机控制相应的搅拌机构对应与相应的固体原料进口和液体原料进口，通过第一电动推杆或第二电动推杆控制固体原料进口和液体原料进口与相应的搅拌机构相连通，从而实现向不同的搅拌机构中加入相同或不同比例的原材料；
原材料添加完成后，通过第二电机控制搅拌轴进行搅拌旋转，使搅拌叶对搅拌机构中的配料进行搅拌；
操作完成后，通过出料管道进行出料。
本发明的有益效果为：
(1)本发明降低镜片的重量，提升树脂折射率，折射率达到1.68；
(2)本发明的配液装置可以实现多种配比的物料同时调配，提高了效率，降低了成本。
附图说明
图1为配液装置剖视图。
图2为调节端子剖视图。
附图标记
设备壳体1、盖板2、支承柱3、支承板4、搅拌机构5、导向板6、第一电机7、第一齿轮8、搅拌机构壳体9、进料口10、出料口11、搅拌轴12、第二电机13、搅拌叶14、固体原料进口15、液体原料进口16、第一上支撑板17、第一下支撑板18、第一转接管道19、波纹管20、第一电动推杆21、第二上支撑板22、第二下支撑板23、第二转接管道24、第二电动推杆26、辅助支撑板27、第一管道28、调节腔29、调节端子30、过料通道31、毛刷层32、转接板33、连杆34、出料管35。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
实施例一
一种高折射率的高分子树脂镜片，其制备方法为：
(1)按的重量百分比将邻苯二甲酸二丁酯15％、丙烯醇5％、异氰酸酯30％、二丁基二氯化锡0.3％、光固化引发剂0.5％、甲基苯乙烯余量加入配液装置中，在温度为30℃条件下搅拌1h，将温度降低至20℃后再搅拌0.5h，混合均匀得到混合液料；
(2)混合液料过滤后，使用氮气加压将混合液料注入模具中，并密封好模具；
(3)填充好的模具在55℃温度条件下进行一次固化4h，并将固化好的模具撬开，分离出模具和成形好的镜片；
(4)将成形好的镜片进行修边处理，得到精确直径和高光洁度边缘的镜片；
(5)将修整好的镜片进行多槽超声波清洗，清洗后的镜片在固化炉内进行二次固化处理得到镜片。
进一步的，二次固化的步骤为：在温度为120℃的条件下，固化1h；降温至80℃后，固化1h；降温至15℃，固化1.5h。
进一步的，光固化引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮。
进一步的，配液装置包括设备壳体1和盖板2；设备壳体的底部通过支承柱3可转动的设有一个支承板4，支承板上呈圆周状设有多个搅拌机构5；
支承板的底部设有一圈圆环形结构的导向板6，导向板的顶部焊接固定在支承板上，导向板的底部可移动的设置在位于设备壳体底部的滑槽中，导向板的内壁上设有齿条，齿条与固定在第一电机7上的第一齿轮8相啮合，第一电机带动支承板转动，从而带动搅拌机构转动；
搅拌机构包括搅拌机构壳体9，搅拌机构壳体上设有进料口10和出料口11，搅拌壳体中设有搅拌轴12，搅拌轴的顶部穿过搅拌机构壳体与第二电机13的输出轴相连接，搅拌轴上设有搅拌叶14，第二电机带动搅拌叶转动；
盖板可拆卸的固定在设备壳体的顶部，盖板上设有固体原料进口15和液体原料进口16；
固体原料进口的下方设有第一上支撑板17，第一上支撑板的下方设有第一下支撑板18，第一下支撑板上设有第一转接管道19，第一转接管道通过波纹管20与固体原料进口相连接，第一上支撑板上设有第一电动推杆21，第一电动推杆与第一下支撑板相连接；
液体原料进口的下方设有第二上支撑板22，第二上支撑板的下方设有第二下支撑板23，第二下支撑板上设有第二转接管道24，第二转接管道通过波纹管与液体原料进口相连接，第二上支撑板上设有第二电动推杆26，第二电动推杆与第二下支撑板相连接；
第一电动推杆和第二电动推杆可分别推动第一转接管道和第二转接管道插入相应的搅拌机构的进料口中。
进一步的，设备壳体的内壁上设有一圈辅助支撑板27，支承板压设在辅助支撑板上。
进一步的，固体原料进口和液体原料进口均包括第一管道28，第一管道上设有圆柱体结构的调节腔29，调节腔中可转动的设有调节端子30，调节端子上设有过料通道31，调节端子通过第三电机的输出轴控制旋转，当过料通道竖直设置使，第一管道处于打开状态，当过料通道水平设置使，第一管道处于关闭状态。
进一步的，调节端子的外壁上设有一层毛刷层32。
进一步的，设备壳体的底壁上可转动的设有一圈转接板33，转接板与支承板之间焊接固定多个连杆34，连杆与搅拌机构对应设置，搅拌机构的出料口连接一个出料管35，每个出料管穿过连杆和转接板、随搅拌机构一同转动。
配液装置使用方法为：
本发明通过第三电机通过第一管道的打开和关闭，通过第一电机控制相应的搅拌机构对应与相应的固体原料进口和液体原料进口，通过第一电动推杆或第二电动推杆控制固体原料进口和液体原料进口与相应的搅拌机构相连通，从而实现向不同的搅拌机构中加入相同或不同比例的原材料；
原材料添加完成后，通过第二电机控制搅拌轴进行搅拌旋转，使搅拌叶对搅拌机构中的配料进行搅拌；
操作完成后，通过出料管道进行出料。
实施例二
同实施例一所述的一种高折射率的高分子树脂镜片，其不同之处在于，其制备方法为：
(1)按的重量百分比将邻苯二甲酸二丁酯20％、丙烯醇15％、异氰酸酯40％、二丁基二氯化锡1.5‰、光固化引发剂3‰、甲基苯乙烯余量加入配液装置中，在温度为35℃条件下搅拌1h，将温度降低至25℃后再搅拌0.5h，混合均匀得到混合液料；
(2)混合液料过滤后，使用氮气加压将混合液料注入模具中，并密封好模具；
(3)填充好的模具在55℃温度条件下进行一次固化4h，并将固化好的模具撬开，分离出模具和成形好的镜片；
(4)将成形好的镜片进行修边处理，得到精确直径和高光洁度边缘的镜片；
(5)将修整好的镜片进行多槽超声波清洗，清洗后的镜片在固化炉内进行二次固化处理得到镜片。
进一步的，二次固化的步骤为：在温度为125℃的条件下，固化1h；降温至75℃后，固化1.5h；降温至20℃，固化1h。
实施例三
同实施例一所述的一种高折射率的高分子树脂镜片，其不同之处在于，其制备方法为：
(1)按的重量百分比将邻苯二甲酸二丁酯25％、丙烯醇20％、异氰酸酯50％、二丁基二氯化锡0.5％、光固化引发剂1.0％、甲基苯乙烯余量加入配液装置中，在温度为40℃条件下搅拌1h，将温度降低至30℃后再搅拌0.5h，混合均匀得到混合液料；
(2)混合液料过滤后，使用氮气加压将混合液料注入模具中，并密封好模具；
(3)填充好的模具在70℃温度条件下进行一次固化3h，并将固化好的模具撬开，分离出模具和成形好的镜片；
(4)将成形好的镜片进行修边处理，得到精确直径和高光洁度边缘的镜片；
(5)将修整好的镜片进行多槽超声波清洗，清洗后的镜片在固化炉内进行二次固化处理得到镜片。
进一步的，二次固化的步骤为：在温度为130℃的条件下，固化0.5h；降温至70℃后，固化2h；降温至15℃，固化1h。

Claims (9)

1.一种高折射率的高分子树脂镜片，其特征为，其原料的组成成分按重量百分比计包括：
邻苯二甲酸二丁酯为15％-25％、
丙烯醇为5％-20％、
异氰酸酯为30％-50％、
二丁基二氯化锡为0.02‰-0.5％、
光固化引发剂为0.6‰-1.0％、
甲基苯乙烯为余量。
2.如权利要求1所述的一种高折射率的高分子树脂镜片，其特征为，光固化引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮。
3.如权利要求2所述的一种高折射率的高分子树脂镜片，其特征为，高折射率的高分子树脂镜片的制备方法为：
(1)按上述的重量百分比将原料加入配液装置中，在温度为30-40℃条件下搅拌1h，将温度降低至20-30℃后再搅拌0.5h，混合均匀得到混合液料；
(2)混合液料过滤后，使用氮气加压将混合液料注入模具中，并密封好模具；
(3)填充好的模具在35-70℃温度条件下进行一次固化3-6h，并将固化好的模具撬开，分离出模具和成形好的镜片；
(4)将成形好的镜片进行修边处理，得到精确直径和高光洁度边缘的镜片；
(5)将修整好的镜片进行多槽超声波清洗，清洗后的镜片在固化炉内进行二次固化处理得到镜片。
4.如权利要求3所述的一种高折射率的高分子树脂镜片，其特征为，二次固化的步骤为：在温度为120-130℃的条件下，固化0.5-1h；降温至70-80℃后，固化1-2h；降温至15-20℃，固化1-1.5h。
5.如权利要求3所述的一种高折射率的高分子树脂镜片，其特征为，配液装置包括设备壳体和盖板；设备壳体的底部通过支承柱可转动的设有一个支承板，支承板上呈圆周状设有多个搅拌机构；
支承板的底部设有一圈圆环形结构的导向板，导向板的顶部焊接固定在支承板上，导向板的底部可移动的设置在位于设备壳体底部的滑槽中，导向板的内壁上设有齿条，齿条与固定在第一电机上的第一齿轮相啮合，第一电机带动支承板转动，从而带动搅拌机构转动；
搅拌机构包括搅拌机构壳体，搅拌机构壳体上设有进料口和出料口，搅拌壳体中设有搅拌轴，搅拌轴的顶部穿过搅拌机构壳体与第二电机的输出轴相连接，搅拌轴上设有搅拌叶，第二电机带动搅拌叶转动；
盖板可拆卸的固定在设备壳体的顶部，盖板上设有固体原料进口和液体原料进口；
固体原料进口的下方设有第一上支撑板，第一上支撑板的下方设有第一下支撑板，第一下支撑板上设有第一转接管道，第一转接管道通过软管或波纹管与固体原料进口相连接，第一上支撑板上设有第一电动推杆，第一电动推杆与第一下支撑板相连接；
液体原料进口的下方设有第二上支撑板，第二上支撑板的下方设有第二下支撑板，第二下支撑板上设有第二转接管道，第二转接管道通过软管或波纹管与液体原料进口相连接，第二上支撑板上设有第二电动推杆，第二电动推杆与第二下支撑板相连接；
第一电动推杆和第二电动推杆可分别推动第一转接管道和第二转接管道插入相应的搅拌机构的进料口中。
6.如权利要求5所述的一种高折射率的高分子树脂镜片，其特征为，设备壳体的内壁上设有一圈辅助支撑板，支承板压设在辅助支撑板上。
7.如权利要求5所述的一种高折射率的高分子树脂镜片，其特征为，固体原料进口和液体原料进口均包括第一管道，第一管道上设有圆柱体结构的调节腔，调节腔中可转动的设有调节端子，调节端子上设有过料通道，调节端子通过第三电机的输出轴控制旋转，当过料通道竖直设置使，第一管道处于打开状态，当过料通道水平设置使，第一管道处于关闭状态。
8.如权利要求7所述的一种高折射率的高分子树脂镜片，其特征为，调节端子的外壁上设有一层毛刷层。
9.如权利要求5所述的一种高折射率的高分子树脂镜片，其特征为，设备壳体的底壁上可转动的设有一圈转接板，转接板与支承板之间焊接固定多个连杆，连杆与搅拌机构对应设置，搅拌机构的出料口连接一个出料管，每个出料管穿过连杆和转接板、随搅拌机构一同转动。
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