CN110819091A - 一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯100‑120份、烯烃改性苯乙烯‑丙烯腈共聚树脂30‑50份、乙酰柠檬酸三丁酯10‑15份、一缩丙二醇单水杨酸酯5‑10份、纳米氧化铟锡7‑13份、锐钛型钛白粉5‑10份、堪地里拉蜡4‑8份、辣木油3‑5份、双(2,4‑二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯2‑3份、3,4‑环氧环己基甲基3,4‑环氧环己基甲酸酯3‑4份、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯1‑2份、邻苯甲酰苯甲酸甲酯1‑2份。本发明制得的聚碳酸酯镜片材料不仅具有优异的抗紫外线性、耐候性、耐温性和耐老化性，在户外暴晒下颜色不发生变化，同时仍能保持较好的机械性能，而且还具有较高的透光率和折射率。

Description

一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料及其制备方法
发明领域
本发明涉及一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
聚碳酸酯是一种环保型工程塑料，聚碳酸酯具有重量轻、抗冲击强度高、硬度高、透光性好、折射指数高、机械性能良好、热塑性好、电绝缘性能良好、不污染环境等优点，广泛应用于儿童眼镜、太阳镜和安全镜和成人眼镜等的镜片材料。首次用聚碳酸酯材料制造成眼镜镜片是在20世纪80年代初的美国，自推出市场来，各生产厂家十分看好聚碳酸酯镜片的发展前景，他们在镜片的设计、制造、研究方面，不断地采用新工艺、新技术，使聚碳酸酯镜片继续朝着最轻、最薄、最硬、最安全的方向发展。然而目前聚碳酸酯镜片材料还存在着抗紫外线差的缺点，随着科技的日新月异和生活水平的快速发展，开发一种抗紫外线优异的聚碳酸酯镜片材料，以满足市场需求，是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料及其制备方法。本发明制得的聚碳酸酯镜片材料不仅具有优异的抗紫外线性、耐候性、耐温性和耐老化性，在户外暴晒下颜色不发生变化，同时仍能保持较好的机械性能，而且还具有较高的透光率和折射率。
为实现上述目的，本发明采取如下的技术方案：
本发明提供了一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料，由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯100-120份、烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂30-50份、乙酰柠檬酸三丁酯10-15份、一缩丙二醇单水杨酸酯5-10份、纳米氧化铟锡7-13份、锐钛型钛白粉5-10份、堪地里拉蜡4-8份、辣木油3-5份、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯2-3份、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯3-4份、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯1-2份、邻苯甲酰苯甲酸甲酯1-2份。
优选地，一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料，由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯105-115份、烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂35-45份、乙酰柠檬酸三丁酯11-13份、一缩丙二醇单水杨酸酯6-8份、纳米氧化铟锡9-11份、锐钛型钛白粉7-9份、堪地里拉蜡5-7份、辣木油3.5-4.5份、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯2.4-2.6份、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯3.3-3.7份、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯1.2-1.8份、邻苯甲酰苯甲酸甲酯1.4-1.6份。
优选地，一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料，由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯110份、烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂40份、乙酰柠檬酸三丁酯12份、一缩丙二醇单水杨酸酯7份、纳米氧化铟锡10份、锐钛型钛白粉8份、堪地里拉蜡6份、辣木油4份、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯2.5份、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯3.5份、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯1.5份、邻苯甲酰苯甲酸甲酯1.5份。
本发明还提供了一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂、一缩丙二醇单水杨酸酯、纳米氧化铟锡、锐钛型钛白粉、辣木油、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯一起加入到搅拌机中，搅拌10-15min；
（2）将聚碳酸酯、乙酰柠檬酸三丁酯、堪地里拉蜡、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、邻苯甲酰苯甲酸甲酯以及步骤（1）得到的混合料一起加入到搅拌机中，搅拌15-20min；
（3）将步骤（2）得到的混合料加入到双螺杆挤出机内熔融共混，挤出造粒；
（4）将步骤（3）得到的粒料加入到模具中模压成型，冷却至室温，脱模，然后在110-130℃下干燥3-6 h，冷却至室温，即得所需的抗紫外线聚碳酸酯镜片材料。
优选地，所述步骤（1）中搅拌转速为1500-2000r/min，搅拌温度为80-90℃。
优选地，所述步骤（2）中搅拌转速为1000-1500r/min，搅拌温度为90-100℃。
优选地，所述步骤（3）中双螺杆挤出机温度设置为：一区180-200℃，二区190-210℃，三区205-225℃，四区230-250℃，五区245-265℃，机头240-260℃，螺杆转速为100-150r/min。
优选地，所述步骤（4）中模压成型具体为：先在200-220℃下预热1-2h,然后加压至5-10MPa，保压0.5-1h，每隔5-10min排气一次,再升温至240-260℃，加压至10-15MPa，保压20-40min，每隔3-6min排气一次。
本发明的有益效果：
本发明在以聚碳酸酯为主原料的基础上加入了烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂对其进行共混改性，可以显著改善材料的抗紫外线性、耐候性、耐热老化性和抗冲击性；一缩丙二醇单水杨酸酯、乙酰柠檬酸三丁酯两种增塑剂的配合使用，不仅可以改善材料的抗紫外线性和耐光性，还可以改善材料的耐寒性和耐水性；双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯的添加，起到稳定剂的作用，可以显著改善材料的耐候性、耐热性和耐老化性，堪地里拉蜡与辣木油配合使用，不仅可以起到润滑剂的作用，还可以改善材料的抗氧化性，纳米氧化铟锡、锐钛型钛白粉组成的无机填料与二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯、邻苯甲酰苯甲酸组成的紫外线吸收剂配合使用，使得材料具有超强的紫外线吸收效果，另外纳米氧化铟锡的添加还可以显著改善材料的透明性。本发明制得的聚碳酸酯镜片材料不仅具有优异的抗紫外线性、耐候性、耐温性和耐老化性，在户外暴晒下颜色不发生变化，同时仍能保持较好的机械性能，而且还具有较高的透光率和折射率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料，由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯100份、烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂30份、乙酰柠檬酸三丁酯10份、一缩丙二醇单水杨酸酯5份、纳米氧化铟锡7份、锐钛型钛白粉5份、堪地里拉蜡4份、辣木油3份、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯2份、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯3份、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯1份、邻苯甲酰苯甲酸甲酯1份。
一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂、一缩丙二醇单水杨酸酯、纳米氧化铟锡、锐钛型钛白粉、辣木油、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯一起加入到搅拌机中，在转速为1500r/min，温度为80℃的条件下搅拌15min；
（2）将聚碳酸酯、乙酰柠檬酸三丁酯、堪地里拉蜡、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、邻苯甲酰苯甲酸甲酯以及步骤（1）得到的混合料一起加入到搅拌机中，在转速为1000r/min，温度为90℃的条件下搅拌20min；
（3）将步骤（2）得到的混合料加入到双螺杆挤出机内熔融共混，挤出造粒；双螺杆挤出机温度设置为：一区180℃，二区190℃，三区205℃，四区230℃，五区245℃，机头240℃，螺杆转速为100r/min；
（4）将步骤（3）得到的粒料加入到模具中模压成型：先在200℃下预热2h,然后加压至5MPa，保压1h，每隔10min排气一次,再升温至240℃，加压至10MPa，保压40min，每隔6min排气一次，冷却至室温，脱模，然后在110℃下干燥6 h，冷却至室温，即得所需的抗紫外线聚碳酸酯镜片材料。
实施例2：
一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料，由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯110份、烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂40份、乙酰柠檬酸三丁酯12份、一缩丙二醇单水杨酸酯7份、纳米氧化铟锡10份、锐钛型钛白粉8份、堪地里拉蜡6份、辣木油4份、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯2.5份、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯3.5份、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯1.5份、邻苯甲酰苯甲酸甲酯1.5份。
一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂、一缩丙二醇单水杨酸酯、纳米氧化铟锡、锐钛型钛白粉、辣木油、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯一起加入到搅拌机中，在转速为1800r/min，温度为85℃的条件下搅拌12min；
（2）将聚碳酸酯、乙酰柠檬酸三丁酯、堪地里拉蜡、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、邻苯甲酰苯甲酸甲酯以及步骤（1）得到的混合料一起加入到搅拌机中，在转速为1200r/min，温度为95℃的条件下搅拌18min；
（3）将步骤（2）得到的混合料加入到双螺杆挤出机内熔融共混，挤出造粒；双螺杆挤出机温度设置为：一区190℃，二区200℃，三区215℃，四区240℃，五区255℃，机头250℃，螺杆转速为120r/min；
（4）将步骤（3）得到的粒料加入到模具中模压成型：先在210℃下预热1.5h,然后加压至8MPa，保压40min，每隔7min排气一次,再升温至250℃，加压至12MPa，保压30min，每隔4min排气一次；冷却至室温，脱模，然后在120℃下干燥4h，冷却至室温，即得所需的抗紫外线聚碳酸酯镜片材料。
实施例3：
一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料，由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯120份、烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂50份、乙酰柠檬酸三丁酯15份、一缩丙二醇单水杨酸酯10份、纳米氧化铟锡13份、锐钛型钛白粉10份、堪地里拉蜡8份、辣木油5份、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯3份、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯4份、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯2份、邻苯甲酰苯甲酸甲酯2份。
一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂、一缩丙二醇单水杨酸酯、纳米氧化铟锡、锐钛型钛白粉、辣木油、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯一起加入到搅拌机中，在转速为2000r/min，温度为90℃的条件下搅拌10min；
（2）将聚碳酸酯、乙酰柠檬酸三丁酯、堪地里拉蜡、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、邻苯甲酰苯甲酸甲酯以及步骤（1）得到的混合料一起加入到搅拌机中，在转速为1500r/min，温度为100℃的条件下搅拌15min；
（3）将步骤（2）得到的混合料加入到双螺杆挤出机内熔融共混，挤出造粒；双螺杆挤出机温度设置为：一区200℃，二区210℃，三区225℃，四区250℃，五区265℃，机头260℃，螺杆转速为150r/min；
（4）将步骤（3）得到的粒料加入到模具中模压成型：先在220℃下预热1h,然后加压至10MPa，保压0.5h，每隔5min排气一次,再升温至260℃，加压至15MPa，保压20min，每隔3min排气一次；冷却至室温，脱模，然后在130℃下干燥3h，冷却至室温，即得所需的抗紫外线聚碳酸酯镜片材料。
上述实施例1-3制得的抗紫外线聚碳酸酯镜片材料与现有技术的聚碳酸酯镜片材料的主要性能参数对比如下表1所示：
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE001
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯100-120份、烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂30-50份、乙酰柠檬酸三丁酯10-15份、一缩丙二醇单水杨酸酯5-10份、纳米氧化铟锡7-13份、锐钛型钛白粉5-10份、堪地里拉蜡4-8份、辣木油3-5份、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯2-3份、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯3-4份、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯1-2份、邻苯甲酰苯甲酸甲酯1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯105-115份、烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂35-45份、乙酰柠檬酸三丁酯11-13份、一缩丙二醇单水杨酸酯6-8份、纳米氧化铟锡9-11份、锐钛型钛白粉7-9份、堪地里拉蜡5-7份、辣木油3.5-4.5份、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯2.4-2.6份、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯3.3-3.7份、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯1.2-1.8份、邻苯甲酰苯甲酸甲酯1.4-1.6份。
3.根据权利要求1所述的一种抗紫外线聚碳酸酯镜片材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯110份、烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂40份、乙酰柠檬酸三丁酯12份、一缩丙二醇单水杨酸酯7份、纳米氧化铟锡10份、锐钛型钛白粉8份、堪地里拉蜡6份、辣木油4份、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯2.5份、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯3.5份、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯1.5份、邻苯甲酰苯甲酸甲酯1.5份。
4.一种如权利要求1-3所述的抗紫外线聚碳酸酯镜片材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂、一缩丙二醇单水杨酸酯、纳米氧化铟锡、锐钛型钛白粉、辣木油、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯一起加入到搅拌机中，搅拌10-15min；
（2）将聚碳酸酯、乙酰柠檬酸三丁酯、堪地里拉蜡、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、邻苯甲酰苯甲酸甲酯以及步骤（1）得到的混合料一起加入到搅拌机中，搅拌15-20min；
（3）将步骤（2）得到的混合料加入到双螺杆挤出机内熔融共混，挤出造粒；
（4）将步骤（3）得到的粒料加入到模具中模压成型，冷却至室温，脱模，然后在110-130℃下干燥3-6 h，冷却至室温，即得所需的抗紫外线聚碳酸酯镜片材料。
5.根据权利要求4所述的抗紫外线聚碳酸酯镜片材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中搅拌转速为1500-2000r/min，搅拌温度为80-90℃。
6.根据权利要求4所述的抗紫外线聚碳酸酯镜片材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中搅拌转速为1000-1500r/min，搅拌温度为90-100℃。
7.根据权利要求4所述的抗紫外线聚碳酸酯镜片材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中双螺杆挤出机温度设置为：一区180-200℃，二区190-210℃，三区205-225℃，四区230-250℃，五区245-265℃，机头240-260℃，螺杆转速为100-150r/min。
8.根据权利要求4所述的抗紫外线聚碳酸酯镜片材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中模压成型具体为：先在200-220℃下预热1-2h,然后加压至5-10MPa，保压0.5-1h，每隔5-10min排气一次,再升温至240-260℃，加压至10-15MPa，保压20-40min，每隔3-6min排气一次。
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