CN116535596B - 一种耐清洗的光学材料组合物、光学树脂材料和光学透镜 - Google Patents
一种耐清洗的光学材料组合物、光学树脂材料和光学透镜 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种耐清洗的光学材料组合物,包括以下原料:多官环硫化合物、3官能度以上的多硫醇化合物、多异氰酸酯和含羟基的化合物。本申请还提供了一种光学树脂材料和一种光学透镜。本申请提供的光学材料组合物,通过引入含羟基的化合物并结合其他组分,使得到的光学材料可同时适用于亚克力清洗线和聚氨酯清洗线,清洗不烧片、不发雾、清洁干净,这是聚氨酯镜片及常规超高折聚硫醚树脂材料难以实现的。
Description
技术领域
本发明涉及光学树脂技术领域,尤其涉及一种耐清洗的光学材料组合物、光学树脂材料和光学透镜。
背景技术
与玻璃材质相比,光学树脂材料具有低比重、高冲击韧性、不易破碎、佩戴舒适、加工方便、产品系列丰富以及易染色等优点,被越来越广泛的应用到光学镜片市场。
光学树脂材料的加工过程中包括:配料、搅拌脱气、浇注、一次固化、切边、清洗、二次固化和加硬镀膜等几个简单工艺流程;其中树脂材料的清洗效果尤为关键,直接影响材料的品质。清洗目的是清洗开模造成的残留油污和切片造成的残留污渍或碎屑。
目前,光学树脂的清洗基本分为亚克力清洗线和聚氨酯清洗线;亚克力清洗线一般碱液浓度高、清洗温度高;而聚氨酯清洗线碱液浓度低、表活剂类浓度高、清洗温度低。在光学镜片材料清洗过程中部分厂家需要准备两条清洗线,不仅占用的场地空间大,而且采购多套清洗设备及多种不同清洗线的清洗液,显著增加生产成本。还有部分厂家为避免浪费采用同一条清洗线,但是在清洗不同类型的镜片时需要重新调试清洗温度、清洗液种类和浓度等工艺参数,费时费力操作繁琐,如果操作不当易造成表面清洗不干净或者烧片的后果。
清洗光学材料时,若采用亚克力清洗线清洗聚氨酯类材料,因浸泡强碱容易因腐蚀原因批量产生发雾、烧片或者压克现象;若采用聚氨酯类清洗线洗亚克力镜片,易造成清洗不干净,表面留有污渍等现象,后续需人员擦拭,降低了工作效率和镜片生产效率,且因镜片未清洗干净在空气中长时间放置,增加了腐蚀概率。因此,提供给一种光学材料以同时适用于亚克力清洗线和聚氨酯清洗线具有重要意义。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种耐清洗的光学材料组合物,其可同时满足聚氨酯和亚克力清洗线的要求,具有高耐清洗的特点,同时其具有较好的光学品质。
有鉴于此,本申请提供了一种耐清洗的光学材料组合物,包括以下原料:多官环硫化合物、3官能度以上的多硫醇化合物、多异氰酸酯和含羟基的化合物。
优选的,所述多官环硫化合物的含量为70~85重量份,所述多异氰酸酯的含量为5~10重量份,所述多硫醇化合物的含量为10~20重量份,所述含羟基的化合物的含量为0.5~5重量份。
优选的,所述原料中还包括催化剂,所述催化剂的含量为0.05~2重量份。
优选的,所述多官环硫化合物选自双(β-环硫丙基)硫醚、双(β-环硫丙基)二硫醚、双(β-环硫丙基)三硫醚、双(β-环硫丙基硫)甲烷、1,2-双(β-环硫丙基硫)乙烷、1,3-双(β-环硫丙基硫)丙烷、1,4-双(β-环硫丙基硫)丁烷和双(β-环硫丙基硫乙基)硫醚中的一种或多种。
优选的,所述多硫醇化合物选自1,5,9,13-四巯基-3,7,11-三硫杂十三烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫代辛烷,四(巯基甲基)甲烷、季戊四醇四-(3-巯基丙酸)酯、1,1,2,2-四-(巯基甲基硫代)乙烷、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯、季戊四醇四-(3-巯基丁酸)酯和三羟甲基丙烷三-(3-巯基丙酸)酯中的一种或多种。
优选的,所述多异氰酸酯选自4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚甲基双环己基二异氰酸酯和氢化苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
优选的,所述含羟基的化合物选自季戊四醇二(3-巯基丙酸)酯、2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙醇、1,2-环硫-5,9-二羟基-7,11-二硫-13,14-环硫-十四烷和季戊四醇一(3-巯基丙酸)酯中的一种或多种。
优选的,所述含羟基的化合物的含量为0.9-3重量份。
本申请还提供了一种光学树脂材料,由所述的组合物固化得到。
本申请还提供了一种光学透镜,由所述的光学树脂材料制备得到。
本申请提供了一种耐清洗的光学材料组合物,其包括以下原料:多官环硫化合物、3官能度以上的多硫醇化合物、多异氰酸酯和含羟基的化合物;其中,3官能度以上的多硫醇化合物提升了材料的交联密度,降低了氨基甲酸酯极性基团的比例,提升了树脂材料的疏水性,同时含羟基的化合物使一次固化后形成的树脂材料间化学键强度增加,表面结构更加致密稳定,容易清洗;且材料表面含有的羟基可提高耐碱性,碱液难以对表面造成腐蚀,从而极大提高了光学材料的耐清洗性。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
鉴于现有技术中不同类型光学材料需匹配不同清洗工艺的问题,本发明提供了一种耐清洗的光学材料组合物,其可同时满足聚氨酯和亚克力清洗线的要求,具有高耐清洗的优点,且具有较好的光学品质。具体的,本发明实施例公开了一种耐清洗的光学材料组合物,包括以下原料:多官环硫化合物、3官能度以上的多硫醇化合物、多异氰酸酯和含羟基的化合物。
本申请提供的光学材料组合物中,所述多官环硫化合物以改善聚合物材料的折射率和阿贝数;在本申请中,所述多官环硫化合物选自选自双(β-环硫丙基)硫醚、双(β-环硫丙基)二硫醚、双(β-环硫丙基)三硫醚、双(β-环硫丙基硫)甲烷、1,2-双(β-环硫丙基硫)乙烷、1,3-双(β-环硫丙基硫)丙烷、1,4-双(β-环硫丙基硫)丁烷、双(β-环硫丙基硫乙基)硫醚中的一种或多种。所述多官环硫化合物的含量为70~85重量份,具体的,所述多官环硫化合物的含量为71重量份、72重量份、73重量份、74重量份、76重量份、77重量份、78重量份、80重量份、81重量份、82重量份、84重量份或85重量份。所述多官环硫化合物的含量决定了材料的品质,若含量低则材料的折射率降低,阿贝数相应增加;若含量高折射率增加,阿贝数降低。
本申请所述3官能度以上的多硫醇化合物用以提升材料的交联密度,降低氨基甲酸酯极性基团的比例,提升树脂材料的疏水性;其选自1,5,9,13-四巯基-3,7,11-三硫杂十三烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫代辛烷,四(巯基甲基)甲烷、季戊四醇四-(3-巯基丙酸)酯、1,1,2,2-四-(巯基甲基硫代)乙烷、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯、季戊四醇四-(3-巯基丁酸)酯和三羟甲基丙烷三-(3-巯基丙酸)酯中的一种或多种。所述多硫醇化合物的含量为10~20重量份,具体的,所述多官环硫化合物的含量为11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份或20重量份。所述多硫醇化合物的含量在范围内越高,材料的交联度高,密度变大,在清洗时清洗液难以侵入,提高耐清洗性能;但是含量过高会影响聚合速率的同时存在剩余基团,不利于清洗,含量过低交联度低,密度小,材料性能达不到一定的阿贝数,影响材料性能。
按照本发明,所述光学材料组合物中,所述多异氰酸酯反应掉硫醇或者硫醚中剩余的巯基基团,增加聚合物的分子量提高材料性能,其具体选自4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚甲基双环己基二异氰酸酯和氢化苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。所述多异氰酸酯的含量为5~10重量份,具体的,所述多异氰酸酯的含量为5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或10重量份。所述多异氰酸酯的含量过高出现剩余-NCO基团存在,影响材料性能更不利于清洗;含量过低会使聚合材料分子量低影响玻璃化温度、冲击强度等性能。
进一步的,所述光学材料组合物中还引入了含羟基的化合物,其比巯基极性强,使一次固化后形成的树脂材料间化学键强度增加,表面结构更致密稳定,容易清洗;材料表面含有的羟基可提高耐碱性,碱液难以对表面造成腐蚀,从而极大提高光学材料的耐清洗性。所述含羟基的化合物选自季戊四醇二(3-巯基丙酸)酯、2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙醇、1,2-环硫-5,9-二羟基-7,11-二硫-13,14环硫-十四烷、季戊四醇一(3-巯基丙酸)酯中的一种或多种。所述含羟基的化合物的含量为0.5~5重量份,具体的,所述含羟基的化合物的含量为0.9~3重量份,更具体地,所述含羟基的化合物的含量为1.0重量份、1.1重量份、1.6重量份、2.0重量份、2.1重量份、2.3重量份、2.5重量份、3.0重量份、3.2重量份、3.3重量份、3.5重量份、4.0重量份、4.2重量份、4.8重量份或5重量份。所述含羟基的化合物含量过低,不能同时满足两条清洗线的效果,含量过高会造成光学材料在一固完成后难脱模具甚至造成拉模现象产生。
在本申请中,所述光学材料组合物中还包括催化剂,其具体选自四丁基溴化膦,其含量为0.05~2重量份,具体的,所述催化剂的含量为0.06~1重量份,更具体地,所述催化剂的含量为0.06重量份、0.07重量份、0.08重量份、0.09重量份或0.1重量份。
本申请还提供了一种光学树脂材料,其由上述方案所述组合物固化得到。
具体的,本申请光学树脂材料的制备方法为:
将多官环硫化合物、3官能度以上的多硫醇化合物、多异氰酸酯、含羟基的化合物和催化剂按照比例混合,得到预聚料液;
将所述预聚料液真空脱气后过滤,将得到的料液进行一次固化,得到光学树脂材料。
在上述制备过程中,所述真空脱气的时间为20~40min,所述一次固化的温度为20~100℃,时间为15~25h。
进一步的,本申请还提供了一种光学透镜,其由上述方案所述的光学树脂材料制备得到。
本申请提供的光学透镜经过切边后进行清洗,最后进行固化;所述清洗依次在聚氨酯清洗线和亚克力清洗线下进行,所述固化的温度为100~150℃,时间为1~5h。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的光学材料组合物、光学树脂材料和光学透镜进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取亚甲基双环己基二异氰酸酯8g、四丁基溴化膦0.10g混合溶解,再加入双(β-环硫丙基)二硫醚81g、季戊四醇四-(3-巯基丁酸)酯10g、季戊四醇二(3-巯基丙酸)酯0.9g混合均匀,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15~25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料;
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
实施例2
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取亚甲基双环己基二异氰酸酯10g、四丁基溴化膦0.10g混合溶解,再加入双(β-环硫丙基)二硫醚73.9g、季戊四醇四-(3-巯基丁酸)酯11g、季戊四醇二(3-巯基丙酸)酯5g混合均匀,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15~25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料。
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
实施例3
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取降冰片烷二异氰酸酯5g、四丁基溴化膦0.09g混合溶解,再加入1,4-双(β-环硫丙基硫)丁烷74.41g、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯18g、季戊四醇二(3-巯基丙酸)酯1.5g、2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙醇1g混合均匀,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15~25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料;
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
实施例4
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯7g、四丁基溴化膦0.08g混合溶解,再加入1,4-双(β-环硫丙基硫)丁烷76.92g、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯15g、1,2-环硫-5,9-二羟基-7,11-二硫-13,14-环硫-十四烷0.5g、季戊四醇二(3-巯基丙酸)酯0.5g混合均匀,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15~25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料;
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
实施例5
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯9g、四丁基溴化膦0.1g混合溶解,再加入1,2-双(β-环硫丙基硫)乙烷74.9g、1,1,2,2-四-(巯基甲基硫代)乙烷15g、2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙醇、1g混合均匀,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15~25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料;
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
实施例6
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取氢化苯二亚甲基二异氰酸酯7g、四丁基溴化膦0.06g混合溶解,再加入1,2-双(β-环硫丙基硫)乙烷78.44g、季戊四醇四-(3-巯基丁酸)酯12.5g、季戊四醇一(3-巯基丙酸)酯2g混合均匀,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20-100℃进行一次固化15-25h。
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料。
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观。
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100-110℃进行一次固化2-3h,完成后取出测试性能。
比较例1
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取亚甲基双环己基二异氰酸酯9g、四丁基溴化膦0.10g混合溶解,再加入双(β-环硫丙基)二硫醚81g、1,1,2,2-四(巯基甲基硫代)乙烷9.9g,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15~25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料;
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
比较例2
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯10g、四丁基溴化膦0.07g混合溶解,再加入双(β-环硫丙基硫)甲烷74.93g、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯15g,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15~25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料;
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
比较例3
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯10g、四丁基溴化膦0.1g混合溶解,再加入双(β-环硫丙基硫)甲烷71.9g、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯18g,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15~25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料;
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
比较例4
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取六亚甲基二异氰酸酯9.5g、四丁基溴化膦0.1g混合溶解,再加入双(β-环硫丙基硫)甲烷79.4g、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫代辛烷11g,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15-25h。
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料。
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观。
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
比较例5
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯40g、四丁基溴化膦1g混合溶解,4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫代辛烷58g,季戊四醇一(3-巯基丙酸)酯1g,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15-25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料;
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
比较例6
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取六亚甲基二异氰酸酯10g、四丁基溴化膦1g混合溶解,再加入双(β-环硫丙基硫)甲烷85g,季戊四醇一(3-巯基丙酸)酯4g得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15-25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料;
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
比较例7
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯10g、四丁基溴化膦0.1g混合溶解,再加入双(β-环硫丙基硫)甲烷71.9g、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯17.8g、2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙醇0.2g,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15-25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料;
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
比较例8
一种高耐清洗的光学材料:
(1)预聚液配制:准确称取4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯5g、四丁基溴化膦1g混合溶解,再加入双(β-环硫丙基硫)甲烷72g、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯12g、2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙醇10g,得到预聚料液;
(2)浇注预聚液:将步骤(1)得到的预聚料液搅拌真空脱气30min后,经孔径为3μm的聚四氟乙烯过滤膜过滤注入玻璃模具中;
(3)一次固化:将模具放入程序升温固化炉中控温20~100℃进行一次固化15-25h;
(4)切边处理:将开模后的光学材料进行修边处理,得到边缘高光洁度的光学材料;
(5)材料清洗:将切边处理的光学材料按照表1和表2工艺分别清洗,清洗完后观察外观;
(6)二次固化:将清洗后的镜片程序升温固化炉中控温100~110℃进行一次固化2~3h,完成后取出测试性能。
实施例和比较例中制备的光学材料的清洗段按照以下表1和表2的两种工艺操作:
表1聚氨酯及常规材料清洗控制程序表
备注:清洗剂SH-200、清洗剂ZF9900为燕京化学提供;
表2亚克力清洗线控制流程表
在实施例和比较例中制备的光学材料的物理性能按照以下方法测试:
折射率(ne):按照以上方法制样,使用阿贝折射仪Multi-wave length AbbeRefractometer DR-M4(ATTGO Co.,Ltd.制)在20℃测试波长546.1nm(汞绿e线)数据;
阿贝数(νd):按照以上方法制样,使用阿贝折射仪Multi-wave length AbbeRefractometer DR-M4(ATTGO Co.,Ltd.制)在20℃分别测定波长589.3nm(钠光谱中的d线)、波长480.0nm(氢光谱中的F线)及波长656.3nm(氢光谱中的C线)下的折射率(nd、nF、nC),求出阿贝数(νd),计算公式如下:
玻璃化温度(Tg):玻璃化转变温度测定:将光学材料制备成厚度为3mm样片,放入铝坩埚中,以10℃/min速率进行升温,根据得到的测试曲线确定光学材料的玻璃化温度(Tg)进行评价,所用检测仪器为METTLER-DSC3型;
清洗后的外观:①烧片、②发雾、③表面不整洁、④光洁;
将实施例1~6和比较例1~8得到的光学树脂按照上述方法测试的各种物理性能具体列于表3:
表3实施例1~6和对比实施例1~8测试性能
通过表1中数据,可以明显看出,实施例1~6中的光学树脂材料的在不同清洗线上清洗完后表面光洁,不影响光学材料的品质,有效证明了选择本发明采用含有羟基化合物的聚硫醚树脂光学材料组合物,得到高耐清洗且折射率高(≥1.66)和阿贝数高(≥37)的树脂材料,通过本发明能制备一种完全满足一条清洗工艺替代多条清洗工艺光学树脂。通过本发明采用特定的原料配合,取得了显著的进步,具有工业化生产和应用的意义和价值。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种耐清洗的光学材料组合物,包括以下原料:多官能度环硫化合物、3官能度以上的多硫醇化合物、多异氰酸酯和含羟基的化合物;
所述多官能度环硫化合物的含量为70~85重量份,所述多异氰酸酯的含量为5~10重量份,所述多硫醇化合物的含量为10~20重量份,所述含羟基的化合物的含量为0.5~5重量份;
所述含羟基的化合物选自季戊四醇二(3-巯基丙酸)酯、2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙醇、1,2-环硫-5,9-二羟基-7,11-二硫-13,14-环硫-十四烷和季戊四醇一(3-巯基丙酸)酯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的光学材料组合物,其特征在于,所述原料中还包括催化剂,所述催化剂的含量为0.05~2重量份。
3.根据权利要求1所述的光学材料组合物,其特征在于,所述多官能度环硫化合物选自双(β-环硫丙基)硫醚、双(β-环硫丙基)二硫醚、双(β-环硫丙基)三硫醚、双(β-环硫丙基硫)甲烷、1,2-双(β-环硫丙基硫)乙烷、1,3-双(β-环硫丙基硫)丙烷、1,4-双(β-环硫丙基硫)丁烷和双(β-环硫丙基硫乙基)硫醚中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的光学材料组合物,其特征在于,所述多硫醇化合物选自1,5,9,13-四巯基-3,7,11-三硫杂十三烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫代辛烷,四(巯基甲基)甲烷、季戊四醇四-(3-巯基丙酸)酯、1,1,2,2-四-(巯基甲基硫代)乙烷、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯、季戊四醇四-(3-巯基丁酸)酯和三羟甲基丙烷三-(3-巯基丙酸)酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的光学材料组合物,其特征在于,所述多异氰酸酯选自4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚甲基双环己基二异氰酸酯和氢化苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的光学材料组合物,其特征在于,所述含羟基的化合物的含量为0.9-3重量份。
7.一种光学树脂材料,由权利要求1~6任一项所述的组合物固化得到。
8.一种光学透镜,由权利要求7所述的光学树脂材料制备得到。
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