一種可降解光學樹脂透鏡的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及樹脂的合成技術，具體是一種可降解光學樹脂透鏡的制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來，樹脂透鏡迅速且更習以為常地用作眼鏡、照相機以及類似產(chǎn)品的光學元件，這是因為樹脂透鏡比無機透鏡重量輕、更不易破碎且更易著色。人們已經(jīng)使用由聚乳酸、二甘醇雙經(jīng)游離基聚合而成的樹脂來制備這類透鏡。這種樹脂的沖擊強度高、重量輕、可降解并表現(xiàn)出極好的著色性能以及出色的可進行切削和拋光的加工性能。
[0003]目前市場上廣泛使用的光學樹脂材料如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、CR-39等，具有較低的折射率，傳統(tǒng)的光學樹脂折射率最高的也只能達到nD=l.590，廢棄后成為自然垃圾，且綜合性能不很理想，這樣就限制了材料的應用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種與玻璃透鏡相同光學性能、具有高折光指數(shù)、良好聚光性能的可降解光學樹脂透鏡的制備方法，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
一種可降解光學樹脂透鏡的制備方法，具體步驟包括:
一、可降解光學樹脂的制備
可降解光學樹脂按照質量百分比的原料包括:聚氨酯樹脂或硫代氨基甲酸-S-烷基酯樹脂70-80%、增鏈劑5-8%、交聯(lián)劑4-6%、光穩(wěn)定劑2_4%、紫外線吸收劑1_3%、抗氧劑2_4%、油溶性染料3-6%、聚乳酸3-8% ;將各原料混合后加熱至60-70°C，并在該溫度下反應2_3h，進行充分反應后，溶液呈現(xiàn)透明色，蒸發(fā)結晶澆鑄模具，自然聚合得可降解光學樹脂；
二、可降解光學樹脂透鏡的制備
利用可降解光學樹脂，將其與內(nèi)脫模劑制成混合物，可降解光學樹脂與內(nèi)脫模劑的質量比為90-110:1，并把此混合物注入模具中，進行鑄塑聚合形成需要得到的可降解光學樹脂透鏡。
[0006]作為本發(fā)明進一步的方案:可降解光學樹脂按照質量百分比的原料包括:聚氨酯樹脂或硫代氨基甲酸-S-烷基酯樹脂74%、增鏈劑5%、交聯(lián)劑5%、光穩(wěn)定劑3%、紫外線吸收劑2%、抗氧劑3%、油溶性染料5%和聚乳酸3%。
[0007]作為本發(fā)明進一步的方案:內(nèi)脫模劑包括溶劑型脫模劑、水性脫模劑、無溶劑型脫模劑、粉末脫模劑、膏狀脫模劑中的一種或任意組合。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的樹脂具有優(yōu)良的光學性能和高折射率，并且是無色的。同時它又具有高表面精度和優(yōu)良的耐氣候性，并呈現(xiàn)出優(yōu)良的沖擊強度和光學性能，重量又輕，適用于作眼鏡和照相機之類的光學元件。當過了使用年限后，即使被丟棄，也可以自動降解，不對環(huán)境產(chǎn)生負擔。它還可用普通的玻璃模具不需任何特殊的脫模處理而非常有效的進行工業(yè)化規(guī)模的生產(chǎn)。此外，本發(fā)明的樹脂透鏡可進行物理和化學處理，如表面研磨處理、抗靜電處理、硬涂鍍處理、不反射涂鍍處理、著色處理和為防止反射的消光處理，增強硬度、改進耐磨性和耐化學性，防止變渾濁，可滿足樣式更新的需要等等。
【具體實施方式】
[0009]下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0010]現(xiàn)有技術主要不足在于折射率不高，或者為了提高折射率而使樹脂存在高分散作用、耐氣候性差和高比重等缺點。為了解決這一問題，在合成樹脂時，它應由至少含有一個硫原子的脂族多異氰羧脂化合物與一種或多種活潑氫化物經(jīng)反應而合成的。同時本發(fā)明采用了一種內(nèi)脫模劑的方法和使用由聚烯烴樹脂制成的模具的方法。
[0011]本發(fā)明分兩個步驟，第一步是提供生產(chǎn)出一種具有優(yōu)良的光學性能和高折射率達到90%-95&的樹脂的方法。為一種或多種至少含有一個硫原子的脂族多異氰酸酯化合物與一種或多種活潑氫化合物進行反應，該活潑氫化合物選自多元醇化合物、僅在硫基中含有的硫原子之外再至少含有一個硫原子的多硫醇化合物。第二步是利用本發(fā)明的樹脂制備透鏡的方法，它包括將一種或多種至少含有一個硫原子的脂族多異氰酸酯化合物、一種或多種活潑氫化合物、至少一種內(nèi)脫模劑，制成混合物，并把此混合物注入模具中，進行鑄塑聚合形成需要得到的透鏡。
[0012]具體的情況如以下實施例所示。
[0013]實施例1
本發(fā)明實施例中，一種可降解光學樹脂透鏡的制備方法，具體步驟包括:
一、可降解光學樹脂的制備
可降解光學樹脂按照質量百分比的原料包括:聚氨酯樹脂70%、增鏈劑8%、交聯(lián)劑4%、光穩(wěn)定劑2%、紫外線吸收劑1%、抗氧劑3%、油溶性染料4%和聚乳酸8% ;將各原料混合后加熱60°C 3h，進行充分反應后，溶液呈現(xiàn)透明色，蒸發(fā)結晶澆鑄模具，自然聚合得可降解光學樹脂。
[0014]二、可降解光學樹脂透鏡的制備
利用可降解光學樹脂，將其與內(nèi)脫模劑制成混合物，可降解光學樹脂與內(nèi)脫模劑的質量比為90:1，并把此混合物注入模具中，進行鑄塑聚合形成需要得到的可降解光學樹脂透
Ho
[0015]實施例2
本發(fā)明實施例中，一種可降解光學樹脂透鏡的制備方法，具體步驟包括:
一、可降解光學樹脂的制備
可降解光學樹脂按照質量百分比的原料包括:硫代氨基甲酸-S-烷基酯樹脂80%、增鏈劑5%、交聯(lián)劑4%、光穩(wěn)定劑2%、紫外線吸收劑1%、抗氧劑2%、油溶性染料3%和聚乳酸3% ;將各原料混合后加熱70°C 2h，進行充分反應后，溶液呈現(xiàn)透明色，蒸發(fā)結晶澆鑄模具，自然聚合得可降解光學樹脂。
[0016]二、可降解光學樹脂透鏡的制備
利用可降解光學樹脂，將其與內(nèi)脫模劑制成混合物，可降解光學樹脂與內(nèi)脫模劑的質量比為110:1，并把此混合物注入模具中，進行鑄塑聚合形成需要得到的可降解光學樹脂透
Ho
[0017]實施例3
本發(fā)明實施例中，一、可降解光學樹脂的制備
可降解光學樹脂按照質量百分比的原料包括:硫代氨基甲酸-S-烷基酯樹脂74%、增鏈劑5%、交聯(lián)劑5%、光穩(wěn)定劑3%、紫外線吸收劑2%、抗氧劑3%、油溶性染料5%和聚乳酸3%。將各原料混合后加熱65°C 2.5h，進行充分反應后，溶液呈現(xiàn)透明色，蒸發(fā)結晶澆鑄模具，自然聚合得可降解光學樹脂。
[0018]二、可降解光學樹脂透鏡的制備
利用可降解光學樹脂，將其與內(nèi)脫模劑制成混合物，可降解光學樹脂與內(nèi)脫模劑的質量比為100:1，并把此混合物注入模具中，進行鑄塑聚合形成需要得到的可降解光學樹脂透
Ho
[0019]使用聚氨酯樹脂或硫代氨基甲酸-S-烷基酯樹脂作為初始原料按照70%或80%加入，這樣異氰酸酯官能團和羥基之間產(chǎn)生氨基甲酸酯鍵和，或者異氰酸酯官能團和硫基之間產(chǎn)生S-烷基硫代氨基甲酸酯鍵和。在本發(fā)明情況下的樹脂透鏡除了含有上述的鍵和之外還可以根據(jù)透鏡的最終用途而含有脲基甲酸酯鍵和、脲鍵和、縮二脲鍵和或類似的鍵和。可在原材料中加入多種添加劑以獲得特殊性能。添加劑包括增鏈劑、交聯(lián)劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗氧劑、油溶性染料和聚乳酸。為了將反應速率調節(jié)到所需要的程度，可以加入一種通常用于制造聚氨酯或S-烷基硫代氨基甲酸酯的已知的反應催化劑。充分反應后，溶液呈現(xiàn)透明色，加熱60-70攝氏度2-3h，蒸發(fā)結晶澆鑄模具，自然聚合可得所需樹脂。
[0020]對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0021]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【主權項】
1.一種可降解光學樹脂透鏡的制備方法，其特征在于，具體步驟包括: 一、可降解光學樹脂的制備 可降解光學樹脂按照質量百分比的原料包括:聚氨酯樹脂或硫代氨基甲酸-S-烷基酯樹脂70-80%、增鏈劑5-8%、交聯(lián)劑4-6%、光穩(wěn)定劑2_4%、紫外線吸收劑1_3%、抗氧劑2_4%、油溶性染料3-6%、聚乳酸3-8% ;將各原料混合后加熱至60-70°C，并在該溫度下反應2_3h，進行充分反應后，溶液呈現(xiàn)透明色，蒸發(fā)結晶澆鑄模具，自然聚合得可降解光學樹脂； 二、可降解光學樹脂透鏡的制備 利用可降解光學樹脂，將其與內(nèi)脫模劑制成混合物，可降解光學樹脂與內(nèi)脫模劑的質量比為90-110:1，并把此混合物注入模具中，進行鑄塑聚合形成需要得到的可降解光學樹脂透鏡。2.根據(jù)權利要求1所述的可降解光學樹脂透鏡的制備方法，其特征在于，可降解光學樹脂按照質量百分比的原料包括:聚氨酯樹脂或硫代氨基甲酸-S-烷基酯樹脂74%、增鏈劑5%、交聯(lián)劑5%、光穩(wěn)定劑3%、紫外線吸收劑2%、抗氧劑3%、油溶性染料5%和聚乳酸3%。3.根據(jù)權利要求1所述的可降解光學樹脂透鏡的制備方法，其特征在于，內(nèi)脫模劑包括溶劑型脫模劑、水性脫模劑、無溶劑型脫模劑、粉末脫模劑、膏狀脫模劑中的一種或任意組合。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可降解光學樹脂透鏡的制備方法，可降解光學樹脂按照質量百分比的原料包括：聚氨酯樹脂或硫代氨基甲酸-S-烷基酯樹脂70-80%、增鏈劑5-8%、交聯(lián)劑4-6%、光穩(wěn)定劑2-4%、紫外線吸收劑1-3%、抗氧劑2-4%、油溶性染料3-6%、聚乳酸3-8%；將各原料混合后加熱充分反應，蒸發(fā)結晶澆鑄模具，自然聚合得可降解光學樹脂；利用可降解光學樹脂，將其與內(nèi)脫模劑制成混合物，并把此混合物注入模具中，進行鑄塑聚合即得。本發(fā)明的樹脂具有優(yōu)良的光學性能、高折射率、高表面精度、優(yōu)良的耐氣候性、優(yōu)良的沖擊強度和光學性能，重量輕、可自動降解。本發(fā)明的樹脂透鏡可進行物理和化學處理等。
【IPC分類】G02B1/04, C08L67/04, C08L75/04
【公開號】CN105062037
【申請?zhí)枴緾N201510498971
【發(fā)明人】屈步強
【申請人】深圳市三十一科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月14日