CN111116830B - 一种cr39树脂防蓝光光学材料 - Google Patents

一种cr39树脂防蓝光光学材料 Download PDF

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Abstract

一种CR39树脂防蓝光光学材料，其是采用纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体在引发剂作用下聚合而成，纳米蓝光吸收微球与CR39树脂单体的质量比为(1‑3)∶100；其中，该纳米蓝光吸收微球是由光学树脂材料纳米颗粒及分散于其中的紫外线吸收剂和颜料组成，该光学树脂材料由聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和CR39树脂组成；该纳米蓝光吸收微球的粒径为10‑1000nm。本发明制备的纳米蓝光吸收微球能够吸收波长低于415nm以下的蓝光和紫外线；同时，可使紫外线吸收剂能承受CR39聚合物成型过程中的剧烈化学反应，在CR39聚合物中不会引起界面光散射等现象。具有调色方便、抗氧化性强、黄色指数低、防蓝光效果好的特点。

Description

一种CR39树脂防蓝光光学材料
技术领域
本发明涉及光学树脂材料领域，特别涉及到防蓝光光学树脂材料。
背景技术
CR39学名烯丙基二甘醇碳酸脂(Dially Glycol Carbonates)，它于四十年代被美国哥伦比亚公司的化学家发现，是美国空军所研制的一系列聚合物中的第39号材料，因此，被称为CR-39(哥伦比亚树脂第39号)。CR39作为光学树脂，主要用于生产各种透镜、光学玻璃等产品。CR-39被用于生产眼用矫正镜片是在1955～1960年，是第一代的超轻、抗冲击的树脂镜片。CR-39作为一种热固性材料，单体呈液态，在加热和加入催化剂的条件下聚合固化。作为光学镜片，CR-39材料性质的参数十分适宜：折射率为1.5(接近普通玻璃镜片)、比重1.32(几乎是玻璃的一半)、阿贝数为58～59(只有很少的色散)、抗冲击、高透光率，可以进行染色和镀膜处理。
随着手机、电脑等有LED电子显示屏的电子产品发展，人们使用这些产品的时间越来越长。LED光源为了增加对比度，添加了较大剂量的蓝光。因此，人们在长时间的使用中承受了过量蓝光、紫光和紫外线的照射。这些过量高能光线的长期照射会破坏眼睛中细胞的有机分子结构，从而造成人眼受到伤害，比较常见的是黄斑区病变。这种伤害目前是无法逆转的。如果佩戴兼具紫外线和蓝光吸收功能的眼镜，或者使用具有这种功能的电脑保护屏、手机保护屏、手机膜等产品，可以保护人眼不受伤害。为了使CR39聚合物产品抗紫外线老化，通常会在CR39聚合成产品之前加入紫外线吸收剂保护CR39聚合物，吸收较高波数的紫外光。传统上用于CR39的紫外光吸收剂虽然能够保护CR39聚合物抵抗紫外线老化，但是其只能吸收较高波数的紫外线，吸收范围较小，无法削弱低波数紫外线，尤其无法削弱紫光、高能蓝光等可见光，因此无法保护人们远离高能光源的伤害。通过选择合适的紫外线和蓝光吸收剂，可以做到对紫外线，紫光和高能蓝光的吸收。但是，这些紫外线和蓝光吸收剂会使CR39产品变黄。工业上通常会采用蓝色和红色颜料或染料调色的方法应对这种产品变黄的现象。然而，由于CR39是采用过氧化物引发聚合反应成型，引发剂IPP过氧化物的氧化作用可能使紫外线和蓝光吸收剂氧化，降低紫外线和蓝光的吸收能力，还有可能会导致颜料或染料褪色，失去调色能力。同时，过氧化物也会分解，降低引发效率，造成CR39成型困难甚至无法成型。因此，一种能够保护紫外线和蓝光吸收剂稳定性的防蓝光添加剂具有重要的工业价值。
发明内容
本发明目的在于提供CR39树脂防蓝光光学材料，本发明以丙烯酸酯、苯乙烯、CR39单体以及紫外线吸收剂为原料，采用乳液聚合法制备纳米蓝光吸收微球，并将其添加到CR39树脂单体中，制备具有防紫外线、防蓝光性能的光学树脂。这种纳米蓝光吸收微球能够吸收波长低于415nm以下的蓝光和紫外线；同时，可使紫外线吸收剂能承受CR39聚合物成型过程中的剧烈化学反应，在CR39聚合物中不会引起界面光散射等现象。具有调色方便、抗氧化性强、黄色指数低、防蓝光效果好的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种CR39树脂防蓝光光学材料，其是采用纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体在引发剂作用下聚合而成，纳米蓝光吸收微球与CR39树脂单体的质量比为(1-3)∶100；其中，该纳米蓝光吸收微球是由光学树脂材料纳米颗粒及分散于其中的紫外线吸收剂和颜料组成，光学树脂材料、紫外线吸收剂和颜料的重量比为100∶(1～10)∶(0.0001～0.1)，该光学树脂材料由聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和CR39树脂组成；该纳米蓝光吸收微球的粒径为10-1000nm。
如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述光学树脂材料中聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和CR39树脂的重量比为(30～70)∶(10～40)∶(10～70)，该光学树脂材料的折射率满足1.40～1.55。
如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述引发剂为过氧化物引发剂、偶氮类引发剂或氧化还原型引发剂，引发剂与CR39树脂单体的质量比为(1-4)∶100。
如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯。
如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述紫外线吸收剂选自苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、羟基苯基均三嗪类紫外线吸收剂、对氨基苯甲酸类紫外线吸收剂、水杨酸酯类紫外线吸收剂和肉桂酸酯类紫外线吸收剂中的至少一种。
如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述颜料为红色或蓝色的颜料或染料，通过红、蓝颜色与紫外线吸收剂中的黄色进行调配，使光学树脂材料纳米颗粒的整体颜色接近白色透明。
如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述的纳米蓝光吸收微球是采用以下方法制备的：
I.配制水相：将乳化剂和/或分散剂加入水中，加入引发剂搅拌至完全溶解；
II.配制油相：称取丙烯酸酯、苯乙烯和CR39树脂单体，加入紫外线吸收剂、颜料和引发剂，混合均匀；
III.聚合反应：将油相加入水相中，油水质量比为(0.5～1.5)∶1，通氮气，水浴温度20～25℃乳化15-40min，升高水浴温度至40-90℃，反应1～12小时，得到半透明乳黄色胶乳，加入乙醇破乳，产生沉淀物，过滤干燥，得到CR39树脂用纳米蓝光吸收微球。
如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，
所述步骤I中乳化剂(和/或分散剂)、引发剂和去离子水的质量比为(1.0～5)∶(0-0.5)∶100；
所述步骤II中引发剂与树脂单体的质量比为(0-0.5)∶100；
步骤I和步骤II中的引发剂用量不能同时为0；
所述步骤III中乙醇的加入量为乳液体积的10％～30％。
如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体的聚合反应方法包括：将纳米蓝光吸收剂和引发剂加入CR39树脂单体中搅拌均匀，在50-90℃下聚合反应1-3小时，过滤、脱气后注入模具，然后在15-20小时内从室温升至85℃，完成一次固化；接着在90-120℃恒温1-3小时，完成二次固化，获得CR39树脂防蓝光光学材料。
本发明所述的丙烯酸酯可选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、环氧丙烯酸酯和三丙二醇二丙烯酸酯。
本发明所述的乳化剂可选自山梨醇酐油酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐月桂酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚-10、环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚物(如：F127，P123等)，可选择上述的一种、两种或多种复合使用。
本发明所述的分散剂可以是聚乙烯醇和/或聚乙烯基吡咯烷酮，分散剂可以与乳化剂配合使用。
本发明制备纳米蓝光吸收微球步骤所用的引发剂可以是油溶性引发剂，如：偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)、乙二胺、三乙胺、氮，氮-二甲基苯胺等；也可以是水溶性引发剂，如：过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵、2，2’-偶氮双(2-脒唑啉丙烷)盐酸盐、2，2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、4，4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等，可选择其中的一种、两种或多种复合使用。水溶性引发剂和油溶性引发剂分别溶解在水相或油相中使用。
本发明所述树脂单体为丙烯酸酯、苯乙烯配合CR39单体，聚合后树脂折射率与CR39树脂折射率相近，约为1.40-1.55范围，优选为1.40-1.45之间。
本发明所述的紫外线吸收剂包括苯并三唑类紫外线吸收剂，例如UV-P，UV-326，UV-327，UV-329和UV-360等；二苯甲酮类紫外线吸收剂，即结构均含有邻羟基二苯甲酮的衍生物，例如具有单羟基、双羟基、三羟基、四羟基等的邻羟基二苯甲酮衍生物，例如2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基苯甲酮、2，2-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2-羟基-4，4-甲氧基二苯甲酮、2，2，4，4-四羟基二苯甲酮、5-氯-2-羟基二苯甲酮，2，2-二羟基-4，4-四羟基苯并苯酮等；羟基苯基均三嗪类外线吸收剂；对氨基苯甲酸类紫外线吸收剂，例如，对氨基苯甲酸乙酯，对氨基苯甲酸甲酯；水杨酸酯类紫外线吸收剂，如水杨酸苯酯，水杨酸-2-乙基己酯；肉桂酸酯类紫外线吸收剂，如4-甲氧基肉桂酸异戊酯等。
可根据选择性吸收不同波段蓝紫光的需要配合加入多种紫外线吸收剂。
本发明所述颜料或染料为红或蓝颜料或染料中的一种或多种，通过红蓝色调配与紫外线吸收剂中的黄颜色，使整体颜色更接近白色透明。红色颜料或染料包括但不限于以下品种：
(1)有机颜料红：PR.48：1耐晒大红；PR.48：2耐晒艳红；PR.48：3耐晒红；PR.57：1立索尔洋红(宝红)；PR.170永固红F3RK/F5RK色酚AS；PR.177坚固红A3B蒽醌；PR.178苝红；PR.122(980-26-7)喹吖啶酮红；PR.254大红粉DPP系；PR.255珊瑚红C DPP系；PR.264宝红TRDPP系；CIBA-艳佳丽NPSF；CIBA-艳佳丽2BP；CIBA-艳佳丽2BSP；PR.57：1；PR57：1；Dic-GB233S玫红；Basf-丽素尔宝红FR4577；PR.170；(Clariant)德国F5RK7鲜红粉；(Cappelle)Lysopac Red 7031P；PR.177；CIBA-A3B固透美红；DIC ATY-01；PR.178；Basf-Paliogen REDL3880 HD；Basf-Paliogen RED L3910 HD；PR.122；BASF德国395、335红粉、CIBA固透美桃红PT；PR.254、PR.255、PR.264；Ciba-Irgazin RED 2031；Ciba-Irgazin DPP CORAL RED C；Ciba-Irgazin DPP RUBINE TR。
(2)有机颜料蓝：PB15α-酞菁蓝；PB15：1α-酞菁蓝；PB15：2α-酞菁蓝；PB15：3β-酞菁蓝；PB15：4β-酞菁蓝；PB15：6ε-酞菁蓝；PB60阴丹士林蓝；典型产品：K6850海丽晶蓝(BASF)；K6902蓝(BASF)；Basf-Heliogen Blue L 6990 F、Basf-Heliogen Blue L 6989 F；FR7079海丽晶蓝(BASF)、Basf-Heliogen Blue L 7072D；DIC-5412SD酞菁蓝、Basf-Heliogen BlueL 7101F；BASF-HELIOGEN L6700F；(Clariant)Hostaperm Blue 01、Ciba-CROMOPHTAL BlueA3R。
(3)无机颜料红色：氧化铁红；透明铁红；钼铬红；红丹；镉红。
(4)无机颜料蓝色：群青；钴蓝；铁蓝。
(5)红色染料：伊红染液；罗丹明B；刚果红；苏丹红；中性红；活性艳红；酸性媒介桃红；碱性品红；分散红。
(6)蓝色染料：甲基蓝；亚甲基蓝；活性蓝2；活性艳蓝；酸性蒽醌蓝；酸性媒介漂蓝B；直接蓝2B；分散蓝2BLN；分散蓝5G。
本发明的有益效果在于：本发明在制备CR39防蓝光光学树脂过程中加入的蓝光吸收微球为含有紫外吸收剂的高分子树脂纳米微球，该结构使紫外吸收剂受到性质相对稳定的树脂外壳保护。将其添加到CR39树脂单体中，可降低CR39聚合过程中引发剂等有机物污染和长时间高温等环境影响，使光学树脂能有效吸收波长低于415nm的蓝光和紫外线，具有调色方便、抗氧化性强、黄色指数低、防蓝光效果好的特点。该防蓝光光学材料可用于制备具有防紫外线、防蓝光性能的光学镜片、透镜等产品。该蓝光吸收微球的制备是以丙烯酸酯、苯乙烯和CR39单体以及紫外线吸收剂为原料，采用乳液聚合法制备。其工艺方法简单，产品颗粒均匀性能稳定。
附图说明：
图1为实施例1制备的CR39树脂专用纳米复合防蓝光微球TEM照片。
图2为实施例1与对比例不同含量与工艺制备的光学材料对比光谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
实施例1：制备蓝光吸收剂和防蓝光基片。
(1)配制水相：称取去离子水110g，将3g乳化剂F127，3g聚乙烯醇与水混合，并加入0.11g过硫酸铵引发剂充分溶解，作为连续相。
(2)配制油相：将70g甲基丙烯酸甲酯，30g苯乙烯和10g CR39单体混合均匀，加入1g UV327，0.5g UV-P，0.5g 2-羟基-4-十二烷氧基苯甲酮(UV1200)，再分别加入0.33g含蓝色颜料浓度为千分之一的苯乙烯和0.06g含红色颜料浓度为万分之一的苯乙烯(将1g 2α-酞菁蓝溶解于1kg苯乙烯中配成蓝色颜料，将0.1g大红溶解于1kg苯乙烯中配成红色颜料)，作为油相。
(3)聚合反应：将混合均匀的油相加入装有水相的反应瓶中，将水浴调至25℃，开启搅拌器，800r/min下乳化30min，并通氮气，升高水浴温度至70℃，反应6小时，得到半透明胶乳，加入1000g乙醇搅拌，沉淀物产生，过滤干燥，得到CR39树脂专用蓝光吸收剂颗粒，颗粒尺寸为10-1000nm。
获得蓝光吸收剂微球的TEM照片如图1所示，图中可见，微球尺寸均匀，直径约为300纳米，微球上的深色斑点是染料颗粒。
(4)制备基片：取上述制备的蓝光吸收剂颗粒10g加入到500g CR39单体中，加入15g引发剂过氧化二碳酸二异丙酯(IPP)，200r/min下低速搅拌均匀，控制在80℃下聚合反应2小时，经1μm滤网过滤、脱气后注入模具，在固化炉内经20小时从室温升至85℃，完成一次固化；一次固化结束，开模洗净，在精密固化炉中120℃恒温2小时，完成二次固化，得到具有特定吸收波长的防蓝光基片。
实施例2：制备蓝光吸收剂和防蓝光基片。
(1)配制水相：称取去离子水200g，将乳化剂聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯3g，分散剂聚乙烯醇3g与水混合，并加入0.2g过硫酸铵引发剂充分溶解，作为连续相。
(2)配制油相：将70g三丙二醇二丙烯酸酯，30g苯乙烯和10g CR39单体混合均匀，加入1.1g UV327，0.5g UV-P，0.5g 2-羟基4-十二烷氧基苯甲酮，再分别加入0.33g含蓝色颜料浓度为千分之一的苯乙烯和0.06g含红色颜料浓度为万分之一的苯乙烯(将1g2α-酞菁蓝溶解于1kg苯乙烯中配成蓝色颜料，将0.1g大红溶解于1kg苯乙烯中配成红色颜料)，作为油相。
(3)聚合反应：将混合均匀的油相加入装有水相的反应瓶中，将水浴调至25℃，开启搅拌器，1000r/min下乳化30min，并通氮气，升高水浴温度至75℃，反应6.5小时，得到半透明胶乳，加入950g乙醇搅拌，沉淀物产生，过滤干燥，得到CR39树脂专用蓝光吸收剂颗粒，颗粒尺寸为10-1000nm。
(4)制备基片：取上述制备的蓝光吸收剂颗粒10g加入到480g CR39单体中，加入13g引发剂IPP，200r/min下低速搅拌均匀，控制在80℃下聚合反应2小时，经1μm滤网过滤、脱气后注入模具，在固化炉内经20小时从室温升至80℃，完成一次固化；一次固化结束，开模洗净，在精密固化炉中115℃恒温2小时，完成二次固化，得到具有特定吸收波长的防蓝光基片。
实施例3：制备蓝光吸收剂和防蓝光基片。
(1)配制水相：称取去离子水80g，将乳化剂聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯3g，分散剂聚乙烯醇2g与水混合，作为连续相。
(2)配制油相：将70g甲基丙烯酸甲酯，30g环氧丙烯酸酯单体混合均匀，加入1gUV326，0.5g UV360，5‰的对氨基苯甲酸，再分别加入0.25g含酸性蒽醌蓝浓度为千分之一的苯乙烯和0.06g含Basf-Paliogen RED L3880 HD浓度为万分之一的苯乙烯(将1g酸性蒽醌蓝溶解于1kg苯乙烯中配成蓝色颜料，将0.1g Basf-Paliogen RED L3880 HD溶解于1kg苯乙烯中配成红色颜料)，并加入0.1g2，2′-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)引发剂，充分溶解，作为油相。
(3)聚合反应：将混合均匀的油相加入装有水相的反应瓶中，将水浴调至25℃，开启乳化器，900r/min下乳化35min，通氮气，升高水浴温度至70℃，反应7小时，得到半透明胶乳，加入850g乙醇搅拌，沉淀物产生，过滤干燥，得到CR39树脂专用蓝光吸收剂颗粒，颗粒尺寸为10-1000nm。
(4)制备基片：取上述制备的蓝光吸收剂颗粒10g加入到450g CR39单体中，加入10g引发剂IPP，200r/min下低速搅拌均匀，控制在80℃下聚合反应2小时，经1μm滤网过滤、脱气后注入模具，在固化炉内经18小时从室温升至80℃，完成一次固化；一次固化结束，开模洗净，在精密固化炉中110℃恒温2小时，完成二次固化，得到具有特定吸收波长的防蓝光基片。
实施例4：制备蓝光吸收剂和防蓝光基片。
(1)配制水相：称取去离子水100g，将3g乳化剂F127，3g分散剂聚乙烯醇与水混合，并加入1‰过硫酸铵引发剂充分溶解，作为连续相。
(2)配制油相：将50g甲基丙烯酸甲酯，30g环氧丙烯酸酯单体和30gCR39单体混合均匀，加入1.1g UV327，0.6g UV-P，0.5g 2-羟基-4-十二烷氧基苯甲酮；将1g2α-酞菁蓝溶解于1kg苯乙烯中配成蓝色颜料，将0.1g大红溶解于1kg苯乙烯中配成红色颜料，向上述甲基丙烯酸甲酯、环氧丙烯酸酯和CR39的混合溶液中加入0.33g蓝色颜料和0.06g红色颜料，作为油相。
(3)聚合反应：将混合均匀的油相加入装有水相的反应瓶中，将水浴调至25℃，开启乳化器，950r/min下乳化30min，通氮气，升高水浴温度至80℃，反应5.5小时，得到半透明胶乳，加入750g乙醇搅拌，沉淀物产生，过滤干燥，得到CR39树脂专用蓝光吸收剂颗粒，颗粒尺寸为10-1000nm。
(4)制备基片：取上述制备的蓝光吸收剂颗粒10g加入到400g CR39单体中，加入10g引发剂IPP，180r/min下低速搅拌均匀，控制在75℃下聚合反应2小时，经1μm滤网过滤、脱气后注入模具，在固化炉内经18小时从室温升至80℃，完成一次固化；一次固化结束，开模洗净，在精密固化炉中110℃恒温2小时，完成二次固化，得到具有特定吸收波长的防蓝光基片。
实施例5：制备蓝光吸收剂和防蓝光基片。
(1)配制水相：称取去离子水100g，将乳化剂聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯3g，分散剂聚乙烯醇3g与水混合，作为连续相。
(2)配制油相：将70g乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，30g CR39单体混合均匀，加入1g UV327，0.5g UV-P，0.6g 2-羟基-4-十二烷氧基苯甲酮；将1g2α-酞菁蓝溶解于1kg苯乙烯中配成蓝色颜料，将0.1g大红溶解于1kg苯乙烯中配成红色颜料，向上述甲基丙烷三丙烯酸酯与CR39的混合溶液中加入0.3g蓝色颜料和0.05g的红色颜料，并加入0.1g2，2′-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)引发剂，充分溶解，作为油相。
(3)聚合反应：将混合均匀的油相加入装有水相的反应瓶中，将水浴调至25℃，开启搅拌器，950r/min下乳化30min，通氮气，升高水浴温度至80℃，反应6小时，得到半透明胶乳，加入750g乙醇搅拌，沉淀物产生，过滤干燥，得到CR39树脂专用蓝光吸收剂颗粒，颗粒尺寸为10-1000nm。
(4)制备基片：取上述制备的蓝光吸收剂颗粒10g加入到420g CR39单体中，加入11g引发剂IPP，180r/min下低速搅拌均匀，控制在75℃下聚合反应2小时，经1μm滤网过滤、脱气后注入模具，在固化炉内经18小时从室温升至80℃，完成一次固化；一次固化结束，开模洗净，在精密固化炉中110℃恒温2小时，完成二次固化，得到具有特定吸收波长的防蓝光基片。
对比例1：制备防蓝光基片
制备基片：取紫外线吸收剂10g(分别为5g UV327，2.5g UV-P，2.5g UV1200)加入到500g CR39单体中，再分别加入1.3g含蓝色颜料浓度为千分之一的苯乙烯和0.25g含红色颜料浓度为万分之一的苯乙烯(将1g 2α-酞菁蓝溶解于1kg苯乙烯中配成蓝色颜料，将0.1g大红溶解于1kg苯乙烯中配成红色颜料)，加入15g引发剂IPP，200r/min下低速搅拌均匀，控制在80℃下聚合反应2小时，经1μm滤网过滤、脱气后注入模具，在固化炉内经20小时从室温升至85℃，完成一次固化；一次固化结束，开模洗净，在精密固化炉中120℃恒温2小时，完成二次固化，得到具有特定吸收波长的防蓝光基片。
对比例2：制备防蓝光基片
制备基片：取紫外线吸收剂5g(分别为3g UV327，1g UV-P，1g UV1200)加入到500gCR39单体中，再分别加入0.9g含蓝色颜料浓度为千分之一的苯乙烯和0.15g含红色颜料浓度为万分之一的苯乙烯(将1g2α-酞菁蓝溶解于1kg苯乙烯中配成蓝色颜料，将0.1g大红溶解于1kg苯乙烯中配成红色颜料)，加入15g引发剂IPP，200r/min下低速搅拌均匀，控制在80℃下聚合反应2小时，经1μm滤网过滤、脱气后注入模具，在固化炉内经20小时从室温升至85℃，完成一次固化；一次固化结束，开模洗净，在精密固化炉中120℃恒温2小时，完成二次固化，得到具有特定吸收波长的防蓝光基片。
实施例6：光学性能检测实验
对实施例1-5和对比例1-2制备的树脂基片分别进行光学性能检测。
透过率检测选用上海元析仪器有限公司UV-8000型紫外可见光光度计，波长范围为380～780nm的可见光区和波长范围为280～380nm的紫外光区，采用不同的发光体作为仪器的光源。检测方法：直接将被测样品安装在检测器和光源之间，中心定位后，用光源照射被测样品，测定透光率，其中紫外光谱区检测数值选取280-380nm范围平均值，蓝光光谱区分别选择415nm处、450nm处，可见光谱区选择720nm处作为检测数值。
黄色指数检测选用日本SUGA试验机株式会社SM-5-CHER色差仪，以仪器自带的标准白板(带X、Y、Z三刺激值)和工作白板，比较不同测量光孔直径对黄色指数的影响(读数根据公式计算而得，公式：YI＝100(1.28X-1.06Z)/Y，式中，YI为黄色指数；X、Y、Z是C光源的三刺激值)。
检测结果见表1和图2。
表1树脂基片光学性能检测情况表 单位：τ％
Figure BDA0002348285580000091
表1的结果可见，添加本发明蓝光吸收剂的树脂基片(实施例1-5)与未添加蓝光吸收剂仅加入紫外线吸收剂的树脂基片(对比例1、2)相比，虽然对比例中加入大于2倍量的紫外线吸收剂，但其蓝光吸收率、可见光透光率均低于本发明产品，而黄度指数明显偏高。
图2的结果说明，添加本发明蓝光吸收剂的树脂基片(实施例1)与未添加蓝光吸收剂仅加入紫外线吸收剂的树脂基片(对比例1、2)相比，在420～480nm波段透射率曲线显著红移，说明其对蓝光有更好的吸收效果。
从上述实验检测结果得知，本发明制造的光学材料具有可见光透射率高、防蓝光效果好、黄色指数低的特点。

Claims (10)

1.一种CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，其是采用纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体在引发剂作用下聚合而成，纳米蓝光吸收微球与CR39树脂单体的质量比为(1-3)∶100；其中，该纳米蓝光吸收微球是由光学树脂材料纳米颗粒及分散于其中的紫外线吸收剂和颜料组成，光学树脂材料、紫外线吸收剂和颜料的重量比为100∶(1～10)∶(0.0001～0.1)，该光学树脂材料由聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和CR39树脂组成，聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和CR39树脂的重量比为(30～70)∶(10～40)∶(10～70)，该光学树脂材料的折射率满足1.40～1.55；该纳米蓝光吸收微球的粒径为10-1000nm。
2.如权利要求1所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述引发剂为过氧化物引发剂、偶氮类引发剂或氧化还原型引发剂，引发剂与CR39树脂单体的质量比为(1-4)∶100。
3.如权利要求1所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯。
4.如权利要求1所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂选自苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、羟基苯基均三嗪类紫外线吸收剂、对氨基苯甲酸类紫外线吸收剂、水杨酸酯类紫外线吸收剂和肉桂酸酯类紫外线吸收剂中的至少一种。
5.如权利要求1所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述颜料为红色或蓝色的颜料或染料，通过红、蓝颜色与紫外线吸收剂中的黄色进行调配，使光学树脂材料纳米颗粒的整体颜色接近白色透明。
6.如权利要求1-5中任一项所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述的纳米蓝光吸收微球是采用以下方法制备的：
I.配制水相：将乳化剂和/或分散剂加入水中，加入引发剂搅拌至完全溶解；
II.配制油相：称取丙烯酸酯、苯乙烯和CR39树脂单体，加入紫外线吸收剂、颜料和引发剂，混合均匀；
III.聚合反应：将油相加入水相中，油水质量比为(0.5～1.5)∶1，通氮气，水浴温度20～25℃乳化15-40min，升高水浴温度至40-90℃，反应1～12小时，得到半透明乳黄色胶乳，加入乙醇破乳，产生沉淀物，过滤干燥，得到CR39树脂用纳米蓝光吸收微球。
7.如权利要求6所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，
所述步骤I中乳化剂和/或分散剂、引发剂和去离子水的质量比为(1.0～5)∶(0-0.5)∶100；
所述步骤II中引发剂与树脂单体的质量比为(0-0.5)∶100；
步骤I和步骤II中的引发剂用量不能同时为0；
所述步骤III中乙醇的加入量为乳液体积的10％～30％。
8.如权利要求1-5中任一项所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体的聚合反应方法包括：将纳米蓝光吸收微球和引发剂加入CR39树脂单体中搅拌均匀，在50-90℃下聚合反应1-3小时，过滤、脱气后注入模具，然后在15-20小时内从室温升至85℃，完成一次固化；接着在90-120℃恒温1-3小时，完成二次固化，获得CR39树脂防蓝光光学材料。
9.如权利要求6所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体的聚合反应方法包括：将纳米蓝光吸收微球和引发剂加入CR39树脂单体中搅拌均匀，在50-90℃下聚合反应1-3小时，过滤、脱气后注入模具，然后在15-20小时内从室温升至85℃，完成一次固化；接着在90-120℃恒温1-3小时，完成二次固化，获得CR39树脂防蓝光光学材料。
10.如权利要求7所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体的聚合反应方法包括：将纳米蓝光吸收微球和引发剂加入CR39树脂单体中搅拌均匀，在50-90℃下聚合反应1-3小时，过滤、脱气后注入模具，然后在15-20小时内从室温升至85℃，完成一次固化；接着在90-120℃恒温1-3小时，完成二次固化，获得CR39树脂防蓝光光学材料。
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