專利名稱：一種紅外透鏡材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)樹脂材料，具體涉及一種聚乙烯紅外透鏡材料。
本發(fā)明的目的是提供一種聚烯烴材料，注塑成型加工單片環(huán)帶Fresnel透鏡，該透鏡在8.0～14μm范圍的紅外光波有良好的透射特性。
接枝聚乙烯是不飽和羧酸、酸酐或羧酸酯與HDPE在過氧化物類引發(fā)劑存在下熔融接枝的產(chǎn)物。
用于反應(yīng)的引發(fā)劑沒有特別要求，其半衰期符合反應(yīng)要求即可，常用的是過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化氫等。不飽和羧酸、酸酐或羧酸酯可以是丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、2-亞甲基丁二酸、順甲基丁烯酸、甲基2-丁烯二酸、4-甲基-4環(huán)己烯-1，2二羧酸酐順丁烯二酸酯、二烯烴反丁二酸酯、二烯烴2-亞甲基丁二酯、二烯烴順甲基丁烯二酯、甲基丙烯酸酯、烷基甲基丙烯酸酯、丙烯酸羧丙酯等。常用的是順丁烯二酸酐和丙烯酸。
接枝反應(yīng)可以在同向雙螺桿擠出機(jī)或Brabender小型混合器、布氏密煉機(jī)中進(jìn)行。加工溫度為150℃～190℃，反應(yīng)時(shí)間5～7min。摻混反應(yīng)可在同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行。摻混溫度為170℃～240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為30～100轉(zhuǎn)/分。
8.0μm～14μm間的紅外光譜屬于紅外譜圖的指紋區(qū)，大多數(shù)有機(jī)物官能團(tuán)的振動(dòng)譜帶出現(xiàn)在這一區(qū)域，各種振動(dòng)模式以及相互作用復(fù)雜，其中包括同系物或結(jié)構(gòu)相近的化合物。紅外光通過這一區(qū)域，由于官能團(tuán)復(fù)雜的振動(dòng)模式使得這一區(qū)域的透過率較低。解決辦法之一是盡量減少這一區(qū)域不同化合物官能團(tuán)，或是相同官能團(tuán)的不同結(jié)構(gòu)差異。本發(fā)明的樹脂材料同屬于聚烯烴，各種官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)相似，振動(dòng)譜帶集中，提高了這一區(qū)域的紅外光透過率。
其次，共混樹脂受接枝聚乙烯中的接枝極性單體的影響，產(chǎn)生誘導(dǎo)效應(yīng)，使得聚乙烯的電子云密度發(fā)生變化，引起鍵的振動(dòng)譜帶移動(dòng)，增強(qiáng)了混合樹脂在8.0μm～14μm間的紅外波段的透過率；另外POE、PP的加入，其中的甲基、異丙基也引起聚乙烯的電子云密度發(fā)生變化提高了混合樹脂在8.0μm～14μm間的紅外波段的透過率。
本發(fā)明的樹脂材料用于制備Fresnel透鏡，可以透過8～14μ的紅外光波，透過率最高可達(dá)90％。
縱坐標(biāo)表示透過率，橫坐標(biāo)表示104/λ。
HDPE-g-MAH 20LLDPE (MFR 1.0，ρ0.925) 57PP(MFR 28，ρ0.902)20POE 3樹脂產(chǎn)物經(jīng)紅外光譜儀測試，其透光率見附

圖1-1，物性參數(shù)見表1。
將該樹脂注塑成型的單片環(huán)帶Fresnel透鏡用于不同型號的紅外測溫儀中，測溫儀的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)見表2，已完全滿足使用要求。
表2 測溫儀的技術(shù)指標(biāo)測溫儀型號 IRT-400G IRT-1200D IRT-2060D測溫范圍 -20～400℃-20～1200℃ -20～600℃工作波段 8～14μ 8～14μ 8～14μ分辨率 1℃ 1℃ 1℃響應(yīng)時(shí)間 500ms 1/4s 1/4s
HDPE-g-AA 10LLDPE(MFR 1.0，ρ0.925)80PP (MFR 28，ρ0.902) 8POE2樹脂產(chǎn)物經(jīng)紅外光譜儀測試，其透光率為及物性參數(shù)見表1。
表1樣品的物性參數(shù)*

注*Poly IR2是美國Fresnel technologies有限公司生產(chǎn)poly IR系列有機(jī)材料之一。
*Poly IR2樣品厚度為0.38mm；實(shí)施例樣品厚度為0.5mm。樣品越薄透過率越高，由于試驗(yàn)條件限制提供的厚度為0.5mm的樣品在0.38mm厚度時(shí)的透過率會更高。
權(quán)利要求
1.一種紅外透鏡材料，由5～30wt％的接枝聚乙烯與70～95wt％的共混樹脂組成，其中的共混樹脂為50～95wt％的線性低密度聚乙烯、2～40wt％的聚丙烯、0.5～10wt％的乙烯、辛烯1∶1共聚物的組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡材料，其特征在于接枝聚乙烯是不飽和羧酸、酸酐或羧酸酯與高密度聚乙烯在過氧化物類引發(fā)劑存在下的熔融接枝物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡材料，其特征在于引發(fā)劑為過氧化二異丙苯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡材料，其特征在于不飽和羧酸、酸酐或羧酸酯是順丁烯二酸酐或丙烯酸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種紅外透鏡材料，由5～30wt％的接枝聚乙烯與70～95wt％的共混樹脂組成。其中的共混樹脂為50～95wt％的LLDPE、2～40wt％的PP、0.5～10wt％的POE的組合物。由該樹脂材料制作的Fresnel透鏡可以透過8～14μm的紅外光波，透過率最高可達(dá)90％。
文檔編號G02C7/02GK1442447SQ0210433
公開日2003年9月17日 申請日期2002年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月1日
發(fā)明者周健松, 曾琛, 謝元, 孫世萍, 李社青, 趙振興 申請人:中國石油天然氣股份有限公司