CN115443296B - 二异氰酸酯组合物和使用其生产的光学透镜 - Google Patents

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Abstract

提供了一种包含两种类型的二异氰酸酯并具有调整粘度的二异氰酸酯组合物；以及使用该二异氰酸酯组合物生产的可聚合组合物和光学透镜。

Description

二异氰酸酯组合物和使用其生产的光学透镜
技术领域
实施方案涉及二异氰酸酯组合物和使用其制备的光学透镜。更具体地，实施方案涉及包含两种二异氰酸酯并具有可控粘度的二异氰酸酯组合物，以及涉及使用该二异氰酸酯组合物制备的可聚合组合物和光学透镜。
背景技术
与玻璃等无机材料制成的光学材料相比，塑料光学材料具有重量轻、不易破碎、染色性能好等优点，因此各种树脂塑料材料被广泛用作眼镜镜片、相机镜片等光学材料。近年来，对光学材料的更高性能的需求不断增加，特别是在高透明度、高折射率、低比重、高热阻、高抗冲击性等方面。
聚硫氨酯基化合物由于其优异的光学特性和机械性能而被广泛用作光学材料。聚硫氨酯基化合物可以通过聚硫醇化合物和异氰酸酯化合物的反应来制备。由聚硫氨酯基化合物制成的透镜由于其高折射率、重量轻和相对较高的抗冲击性而被广泛使用。
然而，与玻璃光学材料相比，这种塑料光学材料由于缺乏热阻和力学性能，仍然存在局限性；因此，不断要求对其进行改进。
特别是大多数塑料光学材料都存在玻璃化转变温度不够高的问题；因此，当它们在透镜的后处理过程中或在透镜的使用过程中暴露于高温时，很可能会因受热而变形。此外，塑料光学材料还有一个问题，即在高温环境下容易产生裂纹。
由于高温而产生的变形和裂纹显著地恶化了透镜本身的透射功能。特别是，由于透镜等光学材料经常暴露在高温环境中，如暴露在阳光直射下的汽车内部、桑拿房内部、使用吹风机等，因此强烈要求抑制高温引起的变形和裂纹。
发明内容
技术问题
因此，由于本发明人努力寻找抑制热变形和裂纹的二异氰酸酯组合物，已经发现含有对二甲苯二异氰酸酯和间二甲苯二异氰酸酯组成的二异氰酸酯组合物，其具有特定范围的粘度，可以生产出满足所需物理特性的光学透镜。
因此，在下面描述的实施方案中，提供了一种光学透镜，其中通过使用二异氰酸酯组合物抑制高温下的热变形和裂纹，该组合物包含二甲苯二异氰酸酯和间二甲苯二异氰酸酯，并且在25℃时粘度为4.5至15cps。
解决问题的方案
根据一个实施方案，提供了一种二异氰酸酯组合物，其包含对二甲苯二异氰酸酯和间二甲苯二异氰酸酯，并且在25℃时粘度为4.5至15cps。
根据另一个实施方案，提供了一种可聚合组合物，其包含二异氰酸酯组合物；和硫醇或环硫化物，其中二异氰酸酯组合物包含对二甲苯二异氰酸酯和间二甲苯二异氰酸酯，并且在25℃时粘度为4.5至15cps。
根据又一个实施方案，提供了一种光学透镜，其包含聚硫氨酯；由二异氰酸酯组合物和硫醇或环硫化物聚合，其中二异氰酸酯组合物包含对二甲苯二异氰酸酯和间二甲苯二异氰酸酯，并且在25℃时粘度为4.5至15cps。
发明的有益效果
根据实施方案，可以通过调整用于生产聚硫氨酯基光学透镜的异氰酸酯组合物的组成和物理性质来制备高质量光学透镜。
也就是说，通过使用包含对二甲苯二异氰酸酯和间二甲苯二异氰酸酯并具有受控粘度的异氰酸酯组合物，可以有效地满足最终生产的光学透镜的物理性能。
由这种异氰酸酯组合物制备的聚硫氨酯满足光学透镜基本要求的折射率、阿贝数、透明度、黄变指数等性能，并且抑制了高温下的热变形和裂纹。因此，它可以有利地用于眼镜透镜、照相机透镜等领域。
实施本发明的最佳方式
在整个本说明书中，当一部分被称为“包括”一个元素时，除非另有明确说明，否则可以理解为包括其他元素，而不是排除其他元素。
此外，除非另有说明，否则本文中使用的与物理性质、含量、尺寸等相关的所有数字和表达应理解为由术语“大约”修饰。
在本说明书中，“异氰酸酯”(isocyanate)是指具有NCO基团的化合物，“二异氰酸酯”(diisocyanate)是指在末端具有两个NCO基团的化合物。根据脂肪链、脂肪环和芳香环的骨架，它们可以具有多种结构。二胺的具体实施例包括邻二甲苯二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯、对二甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,5-二(异氰酸酯基甲基)-双环[2.2.1]庚烷、2,6-二(异氰酸酯基甲基)-双环[2.2.1]庚烷、双(异氰酸甲基)环己烷、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,2-苯二异氰酸酯、1,3-苯二异氰酸酯、1,4-苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、乙苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、联苯二异氰酸酯、甲苯胺二异氰酸酯、4,4'-亚甲基二(苯基异氰酸酯)、1,2-苯二甲基二异氰酸酯、1,3-苯二甲基二异氰酸酯、1,4-苯二甲基二异氰酸酯、1,2-苯二乙基二异氰酸酯、1,3-苯二乙基二异氰酸酯、1,4-苯二乙基二异氰酸酯、4,4'-二异氰酸酯二环己基甲烷、α,α,α',α'-四甲基二甲苯二异氰酸酯、双(异氰酸甲基)萘、双(异氰酸甲基苯基)醚、双(异氰酸甲基)硫化物、双(异氰酸乙基)硫化物，双(异氰酸丙基)硫化物、2,5-二异氰酸酯四氢噻吩、2,5-二异氰酸甲基四氢噻吩、3,4-二异氰酸甲基四羟基噻吩、2,5-二异氰酸酯-1,4-二噻吩和2,5-二异氰酸甲基-1,4-双噻吩。
众所周知，在本说明书中,“组合物”是包括两种或多种化学成分的化学概念。它可以指两种或两种以上的化学成分在固相、液相和/或气相中混合或组合，同时通常保持各自独特性质的形式。
此外，在本说明书中，为了清楚和容易地区分各种组合物，术语也结合组合物中主要组分的名称来描述。例如，“二异氰酸酯组合物”是指包含二异氰酸酯作为主要组分的组合物。在这种情况下，组合物中主要成分的含量可以是80％重量或以上，或90％重量或以上，例如，90％重量至99.9％重量。
[二异氰酸酯组合物]
根据一个实施方案，提供了一种二异氰酸酯组合物，其包含对二甲苯二异氰酸酯和间二甲苯二异氰酸酯，并且在25℃时粘度为4.5至15cps。
在根据实施方案的二异氰酸酯组合物中，对二甲苯二异氰酸酯与间二甲苯二异氰酸酯的重量比可以是1:20至20:1。具体地，它可以是0.5:9.5至10:1、0.5:9.5至8:2、0.5:9.5至6:4、0.5:9.5至5.5:4.5、1:9至1:1、2:8至6:4、2:8至5.5:4.5、2.5:7.5至1:1、3:7至6:4、4:6至6:4或4.5:5:5.5至5.5。如果将两种二异氰酸酯的重量比调节至上述范围，则抑制使用二异氰酸酯组合物制备的光学透镜中可能发生的热变形和裂纹的效果会更加优异。
根据一个实施方案的二异氰酸酯组合物可以包含基于二异氰酸酯组合物总重量的1至99％重量的对二甲苯二异氰酸酯。具体而言，其可包含5至60％重量、10至50％重量、20至60％重量、5至40％重量、25至50％重量、10至25％重量、40至60％重量或45至55％重量的对二甲苯二异氰酸酯，但不限于此。如果对二甲苯二异氰酸酯的含量在上述范围内，则在例如产品的耐热性方面具有优势。同时，对二甲苯二异氰酸酯的含量优选为60％重量或更少。如果其含量超过60％重量，由于它很难与其它材料混合，加工性能会变差，因此很难商业化。
根据一个实施方案的二异氰酸酯组合物可以包含基于二异氰酸酯组合物总重量的1至99％重量的间二甲苯二异氰酸酯。具体地，它可以包含40至95％重量、50至90％重量、40至80％重量、60至95％重量、50至75％重量、75至90％重量、40至60％重量或45至55％重量的量的间二甲苯二异氰酸酯。
当在25℃下测量时，根据一个实施方案的二异氰酸酯组合物可以具有4.5至15cps的粘度，具体地，5至12cps、5.5至11.2cps、6至12cps、5至10cps、5至6cps、6至10cps或10至12cps。当用粘度已调整到上述范围的二异氰酸酯组合物制备光学透镜时，可以抑制光学透镜在高温下的裂纹。虽然不受特定理论的限制，但二异氰酸酯组合物的粘度会影响二异氰酸酯与硫醇或环硫化物的聚合反应，从而改变包含聚硫氨酯的光学透镜的热膨胀特性，从而抑制光学透镜的裂纹。
根据一个实施方案的二异氰酸酯组合物的粘度可以通过公知的粘度调节方法来调节。例如，可以调节二异氰酸酯组合物的粘度，因为其进一步包含粘度调节剂。粘度调节的方法没有特别限制，只要二异氰酸酯组合物的粘度在上述范围内。
根据一个实施方案的二异氰酸酯组合物在20℃下可以具有1.05至1.35的比重。具体地，比重可以是1.10至1.30或1.15至1.25。
根据实施方案的二异氰酸酯组合物可以包含基于二异氰酸酯组合物总重量的粘度调节剂。粘度调节剂可以是例如丙烯酸化合物或硅氧烷化合物，但并不特别限于此。基于二异氰酸酯组合物的总重量，二异氰酸酯组合物可包含0.005％重量至2％重量，具体地，0.005％重量至1.5％重量，0.005％重量至1％重量，或0.005％重量至0.5％重量的粘度调节剂。如果粘度调节剂的用量超过上述范围，使用二异氰酸酯组合物生产的产品的外观质量会变差。
因此，由包含两种二异氰酸酯并具有如上所述调节的粘度的二异氰酸酯组合物生产的产品可以满足优异的光学特性，并且可以抑制热变形和裂纹。因此，它可以有利地用于生产塑料光学材料，特别是塑料光学透镜。
[可聚合组合物]
根据一个实施方案的二异氰酸酯组合物可以与其他组分结合以制备可聚合的组合物。
也就是说，根据一个实施方案的可聚合组合物包括二异氰酸酯组合物；和硫醇或环硫化物，其中二异氰酸酯组合物包含对二甲苯二异氰酸酯和间二甲苯二异氰酸酯，并且在25℃下的粘度为4.5至15cps。
二异氰酸酯的组成如上所述。
根据一个实施方案的可聚合组合物可以包含混合状态或分离状态的二异氰酸酯组合物和硫醇或环硫化物。也就是说，可聚合组合物中的异氰酸酯组合物和硫醇或环硫化物处于相互接触的复合状态或者彼此分离不接触的状态。
在根据一个实施方案的可聚合组合物中，硫醇可以是含有两个或多个SH基团的多硫醇。它可以具有脂肪族、脂环族或芳香族骨架。此外，环硫化物可以具有两个或多个环硫基团。它可以具有脂肪族、脂环族或芳香族骨架。
硫醇的具体实例包括4,8-双(巯基甲基)-3,6,9-三硫代十一烷-1,11-二硫醇、4,7-双(巯基甲基)-3,6,9-三硫代十一烷-1,11-二硫醇、5,7-二(巯基甲基)-3,6,9-三硫代十一烷-1,11-二硫醇、双(2-巯乙基)硫醚、4-巯基甲基-3,6-二硫辛烷-1,8-二硫醇、2,3-双(2-巯基乙硫基)丙烷-1-硫醇、2,2-双(巯基甲基)丙烷-1,3-二硫醇、2-(2-巯基乙硫基)丙烷-1,3-二硫醇、2-(2,3-双(2-巯基乙硫基)丙硫基)乙硫醇、双(2,3-二巯基丙酰基)硫化物、双(2,3-二巯基丙酰基)二硫化物、1,2-双(2-(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙硫基)乙烷、双(2-(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙硫基)二硫化物、2-(2-巯基乙硫基)-2-巯基-3-[3-巯基-2-(2)-巯基乙硫基)-丙硫基]丙硫基-1-硫醇、2-(2-巯基乙硫基)-3-巯基-3-[3-巯基-2-(2-巯基乙硫基)-丙硫基]丙硫基-1-硫醇、2-(2-巯基乙硫基)-3-(2-(2-[3-巯基-2-(2-巯基乙硫基)-丙硫基]乙硫基)-丙烷-1-硫醇、(4R,11S)-4,11-双(巯基甲基)-3,6,9,12-四硫代十四烷-1,14-二硫醇、(S)-3-((R-2,3-二巯基丙基)硫代)丙烷-1,2-二硫醇、4,14-双(巯基甲基)-3,6,9,12,15-五硫代十七烷-1,17-二硫醇、(S)-3-((R-3-巯基-2-((2-巯基乙基)硫代)丙基)硫代)-2-((2-巯基乙基)硫代)丙烷-1-硫醇、3,3'-二硫代双(丙烷-1,2-二硫醇)、(7R,11S)-7,11-双(巯基甲基)-3,6,9,12,15-五硫十七烷-1,17-二硫醇、(7R,12S)-7,12-双(巯基甲基)-3,6,9,10,13,16-六硫十八烷-1,18-二硫醇、2-(2-巯基乙硫基)-3-[4-(1-{4-[3-巯基-2-(2-巯基乙硫基)-丙氧基]-苯基}-1-甲基乙基)-苯氧基]-丙烷-1-硫醇、2，2-双-(3-巯基-丙酰氧基甲基)-丁酯，季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、双季戊四醇-醚-六(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、甘油三巯基丙酸酯、1,1,3,3-四(巯甲硫基)丙烷，1,1,2,2-四(巯甲硫基)乙烷、4,6-双(巯甲硫基)-1,3-二噻烷、2-(2,2-双(巯甲硫基)乙基)-1,3-二噻烷和2，5-双巯甲基-1,4-二噻烷。
硫醇可以是示例性化合物中的任何一种、两种或多种，但不限于此。
此外，环硫化物的具体例子包括双(β-环硫丙硫基)甲烷、1,2-双(β-环硫丙硫基)乙烷、1,3-双(β-环硫丙硫基)丙烷、1,2-双(β-环硫丙硫基)丙烷、1-(β-环硫丙硫基)-2-(β-环硫丙硫基甲基)丙烷、1,4-双(β-环硫丙硫基)丁烷、1,3-双(β-环硫丙硫基)丁烷、1-(β-环硫丙硫基)-3-(β-环硫丙硫基甲基)丁烷、1,5-双(β-环硫丙硫基)戊烷、1-(β-环硫丙硫基)-4-(β-环硫丙硫基甲基)戊烷、1,6-双(β-环硫丙硫基)己烷、1-(β-环硫丙硫基)-5-(β-环硫丙硫基甲基)己烷、1-(β-环硫丙硫基)-2-[(2-β-环硫丙硫基乙基)硫代]乙烷、1-(β-环硫丙硫基)-2-[[2-(2-β-环硫丙硫基乙基)硫代乙基]硫代]乙烷、四(β-环硫丙硫基甲基)甲烷、1,1,1-三(β-环硫丙硫基甲基)丙烷、1,5-双(β-环硫丙硫基)-2-(β-环硫丙硫基甲基)-3-硫戊烷、1,5-双(β-环硫丙硫基)-2,4-双(β-环硫丙硫基甲基)-3-硫戊烷、1-(β-环硫丙硫基)-2,2-双(β-环硫丙硫基甲基)-4-硫代己烷、1,5,6-三(β-环硫丙硫基)-4-(β-环硫丙硫基甲基)-3-硫代己烷、1,8-双(β-环硫丙硫基)-4-(β-环硫丙硫基甲基)-3,6-二硫杂辛烷、1,8-双(β-环硫丙硫基)-4,5-双(β-环硫丙硫基甲基)-3,6-二硫杂辛烷、1,8-双(β-环硫丙硫基)-4,4-双(β-环硫丙硫基甲基)-3,6-二硫杂辛烷、1,8-双(β-环硫丙硫基)-2,4,5-三(β-环硫丙硫基甲基)-3,6-二硫杂辛烷、1,8-双(β-环硫丙硫基)-2,5-双(β-环硫丙硫基甲基)-3,6-二硫杂辛烷、1,9-双(β-环硫丙硫基)-5-(β-环硫丙硫基甲基)-5-[(2-β-环硫丙硫基乙基)甲硫基]-3,7-二环己酮、1,10-双(β-环硫丙硫基)-5,6-双[(2-β-环硫丙硫基乙基)硫]-3,6,9-三硫癸烷、1,11-双(β-环硫丙硫基)-4,8-双(β-环硫丙硫基甲基)-3,6,9-三硫十一烷、1,11-双(β-环硫丙硫基)-5,7-双(β-环硫丙硫基甲基)-3,6,9-三硫十一烷、1,11-双(β-环硫丙硫基)-5,7-[(2-β-环硫丙硫基甲基)甲硫基]-3，6，9-三硫十一烷、1，11-双(β-环硫丙硫基)-4，7-双(β-环硫丙硫基甲基)-3,6,9-三硫十一烷、1,3-双(β-环硫丙硫基)环己烷、1,4-双(β-环硫丙硫基)环己烷、1,3-双(β-环硫丙硫基甲基)环己烷、1,4-双(β-环硫丙硫基甲基)环己烷、双[4-(β-环氧环硫丙硫基)环己基]甲烷、2,2-双[4-(β-环硫丙硫基)环己基]丙烷、双[4-(β-环硫丙硫基)环己基]硫化物、2,5-双(β-环硫丙硫基甲基)-1,4-二噻烷、2,5-双(β-环硫丙硫基乙硫基甲基)-1,4-二噻烷、1,3-双(β-环硫丙硫基)苯、1,4-双(β-环硫丙硫基)苯、1,3-双(β-环硫丙硫基甲基)苯、1,4-双(β-环硫丙硫基甲基)苯、双[4-(β-环硫丙硫基)苯基]甲烷、2,2-双[4-(β-环硫丙硫基)苯基]丙烷、双[4-(β-环硫丙硫基)苯基]硫化物、双[4-(β-环硫丙硫基)苯基]砜和4,4’-双(β-环硫丙硫基)联苯。
环硫化物可以是任何一种或两种或多种示例性化合物，但不限于此。此外，环硫化物可以是其环硫基的至少一个氢被甲基取代的化合物。
在这种情况下，根据一个实施方案的可聚合组合物可以包含重量比为1:9至9:1、2:8至8:2或3:7至7:3的硫醇或环硫化物和二异氰酸酯组合物。
根据一个实施方案的可聚合组合物可以包含基于可聚合组合物总重量的10至90％重量的二异氰酸酯组合物。具体而言，其可包含20至80％重量、30至70％重量、40至60％重量或45至55％重量的量的二异氰酸酯组合物，但不限于此。
根据一个实施方案的可聚合组合物可以包含基于可聚合组合物总重量的10至90％重量的硫醇或环硫化物。它可以包含20至80％重量、30至70％重量、40至60％重量或45至55％重量的量的硫醇或环硫化物，但不限于此。
可聚合组合物在组合物中的SH基团/NCO基团的摩尔比可以为0.5至3.0，具体地，0.8至1.2或0.9至1.1，但不限于此。
[光学透镜]
根据一个实施方案的光学透镜可以包括由上述实施方案中制备的二异氰酸酯组合物与硫醇或环硫化物聚合而成的聚硫氨酯。
也就是说，根据一实施方案的光学透镜包括聚硫氨酯；由二异氰酸酯组分和硫醇或环硫化物聚合，其中二异氰酸酯组合物包含对二甲苯二异氰酸酯和间二甲苯二异氰酸酯，并且在25℃下的粘度为4.5至15cps。
二异氰酸酯组合物、硫醇和环硫化物如上所述。
相对于对二甲苯二异氰酸酯和间二甲苯二异氰酸酯的总重量，聚硫氨酯可以是其中硫醇或环硫化物的聚合量为80-120％重量，特别是90-110％质量。
此外，聚硫氨酯中SH基团/NCO基团的摩尔比可以为0.8至1.2，具体地，0.9至1.1，但不限于此。
为了控制聚合反应中的反应速率，可以使用通常用于生产聚硫氨酯的反应催化剂。例如，可以使用锡基催化剂，具体地，二氯化二丁基锡物、二丁基锡二月桂酸酯、二氯化二甲基锡物等。
基于光学透镜的总重量，根据一实施方案的光学透镜可以包含50至100％重量，具体地，60至100％重量，70至100％重量，80至100％重量，90至100％重量，95至100％重量，或97.5至100％重量的聚硫氨酯。
此外，根据实施方案的光学透镜可以具有1.5至1.85的折射率。具体地，它可以是1.55至1.80、1.60至1.75或1.65至1.70。
光学透镜可以具有20或更大的阿贝数，具体地25或更大或30或更大。更具体地，它可以是20至50、25至50、25至45或25至40。
光学透镜可以具有透光率，例如，在395nm波长下的透光率为80％至99.9％、85％至99％或85％至95％。此外，光学透镜可以具有25或更小或20或更小的黄变指数。具体地，它可以是1至25、3至20或5至20。
光学透镜可以具有70℃或更高、80℃或更高、或90℃或更高的玻璃化转变温度，具体地，在70℃至130℃、80℃至120℃、90℃至120℃或103℃至1120℃的范围内。
此外，光学透镜可以具有100℃或更高、110℃或更高、或120℃或更高的裂纹产生温度。具体地，裂纹产生温度可以是130℃至200℃，135℃至200℃，140℃至190℃，145℃至180℃，或145℃至175℃。
裂纹产生温度可以是用装有水银灯的表面测试仪在加热和冷却循环试验中对透镜表面进行测量时首次产生裂纹的温度，该试验通过将加热温度从50℃提高10℃来进行。更具体地，加热和冷却循环试验可以这样进行：将光学透镜放入烘箱中，随着目标加热温度从50℃增加10℃进行加热，每次达到目标温度时保持10分钟，然后从烘箱中取出，在25℃下冷却10分钟。
由于光学透镜是由包含两种二异氰酸酯并具有如上所述的调节粘度的二异氰酸酯组合物生产的，所以它可以满足优异的光学特性，并且可以抑制热变形和裂纹。
光学透镜可以通过将异氰酸酯组合物和硫醇或环硫化合物聚合(和固化)，然后模压而制成。
更具体地，光学透镜可以通过以下方法制备：首先在减压下对包含上述二异氰酸酯组合物的可聚合组合物进行消泡，将其注入到用于光学透镜成型的模具中，将其加热到高温以进行聚合，并从模具中释放聚合的聚硫氨酯。消泡步骤可以在例如10℃至40℃或15℃至40℃的温度范围内进行，聚合步骤可以在10℃至150℃，具体地，15℃至150℃，20℃至150℃，或25℃至140℃下进行。此外，为了控制反应速率，可以使用通常用于生产聚硫氨酯的反应催化剂。其具体类型如上所述。
如果需要，可以对光学透镜进行物理或化学处理，例如表面抛光、抗静电处理、硬涂层处理、抗反射涂层处理、染色处理和调光处理，以赋予其抗反射性、硬度、耐磨性、耐化学性、防雾性或时尚性。
发明方式
实施例
在下文中，示出了更具体的实施方案，但是本发明不限于此。
<二异氰酸酯组合物的制备>
实施例1
将10重量份的对二甲苯二异氰酸酯、90重量份的间二甲苯二异氰酸酯和0.005重量份的粘度调节剂混合，得到25℃下粘度为5.5cps、20℃下比重为1.20的二异氰酸酯组合物。
实施例2
将25重量份的对二甲苯二异氰酸酯、75重量份的间二甲苯二异氰酸酯和0.005重量份的粘度调节剂混合，得到25℃下粘度为6.4cps、20℃下比重为1.20的二异氰酸酯组合物。
实施例3
将50重量份的对二甲苯二异氰酸酯、50重量份的间二甲苯二异氰酸酯和0.005重量份的粘度调节剂混合，得到25℃下粘度为11.2cps、20℃下比重为1.20的二异氰酸酯组合物。
对比例1
将100重量份的间二甲苯二异氰酸酯和0.005重量份的粘度调节剂混合，得到25℃时粘度为3.5cps、20℃时比重为1.20的二异氰酸酯组合物。
对比例2
将75重量份的对二甲苯二异氰酸酯、25重量份的间二甲苯二异氰酸酯和0.005重量份的粘度调节剂混合，得到25℃下粘度为16cps、20℃下比重为1.20的二异氰酸酯组合物。
对比例3
将50重量份的对二甲苯二异氰酸酯、50重量份的间二甲苯二异氰酸酯和2重量份的粘度调节剂混合，得到25℃下粘度为3.5cps、20℃下比重为1.20的二异氰酸酯组合物。
实施例1-3和对比例1-3的组分和物理性质总结如下。
[表1]
<可聚合组合物的制备>
均匀混合50.7重量份的根据实施例1至3和对比例1到3制备的二异氰酸酯组合物、49.3重量份的4,8-双(巯基甲基)-3,6,9-三硫代十一烷-1,11-二硫醇、0.01重量份的二氯化二丁基锡物和0.1重量份磷酸酯释放剂(UN Stepan)，在600Pa下消泡1小时，并通过3μm的聚四氟乙烯过滤器过滤以制备可聚合组合物。
<光学透镜的制备>
将上述制备的可聚合组合物注入由玻璃模具和胶带制成的模具中。将模具在10℃至25℃下保持8小时，并在8小时内以恒定速率逐渐加热至130℃，并在130℃下进行聚合2小时。将模制品从模具中取出，并在120℃下进一步固化2小时，以获得光学透镜。
<评估方法>
实施例和对比例评价如下。
(1)玻璃化转变温度(Tg)
光学透镜的玻璃化转变温度用热机械分析仪(TMA Q400，TA仪器公司)在穿透法(负荷50g，针线0.5mmT，升温速率10℃)下测量。
(2)折射率(nd20)
使用阿贝折射仪(DR-M4)在20℃下测量光学透镜的固相折射率(nd20)。
(3)阿贝数(ve)
使用阿贝折射仪(DR-M4)在20℃测量光学透镜的阿贝数(ne20)。
(4)黄变指数(Y.I.)和透光率
制备半径为16mm、高度为45mm的圆柱体光学透镜。用UV/VIS光谱仪(UV/VIS-Lambda 365，PerkinElmer)沿高度方向透射，测量395nm波长下的黄变指数和透射率。黄变指数(Y.I.)基于x1和y1的值作为测量结果，通过下方程式1计算得出。
[方程式1]
Y.I.＝(234x1+106y1)/y1
(5)反应性斜率
使用非接触式粘度计(EMS-1000，KEM)在10℃下测量可聚合组合物的粘度24小时，并通过下方程式2计算反应性斜率。
[方程式2]
y2＝a×exp(b×x2)
在方程式2中，y2是log10(粘度)，a是常数，b是反应性斜率，x2是时间，其中b四舍五入到测量值的第三位小数。
(6)裂纹产生温度
对光学透镜进行加热和冷却循环测试，以评估其裂纹产生温度。具体地，将光学透镜放入烘箱中，当目标加热温度从50℃以10℃的增量设定时加热，每次达到目标温度时静置10分钟，并从烘箱中取出并在25℃冷却10分钟。使用配备有汞灯的表面测试仪(Y-100G，Young International)观察裂纹的产生。这里，将首次产生裂纹时的目标加热温度评估为裂纹产生温度。
此外，当在加热温度下光学透镜中存在裂纹时，用“O”表示。当没有裂纹时，用“X”表示。
实施例和对比例的评价结果示于下表2和3中。
[表2]
[表3]
从表2和表3可以看出，如实施例中那样，由包含间-XDI和对-XDI且粘度为4.5至15cps的二异氰酸酯组合物制备的光学透镜具有高的玻璃化转变温度和裂纹产生温度。由于抑制了热变形和裂纹，它们适合用作高质量的光学透镜。

Claims (8)

1.一种二异氰酸酯组合物，其包含对二甲苯二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯和粘度调节剂，并且在25℃下的粘度为4.5至15cps；
其中，所述对二甲苯二异氰酸酯与所述间二甲苯二异氰酸酯的重量比为1:9至1:1；所述粘度调节剂的含量为0.005％重量至2％重量，基于二异氰酸酯组合物总重量。
2.如权利要求1所述的二异氰酸酯组合物，基于二异氰酸酯组合物的总重量，其包含5至60％重量的对二甲苯二异氰酸酯和95至40％重量的间二甲苯二异氰酸酯。
3.如权利要求1所述的二异氰酸酯组合物，其在20℃时的比重为1.05-1.35。
4.一种可聚合组合物，其包含二异氰酸酯组合物；和硫醇或环硫化物，其中二异氰酸酯组合物包含对二甲苯二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯和粘度调节剂，并且在25℃下的粘度为4.5至15cps；
其中，所述对二甲苯二异氰酸酯与所述间二甲苯二异氰酸酯的重量比为1:9至1:1；所述粘度调节剂的含量为0.005％重量至2％重量，基于二异氰酸酯组合物总重量。
5.如权利要求4所述的可聚合组合物，其中所述硫醇选自4,8-双(巯基甲基)-3,6,9-三硫代十一烷-1,11-二硫醇、4,7-双(巯基甲基)-3,6,9-三硫代十一烷-1,11-二硫醇、5,7-二(巯基甲基)-3,6,9-三硫代十一烷-1,11-二硫醇、双(2-巯乙基)硫醚、4-巯基甲基-3,6-二硫辛烷-1,8-二硫醇、2,3-双(2-巯基乙硫基)丙烷-1-硫醇、2,2-双(巯基甲基)丙烷-1,3-二硫醇、2-(2-巯基乙硫基)丙烷-1,3-二硫醇、2-(2,3-双(2-巯基乙硫基)丙硫基)乙硫醇、双(2,3-二巯基丙酰基)硫化物、双(2,3-二巯基丙酰基)二硫化物、1,2-双(2-(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙硫基)乙烷、双(2-(2-巯基乙硫基)-3-巯基丙硫基)二硫化物、2-(2-巯基乙硫基)-2-巯基-3-[3-巯基-2-(2)-巯基乙硫基)-丙硫基]丙硫基-1-硫醇、2-(2-巯基乙硫基)-3-巯基-3-[3-巯基-2-(2-巯基乙硫基)-丙硫基]丙硫基-1-硫醇、2-(2-巯基乙硫基)-3-(2- (2-[3-巯基-2-(2-巯基乙硫基)-丙硫基]乙硫基)-丙烷-1-硫醇、(4R,11S)-4,11-双(巯基甲基)-3,6,9,12-四硫代十四烷-1,14-二硫醇、(S)-3-((R-2,3-二巯基丙基)硫代)丙烷-1,2-二硫醇、4,14-双(巯基甲基)-3,6,9,12,15-五硫代十七烷-1,17-二硫醇、(S)-3-((R-3-巯基-2-((2-巯基乙基)硫代)丙基)硫代)-2-((2-巯基乙基)硫代)丙烷-1-硫醇、3,3'-二硫代双(丙烷-1,2-二硫醇)、(7R,11S)-7,11-双(巯基甲基)-3,6,9,12,15-五硫十七烷-1,17-二硫醇、(7R,12S)-7,12-双(巯基甲基)-3,6,9,10,13,16-六硫十八烷-1,18-二硫醇、2-(2-巯基乙硫基)-3-[4-(1-{4-[3-巯基-2-(2-巯基乙硫基)-丙氧基]-苯基}-1-甲基乙基)-苯氧基]-丙烷-1-硫醇、2,2-双-(3-巯基-丙酰氧基甲基)-丁酯，季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、双季戊四醇-醚-六(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、甘油三巯基丙酸酯、1,1,3,3-四(巯甲硫基)丙烷，1,1,2,2-四(巯甲硫基)乙烷、4,6-双(巯甲硫基)-1,3-二噻烷、2-(2,2-双(巯甲硫基)乙基)-1,3-二噻烷和2，5-双巯甲基-1,4-二噻烷中的至少一种。
6.一种光学透镜，其包含聚硫氨酯，其由二异氰酸酯组合物，和硫醇或环硫化物聚合，其中二异氰酸酯组合物包含对二甲苯二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯和粘度调节剂，并且在25℃下的粘度为4.5至15cps；
其中，所述对二甲苯二异氰酸酯与所述间二甲苯二异氰酸酯的重量比为1:9至1:1；所述粘度调节剂的含量为0.005％重量至2％重量，基于二异氰酸酯组合物总重量。
7.如权利要求6所述的光学透镜，其具有104℃至111℃的玻璃化转变温度。
8.如权利要求6所述的光学透镜，其具有150℃或更高的加热温度，当在通过从50℃以10℃的增量升高加热温度而进行的加热和冷却循环试验中用配备有汞灯的表面测试仪测量透镜的表面时，在该温度下产生裂纹。
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