專利名稱：一種含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明型涉及一種含聚硫氨酯類預聚物的溶液，具體涉及一種含巰基封端的聚硫
氨酯類預聚物的溶液及其制備方法。
二背景技術：
塑料透鏡與無機玻璃相比重量輕，不容易破裂，而且易染，因此近年來塑料鏡片 (如樹脂鏡片)的普及越來越迅速。對于視光材料，逐漸要求具有更高的光學性能，追求高 折射率、高阿貝數(shù)、低比重、耐熱性高、高沖擊性等。迄今已有各式各樣的鏡片用樹脂原料被 開發(fā)而使用。其中作為代表性的合成樹脂，有聚二乙二醇二烯丙基碳酸酯(簡稱為PADC)， 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯(PC)等。 采用PADC或PMMA得到的塑料透鏡，在低比重、耐沖擊性、染色等方面比無機玻璃 優(yōu)異。但折射率為1.49左右，比無機玻璃低，做高度數(shù)樹脂鏡片時有厚度變厚的缺點。另 外采用PC得到的塑料透鏡，折射率高為1.58左右，但阿貝數(shù)低為小于29，加之PC采用熔融 成型，所以在光學各向異性及著色方面有問題。 因此為了改進上述的缺點，提高折射率，而且光學透鏡的折射率^ 1. 55的新的視 光材料具體而言日本專利53-7787制造的一種透鏡是由間苯二甲酸二烯丙酯和聚二乙二 醇二烯丙基碳酸酯(85 : 15)的重量比共聚物。成功的得到了更薄的塑料透鏡，但有抗沖 擊強度差一些等問題。在日本專利63-235901、特開平3-54213都公開了對苯二甲酸二烯丙 酯類預聚物的共聚物，但是這些聚合物抗沖擊性都不高。
三
發(fā)明內容
針對上述缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種能提高塑料透鏡沖擊性的含巰基 (-SH)封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液。 本發(fā)明的技術內容為，一種含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液，其中含巰基 封端的聚硫氨酯類預聚物通式如下HS (CH2) x [S (G) m (CH2) xSOCNYsNHCO (CH2) x] nS (G) m (CH2) XSH 式中Ys表示在異氰酸酯化合物中脂肪族烴基、脂環(huán)族烴基或芳香族烴基；G為-CH 2S-、 -CH2CH2S-、 -CH2C6H4CH2S-或-CH2C6H1(1CH2S- ;x、 m和n分別為1或1以上的整數(shù)。
上述含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的折射率為nD25l. 540 1. 590，粘度 為n2540 580CP。 本發(fā)明的的另一目的在于提供上述含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的制 備方法。 —種含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的制備方法，其為在異氰酸酯中加入 有機錫化合物催化劑，加熱到35 45°C ;再滴加巰基化合物，滴完后在45 55t:下熟化 1 3小時后即制得含異氰酸基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液；異氰酸酯和巰基化合物 的摩爾比為l : 1.5 3，有機錫化合物催化劑的加入量為異氰酸酯重量的0. 1 0.5% ;巰基化合物的滴加時間為0. 5 2小時。 在上述含異氰酸基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的制備方法中異氰酸酯為異 佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、二環(huán)乙基甲烷二異氰酸酯(HMDI或 H12MDI) 、1. 4-環(huán)己烷二異氰酸酯(CHDI)、環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯(HXDI或HJDI)、降冰 片烷二異氰酸酯(NBDI)或苯二亞甲基二異氰酸酯(m-XDI、P-XDI);優(yōu)選異佛爾酮二異氰酸 酯、六亞甲基二異氰酸酯或二環(huán)乙基甲烷二異氰酸酯。 在上述含異氰酸基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的制備方法中巰基化合物為 脂肪族多硫醇化合物或芳香族多硫醇化合物，其中脂肪族多硫醇化合物可為2， 3- 二巰基 乙基硫代丙硫醇、二巰基甲基硫代甲烷、二巰基甲基硫代乙烷、二巰基乙基硫代甲烷、二巰 基乙基硫代乙烷、二巰基_2甲基丙基硫代甲烷或三巰基甲基硫代甲烷；芳香族多硫醇化合
物可為
HSCH2SCH2'
—CH2SCH2SH
HSCH2SCH2-
^Z-CH2SCH2SH
HSCH2CH2SCH2'
'—CH2SCH2CH2SH
HSCH2CH2SCHf 、-CH2SCH2CH2SH 、
HSCH2SCH2^^)-CH2SCH2^^)-CH2SCH2SH 在上述含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的制備方法中有機錫化合物催化 劑為二丁基二氯化錫和二甲基二氯化錫。 將含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液用于塑料透鏡的生產(chǎn)，生產(chǎn)的塑料透鏡
具有高折射率、高啊貝數(shù)和較高的耐沖擊性；塑料透鏡的制備方法為常規(guī)塑料透鏡的制備
方法，具體制備方法如下將如下原料按重量百分比混合， 含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液5 15 含多異氰酸酯化合物的溶液 50 60 多巰基化合物 30 40 紫外線吸收劑 0. 05 0. 15 催化劑 0. 05 0.15 其中含多異氰酸酯化合物的溶液由異佛爾酮二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷二異氰 酸酯混合而成，異佛爾酮二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的摩爾比為1 3 : 1;
5
多巰基化合物為2，3_ 二巰基乙基硫代丙硫醇、二巰基甲基硫代甲烷、二巰基甲基 硫代乙烷、二巰基乙基硫代甲烷、二巰基乙基硫代乙烷、二巰基_2甲基丙基硫代甲烷、三巰 基甲基硫代甲烷； 再將上述混合溶液注入由膠帶玻璃注塑模具中，將此注塑模放入固化爐后加熱到 30 40°C ，再經(jīng)8 9個小時將溫度升至55 65°C ，保溫4 6個小時；再經(jīng)2 5個小 時將溫度升至115 125°C ，保溫2 5個小時；再經(jīng)25 35分鐘將溫度降至75 85°C ， 固化成型后，脫模得到樹脂鏡片，把鏡片再進一步洗凈后再在115 125t:經(jīng)1 3個小時 退火，即得到無色透明良好的樹脂鏡片。 在上述塑料透鏡的制備方法中紫外線吸收劑為常規(guī)塑料透鏡中使用的紫外線吸 收劑，主要為2-(2'-羥基_3' 、5' -二叔丁基苯基)_5-氯代苯并三唑(簡稱，327或 UV7。2)、2-(2'-羥基_3'叔丁基-5'甲基苯基)-5氯代苯并三唑(UV326、UV7。3)、2-(2'-羥 基-5'-甲基苯基)苯并三唑(UV-P、UVTO1)或2-(2'-羥基_3' -5' - 二叔丁基苯基) 苯并三唑(UV329、UV7。9)。 在上述塑料透鏡的制備方法中催化劑為常規(guī)塑料透鏡中使用的催化劑，主要為二 丁基二氯化錫和二甲基二氯化錫。 本發(fā)明所具有的優(yōu)點是，將本發(fā)明用于塑料透鏡的生產(chǎn)，能提高塑料透鏡的沖擊 性。
四、具體實施例 例1、在250ml裝有溫度計、冷凝管、氮氣入口和攪拌器的四口燒瓶中投入異佛爾
酮二異氰酸酯55. 7g(0. 25mol)和二丁基二氯化錫0. 2g，在氮氣保護下加熱至5(TC;經(jīng)1小
時滴加二巰基甲基硫代乙烷96. 2g(0. 5mo1)，滴完后在6(TC下熟化2小時后即制得152. lg
含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液；其折射率n。251. 5 7 5 3，粘度n258 0CP。 例2、在250ml裝有溫度計、冷凝管、氮氣入口和攪拌器的四口燒瓶中投入異佛爾
酮二異氰酸酯55. 7g(0. 25mol)和二丁基二氯化錫O. 25g，在氮氣保護下加熱至50°C;經(jīng)1小
時滴加二巰基乙基硫代甲烷50. lg(O. 4mo1)，滴完后在6(TC下熟化2小時后即制得106. 05g
含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液；其折射率n。251. 5690，粘度n2555CP。 例3、將異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)222. 3g(1. Omol)和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯
209. 8g(0. 8mol)，在氮氣保護下充分攪拌1小時后制得432. lg含多異氰酸酯化合物的溶液。 例4、將異佛爾酮二異氰酸酯266.7g(1.2mo1)和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯 157. 4g(0. 6mol)，在氮氣保護下充分攪拌1小時后制得424. lg含多異氰酸酯化合物的溶 液。 例5、將63g例1中制得的含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液、314g例3中制 得的含多異氰酸酯化合物的組合物、201g 2，3-二巰基乙基硫代丙硫醇、0.42g UV紫外線 吸收劑和0. 6g二丁基二氯化錫催化劑混合后注入由膠帶玻璃注塑模具中，將此注塑模具 放入固化爐后加熱到35°C ，再經(jīng)8個小時將溫度升至60°C ，保溫5個小時；再經(jīng)3小時將溫 度升至12(TC，保溫3個小時；再經(jīng)30分鐘將溫度降至80°C，固化成型后，脫模得到樹脂鏡 片，把鏡片再進一步洗凈后再在12(TC經(jīng)2個小時退火，即得到無色透明良好的樹脂鏡片；其折射率n。1. 5940，阿貝數(shù)VD40. 6，沖擊性為67. lg(O)。 例6、將63g例2中制得的含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物溶液、314g例4中制得 的含多異氰酸酯化合物的組合物、207g 2，3-二巰基乙基硫代丙硫醇、0.42g UV，紫外線吸 收劑和0. 6g 二丁基二氯化錫催化劑混合后注入由膠帶玻璃注塑模具中，將此注塑模具放 入固化爐后加熱到35°C ，再經(jīng)8個小時將溫度升至60°C ，保溫5個小時；再經(jīng)3小時將溫度 升至120°C ，保溫3個小時；再經(jīng)30分鐘將溫度降至80°C ，固化成型后，脫模得到樹脂鏡片， 把鏡片再進一步洗凈后再在12(TC經(jīng)2個小時退火，即得到無色透明良好的樹脂鏡片；其折 射率nDl. 5986，阿貝數(shù)VD40. 5，沖擊性為67. lg(O)。 上述樹脂鏡片的光學特性、折射率、阿貝數(shù)、耐沖擊性通過以下試驗進行評價
折射率(nD)、阿貝數(shù)(Ve)使用在2(TC下V-棱鏡上測定； 耐沖擊性采用FDA的試驗方法，使鋼球按照由輕到重的順序從127cm的高度落到 中心厚度為1. 0 1. 2mm的鏡片上，求出破壞重量不通過(g)X ;通過(g)O。
權利要求
一種含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液，其中含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物通式如下HS(CH2)x[S(G)m(CH2)xSOCNYsNHCO(CH2)x]nS(G)m(CH2)xSH式中Ys表示在異氰酸酯化合物中脂肪族烴基、脂環(huán)族烴基或芳香族烴基；G為-CH2S-、-CH2CH2S-、-CH2C6H4CH2S-或-CH2C6H10CH2S-；x、m和n分別為1或1以上的整數(shù)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物溶液，其特征為溶液的折射 率為nD25l. 540 1. 590，粘度為n2540 580CP。
3. 根據(jù)權利要求1所述的含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的制備方法，其為 在異氰酸酯中加入有機錫化合物催化劑，加熱到35 45°C ;再滴加巰基化合物，滴完后在 45 55t:下熟化1 3小時后即制得含異氰酸基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液；異氰酸 酯和巰基化合物的摩爾比為l : 1.5 3，有機錫化合物催化劑的加入量為異氰酸酯重量的 0. 1 0. 5% ;巰基化合物的滴加時間為0. 5 2小時。
4. 根據(jù)權利要求3所述含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的制備方法，其特征 為有機錫化合物催化劑為二丁基二氯化錫或二甲基二氯化錫。
5. 根據(jù)權利要求3所述含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的制備方法，其特征為異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)乙基甲烷二異氰酸酯、1.4-環(huán)己烷二異氰酸酯、環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯或苯二亞甲基 二異氰酸酯。
6. 根據(jù)權利要求3所述含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的制備方法，其特征 為巰基化合物為2，3-二巰基乙基硫代丙硫醇、二巰基甲基硫代甲烷、二巰基甲基硫代乙 烷、二巰基乙基硫代甲烷、二巰基乙基硫代乙烷、二巰基_2甲基丙基硫代甲烷或三巰基甲 基硫代甲烷。
7. 根據(jù)權利要求3所述含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的制備方法，其特征 為巰基化合物為下列化合物中的一種<formula>formula see original document page 3</formula><formula>formula see original document page 3</formula><formula>formula see original document page 3</formula>
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液，其中含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物通式如下HS(CH2)x[S(G)m(CH2)xSOCNYsNHCO(CH2)x]nS(G)m(CH2)xSH式中Ys表示在異氰酸酯化合物中脂肪族烴基、脂環(huán)族烴基或芳香族烴基；G為-CH2S-、-CH2CH2S-、-CH2C6H4CH2S-或-CH2C6H10CH2S-；x、m和n分別為1或1以上的整數(shù)。本發(fā)明還涉及該含巰基封端的聚硫氨酯類預聚物的溶液的生產(chǎn)方法。本發(fā)明具有的優(yōu)點是用于塑料透鏡的生產(chǎn)，能提高塑料透鏡的沖擊性。
文檔編號C08G18/38GK101712742SQ20091021305
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權日2009年11月10日
發(fā)明者李英俊, 范建秋, 袁東華, 韓文琴 申請人:江陰市茂盛光學材料有限公司