一種提高聚氨酯樹脂光學材料折射率和耐熱性的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于光學樹脂技術領域，尤其設及一種提高聚氨醋樹脂光學材料折射率和 耐熱性的方法。
【背景技術】
[0002] 聚氨醋類高折光樹脂是由異氯酸醋與多元硫醇聚合而成。目前市場上銷售的樹脂 鏡片主要有MR-8、MR-7、MR-10、MR-174四大類，其折光率范圍為1. 60~1. 74。該樹脂材料 透光率高、折光率高，其制成的鏡片更薄、更輕盈；打破了折射率高而阿貝數(shù)低的常規(guī)，使其 成像更清晰；多元硫醇與異氯酸醋的完美結合使其在力學性能上擁有更高的抗沖擊強度又 不失初性，耐磨的同時又具有極強的可加工性能，特別適合時下最流行的鉆石切割眼鏡的 生產，其性能優(yōu)越性已被全球認可。
[0003] 但是，在目前的高折射率雙組份（異氯酸醋與多元硫醇）聚氨醋樹脂鏡片的生產 過程中，生產廠家經常遇到聚氨醋預聚體誘注到具有固定度數(shù)的模具中固化完成后鏡片的 棱鏡度等偏差過大，運都是由于樹脂折射率與模具不匹配造成。針對運種問題廠家往往選 擇調整樹脂折射率，而非更換模具。通常情況下，廠家往往通過調整單體配比來調整樹脂折 射率，直接調整單體配比的方案往往造成樹脂鏡片各項性能的不同程度的變化，進而產生 更多的問題，尤其W沖擊初性與玻璃化溫度、抗黃化性能降低最明顯。而對于專業(yè)生產聚氨 醋樹脂預聚體的廠家更會面臨下游鏡片生產廠家模具各異的問題，預聚體生產家為匹配各 鏡片生產廠家的模具調整樹脂折射率的的工作量相當巨大。
[0004] 而當樹脂預聚體折射率距離模具固定折射率較大時，通過調整單體配比已經不可 取，因為單體配比調整折射率的范圍十分有限，而單體更換要兼顧W下性能：抗黃變性能 好，折射率更高，成本不升高，分子具有一定剛性基團等，同時更換單體是個漫長的過程，需 要做大量的基礎性能的研究W保證各性能合格，工作量之巨大該方法在生產廠家中非常難 W實現(xiàn)。

【發(fā)明內容】
陽〇化]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N快速提高聚氨醋樹脂光學材料折射率的方法，本申請 通過自制兼具有抗黃變性能好，折射率更高，成本不變且分子結構剛性更強的異氯酸醋= 聚體改性劑對聚氨醋樹脂進行改性，通過簡單的折射率換算即可快速達到目標折射率，同 時具有提高樹脂耐熱性的作用，且不會對其他性能造成任何負面影響的同時，大大提高了 預聚體廠家與鏡片廠家的工作量，有效避免疑難問題的出現(xiàn)。采用本發(fā)明，可W得到更高折 射率與耐熱性的光學樹脂材料。
[0006] 本發(fā)明所述的一種提高聚氨醋樹脂光學材料折射率和耐熱性的方法，包括W下步 驟： 陽007] A、將異氯酸醋化合物在催化劑I作用下于60~80°C反應5~化，得異氯酸醋= 聚體；
[0008] B、將異氯酸醋=聚體加入至由多元硫醇、二元異氯酸醋、催化劑II、紫外線吸收 劑、脫模劑、抗氧劑、調色劑、光穩(wěn)定劑、消泡劑、光亮劑組成的混合液中，制備聚氨醋預聚 體；
[0009]C、聚氨醋預聚體經過攬拌、脫泡、固化工藝后得到聚氨醋樹脂光學材料。
[0010] 所述的異氯酸醋化合物選自六亞甲基二異氯酸醋、二環(huán)己基甲燒二異氯酸醋、異 氣爾酬二異氯酸醋、二異氯酸二甲苯醋中的任意一種。異氯酸醋=聚體制備過程中無需加 入阻聚劑，所得產品可W為異氯酸醋與=聚體的混合物。隨著異氯酸醋自聚反應的進行，體 系折射率逐漸升高，升高范圍為0.Ol~0. 1，反應越徹底，折射率升高幅度越大。
[0011] 所述的催化劑I選自N，N'，N"-S(二甲氨基丙基）-六氨化S嗦、2,4,6-S(二 甲氨基甲基）苯酪、二氯化二下基錫、二月桂酸二下基錫中的任意一種，其添加量為異氯酸 醋化合物質量的0. 03~0. 3%。
[0012] 眾所周知，折射率和色散是光學塑料最基本的光學性能，為使透鏡超薄和低曲率 必須提高光學材料的折射率。折射率與分子體積成反比，與摩爾折射度成正比，而摩爾折射 度與介質極化率成正比，所W具有較大極化率和較小分子體積的苯環(huán)具有較高折射率。
[0013]本發(fā)明中，異氯酸醋=聚后形成異氯脈酸醋環(huán)，該環(huán)狀結構電子密度較異氯酸醋 鏈構大大提高，同時折射相應提高，如六亞甲基二異氯酸醋室溫折射率為1. 4595,而其=聚 體折射率可達到1. 5090,通過該=聚體改性的樹脂折射率最高可升高0. 5,升高幅度相當 可觀。此外異氯酸醋=聚體對熱和大部分化學藥品都比較穩(wěn)定，主要用于改性聚氨醋，由此 改性得到的產品初性、熱變形溫度、尺寸穩(wěn)定性進一步提高，可在150°C溫度下長期使用，并 且耐火焰貫穿性好，燃燒發(fā)煙量低。
[0014] W純物質的摩爾比計，步驟B中，多元硫醇：二元異氯酸醋：異氯酸醋S聚體= 1: (0. 5 ~0. 9) : (0. 1 ~0. 5)，優(yōu)選 1: (0. 7 ~0. 8) : (0. 2 ~0. 3)。
[0015]所述多元硫醇選自4-琉基甲基-1，8-二琉基-3, 6-二硫代辛燒、2, 3-二（2-琉 基乙基硫代）-3-丙烷-1-硫醇、2, 2-二（琉基甲基）-1,3-丙烷二硫醇、二（2-琉基乙基） 硫化物、四（琉基甲基）甲燒、2-(2-琉基乙基硫代）丙烷-1,3-二硫醇、2-(2,3-二（2-琉 基乙基硫代）丙基硫代）乙燒硫醇、二（2, 3-二琉基丙醇）硫化物、二（2, 3-二琉基丙醇） 二硫化物、1，2-二（2-琉基乙基硫代）-3-琉基丙烷、1，2-二（2- (2-琉基乙基硫代）-3-琉 基丙基硫代）乙燒、二（2-(2-琉基乙基硫代）-3-琉基丙基）硫化物、2-(2-琉基乙基硫 代）-3-2-琉基-3-[3-琉基-2-(2-琉基乙基硫代）-丙基硫代]丙基硫代-丙烷-1-硫 醇、11-二（琉基甲基）-3, 6, 9, 12-四硫代四癸燒-1，14-二硫醇、季戊四醇四（3-琉基丙 酸醋）、=亞甲醇丙烷=(3-琉基丙酸醋）、季戊四醇四（2-琉基醋酸鹽）、二季戊四醇-乙 酸-苯丙錫（3-琉基丙酸醋）、1，1，3, 3-四（琉基甲基硫代）丙烷、1，1，2, 2-四（琉基甲基 硫代）乙燒）、4, 6-二（琉基甲基硫代）-1，3-二嚷燒及2-化2-二（琉基二甲基硫代）乙 基）-1, 3-二嚷燒中的任意一種。
[0016]所述二元異氯酸醋選自1,4-環(huán)己燒二異氯酸醋、1,5-奈二異氯酸醋、甲苯二異 氯酸醋、二苯基甲燒二異氯酸醋、間苯二甲基二異氯酸醋、異佛爾酬二異氯酸醋、1,6-二異 氯酸醋基己燒、二異氯酸醋基聚乙二醇、3, 3-二甲基-4, 4' -二苯基二異氯酸醋、二環(huán)己基 甲燒4,4-二異氯酸醋、乙（基）苯（基）二異氯酸醋、賴氨酸二異氯酸醋、鄰苯二甲基二 異氯酸醋、S甲基六亞甲基二異氯酸醋、4-氯-6-甲基間亞苯基二異氯酸醋、3, 3' -二氯聯(lián) 苯-4, 4'-二異氯酸醋、I-氯甲基-2, 4-二異氯基苯、二甲基聯(lián)苯二異氯酸醋、3, 3'-二甲氧 基-4, 4'-聯(lián)苯二異氯酸醋、1，4-環(huán)己燒二甲基二異氯酸醋、1，3-雙（1-異氯酸根-1-甲基 乙基）苯中的任意一種。
[0017] 所述的脫模劑種類包含硅油、天然蠟、全氣烷基丙締酸醋、聚乙二醇、憐酸二正下 醋、憐酸二異丙醋、壬基酪聚氧乙締基酸憐酸醋中的一種或幾種，優(yōu)選加入量為混合液總質 量的0. 03~0. 08%，加入量過大降低樹脂玻璃化溫度，加入量過小最終產品難W脫模。
[0018] 所述催化劑II選自有機金屬催化劑、叔胺催化劑，優(yōu)選有機金屬催化劑，更優(yōu)選 有機錫催化劑二下基二氯化錫，加入比例為混合液總質量的0. 03~0. 3%。
[0019] 所述消泡劑種類選自有機娃消泡劑、高碳醇脂肪酸醋復合物、聚氧乙締聚氧丙締 季戊四醇酸、聚氧乙締聚氧丙醇胺酸、聚氧丙締甘油酸和聚氧丙締聚氧乙締甘油酸、聚二甲 基硅氧烷、乙二醇、丙二醇、壬基酪聚氧乙締基酸憐酸醋中的一種或幾種，優(yōu)選加入量為混 合液總質量的0. 5~2. 0%，加入量過大導致最終產品放熱嚴重或發(fā)生白化，加入量過少氣 泡脫除不徹底。
[0020] 所述的紫外線吸收劑包含UV-P、UV-0、UV-9、UV-531、UVP-327、UV-324、UV-326、 UV-329、UV-329、UV-541、UV-1157、納米二氧化鐵、納米氧化鋒、納米氧化錯中的至少一種， 優(yōu)選UV-P與UV-1157的混合物，加入量分別為混合液總質量的0. 3~0. 6 %，兩種紫外線吸 收劑配合使用可對28011111~40011111紫外線實現(xiàn)100%吸收。
[0021] 所述的光穩(wěn)定劑包含GW-540、744、HPT、770中的一種或幾種，加入量優(yōu)選為混合 液總質量的0. 2~0. 3%，可W有效澤滅紫外線等高能光導致斷鏈產生的活性自由基。
[0022] 所述的抗氧劑種類包含1010、抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑264、抗氧劑2264、 抗氧劑1098、抗氧劑245、抗氧劑300、抗氧劑330中的一種或幾種，加入量優(yōu)選為混合液總 質量的0. 1%，可有效防止樹脂老化。
[0023] 所述的調色劑種類包含油溶紫401、紫色劑511、紫紅劑中的一種或幾種，加入量 為1~5ppm，使鏡片美觀的同時延緩鏡片老化導