一種高折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高折射率新型含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法,將含有活潑氫的多元硫醇與環(huán)氧氯丙烷合成得到的新型環(huán)氧樹脂,該樹脂與雙酚A型環(huán)氧樹脂在固化劑的作用下,將混合物注入特制的玻璃模具中,在一定的溫度下通過一次固化成型和二次固化成型得到所述的光學鏡片材料。與傳統(tǒng)光學樹脂相比,該光學鏡片材料由于含有硫元素,大大提高了鏡片的折射率,使得高光度下的鏡片更輕更薄,并且具有良好的機械性能,耐藥性,耐熱性和抗沖擊性能等。
【專利說明】
一種高折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種高折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法,屬于光學材料 制備領域。
【背景技術】
[0002] 聚合物光學樹脂與光學玻璃相比,以其質(zhì)輕,耐磨,抗沖性及制作工藝簡單和成本 低廉而逐漸被接受,可應用于多個領域,尤其在眼鏡片制造行業(yè),比如傳統(tǒng)的光學塑料烯丙 基二甘醇二碳酸酯(商品名CR-39)等幾種熱固性樹脂和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙 烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚4-甲基戊烯-l(TPX)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)等熱塑性光學 樹脂(非專利文獻1)。近年來,隨著聚合物光學材料制造技術的不斷進步,新型光學樹脂也 逐漸出現(xiàn)在市場上,而傳統(tǒng)的光學樹脂,比如市面上比較多的亞克力系列的樹脂鏡片,其 一,折射率較低,一般在1.56左右;其二,如果不加助劑的情況下,力學抗沖性能不佳;其三, 反應過程中收縮率相對較大,導致高光度的鏡片中間容易破裂。而目前提高樹脂的折射率 有如下幾種方法: (1) 采用向聚合物中摻雜無機納米粒子,折射率甚至能使折射率達到1.8,但是在制備 過程中,無機納米粒子的粒徑、分散性、添加量等卻無法控制,粒徑太大不均一導致透明性 不好,分散性不好同樣導致光學性能不好,而且要達到比較高的折射率,往往需要加入很多 的納米粒子,其一導致樹脂比重增加,其二制備成本大幅增加; (2) 制備原料中引入苯環(huán),除氟以外的鹵素原子,根據(jù)經(jīng)典電磁理論可知確實可以有效 的提高樹脂材料的折射率,但是引入苯環(huán)導致樹脂材料極易發(fā)生黃變,耐候性不佳,且鹵素 原子本身有毒,容易見光分解,且顏色比較深。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種尚折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法。
[0004] 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案是: 一種尚折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法,包括如下步驟: (1) 于反應釜內(nèi)加入多元硫醇,控制反應釜溫度為0°O10°C,然后于卜1.5h內(nèi)滴加 0. lg/mL~0.3g/mL的NaOH溶液和占體系總質(zhì)量為10%~20wt%的甲醇,滴完反應1.5~2h,再于1 ~1.5h內(nèi)滴加環(huán)氧氯丙烷,滴完恒溫1~2h,再在1~1.5h內(nèi)繼續(xù)滴加 0.1g/mL~0.3g/mL的NaOH 溶液,使反應體系保持中性,滴完后繼續(xù)反應2~3h后,停止反應,加入萃取液分離出有機物, 干燥劑進行干燥,最后減壓蒸餾除去多余物質(zhì),得到無色或淡黃色透明物質(zhì);其中,多元硫 醇與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為1:3~1:1,第一次滴加的NaOH溶液中NaOH與多元硫醇的質(zhì)量比 為1:50; (2) 將步驟(1)所得物質(zhì)與環(huán)氧樹脂按1:9~9:1的質(zhì)量比混合,加入一定量的固化劑, 真空狀態(tài)下,在一定溫度下攪拌反應一定時間并脫除氣泡; (3) 將步驟(2)所得混合物注入到玻璃模具中,然后在程序升溫箱中一次固化成型,第 一階段的溫度為30~40°C,時間為20~24 h;第二階段溫度為60~70°C,時間為1~2h;第三階 段溫度為70~80°C,時間為2~3 h,第四階段為室溫; (4)將步驟(3)經(jīng)一次固化成型后的混合物分四個階段進行二次固化成型,第一階段溫 度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫 度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫。
[0005] 進一步的,步驟(1)中,多元硫醇為分子結(jié)構(gòu)中含有二個及兩個以上-SH的硫醇 類有機化合物;具體選自2,2 ' -二巰基乙硫醚(MES)、2,3-二巰基乙基硫代丙硫醇(BES)、2, 3-三巰基乙基硫代丙烷(TES )和2,2 二巰基乙基硫代甲烷等中任意一種。
[0006] 進一步的,步驟(2)中,所述環(huán)氧樹脂為雙酸A型環(huán)氧樹脂。
[0007] 進一步的,步驟(2)中,加入的固化劑用量為體系總質(zhì)量的5%~10%,所述固化劑為 芳香胺類、酸酐類或脂肪胺類化合物,選自對苯二胺、對苯二甲胺、間苯二甲胺、間苯二胺、 三乙硫醇胺、甲基六氫苯酐、三乙醇胺、乙二胺中任意一種或幾種。
[0008] 進一步的,步驟(2)中,反應溫度為30°〇40°C,反應時間為20min~30min,攪拌速率 為200 r/min。
[0009] 進一步的,步驟(3)中,升溫速率為5°C/30 min。
[0010] 進一步的,步驟(4)中,升溫速率為5°C/30 min。
[0011] 與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的優(yōu)點是: 本發(fā)明提供了一種高折射率光學鏡片材料的制備方法。所制得光學材料具有輕便美觀 高折射率、透光性好、收縮性小,固化物的粘接性、耐熱性、耐化學藥品和機械性能優(yōu)良等特 點,制備工藝簡單,成本低;單體純度高,產(chǎn)物綜合性能好;合成過程易操控,反應溫和且重 復性好。該光學材料可應用于多種領域,制作加工成各種透明器件,如透鏡,棱鏡和超薄鏡 片材料。
【具體實施方式】
[0012] 以下通過實施案例對本發(fā)明做進一步的闡述,但本發(fā)明不限于此。
[0013] 對比例 將雙酚A環(huán)氧樹脂中加入體系總質(zhì)量為10%的乙二胺,反應時間為40 min,攪拌速率為 200 r/min,同時抽真空除去氣泡,結(jié)束后注入模具中,分四階段進行固化成型,第一階段溫 度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫 度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片進行 清洗,然后二次固化,第一階段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫,升溫速率為 5°C/30 min。將得到的鏡片進行各項檢測,屬于中等折射率樹脂材料,色散程度不高,黃變 指數(shù)較低,說明材料不易變黃,力學抗沖性能良好,光透過性優(yōu)異,但紫外截止波較低,說明 其較容易透過紫外光。
[0014] 實施例1 2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇與環(huán)氧氯丙烷的比例為1:3(摩爾比),質(zhì)量比約1:1,先向 反應釜中加入2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇,其加入量占反應體系的40wt%,控制反應釜溫度 為0 °010 °C,然后于1 h內(nèi)同時滴加0.1 g/ml的NaOH溶液10ml和占體系總質(zhì)量為15wt%的甲 醇,滴完后反應1.5h,然后開始向反應釜中滴加環(huán)氧氯丙烷,其加入量占反應體系的42wt%, 環(huán)氧氯丙烷需在lh內(nèi)滴加完,恒溫lh,然后在lh內(nèi)繼續(xù)滴加 O.lg/mL的NaOH溶液,直至反應 體系保持中性,繼續(xù)反應3h,停止反應,加入甲苯和水的混合萃取液,使白色固體溶解,分出 有機相,并用蒸餾水反復洗至中性,用無水硫酸鈉干燥劑干燥,減壓蒸餾除去甲苯及剩余 水,得無色或淡黃色透明液體;將制備得到的原料與雙酸A環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比1:9混合,并加 入體系總質(zhì)量10%的乙二胺,反應時間為40 min,攪拌速率為200 r/min,同時抽真空除去氣 泡,結(jié)束后注入模具中,分四階段進行固化成型,第一階段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫度80~90 °C,時間為2~5 h; 第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片進行清洗,然后二次固化,第一階 段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階 段溫度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片 進行各項檢測,屬于中等折射率樹脂材料且比未加含硫環(huán)氧提高,色散程度不高,黃變指數(shù) 較低,說明材料不易變黃,力學抗沖性能良好,光透過性優(yōu)異,但紫外截止波略有提高。
[0015] 實施例2 2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇與環(huán)氧氯丙烷的比例為1:3(摩爾比),質(zhì)量比約1:1,先向 反應釜中加入2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇,其加入量占反應體系的40wt%,控制反應釜溫度 為0 °010 °C,然后于1 h內(nèi)同時滴加0.1 g/ml的NaOH溶液10ml和占體系總質(zhì)量為15wt%的甲 醇,滴完后反應1.5h,然后開始向反應釜中滴加環(huán)氧氯丙烷,其加入量占反應體系的42wt%, 環(huán)氧氯丙烷需在lh內(nèi)滴加完,恒溫lh,然后在lh內(nèi)繼續(xù)滴加 O.lg/mL的NaOH溶液,直至反應 體系保持中性,繼續(xù)反應3h,停止反應,加入甲苯和水的混合萃取液,使白色固體溶解,分出 有機相,并用蒸餾水反復洗至中性,用無水硫酸鈉干燥劑干燥,減壓蒸餾除去甲苯及剩余 水,得無色或淡黃色透明液體;將制備得到的原料與雙酸A環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比2:8混合,并加 入體系總質(zhì)量10%的乙二胺,反應時間為40 min,攪拌速率為200 r/min,同時抽真空除去氣 泡,結(jié)束后注入模具中,分四階段進行固化成型,第一階段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫度80~90 °C,時間為2~5 h; 第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片進行清洗,然后二次固化,第一階 段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階 段溫度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片 進行各項檢測,性能上比實施例1略有提高,具體數(shù)據(jù)見表1。
[0016] 實施例3 2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇與環(huán)氧氯丙烷的比例為1:3(摩爾比),質(zhì)量比約1:1,先向 反應釜中加入2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇,其加入量占反應體系的40wt%,控制反應釜溫度 為0 °010 °C,然后于1 h內(nèi)同時滴加0.1 g/ml的NaOH溶液10ml和占體系總質(zhì)量為15wt%的甲 醇,滴完后反應1.5h,然后開始向反應釜中滴加環(huán)氧氯丙烷,其加入量占反應體系的42wt%, 環(huán)氧氯丙烷需在lh內(nèi)滴加完,恒溫lh,然后在lh內(nèi)繼續(xù)滴加 O.lg/mL的NaOH溶液,直至反應 體系保持中性,繼續(xù)反應3h,停止反應,加入甲苯和水的混合萃取液,使白色固體溶解,分出 有機相,并用蒸餾水反復洗至中性,用無水硫酸鈉干燥劑干燥,減壓蒸餾除去甲苯及剩余 水,得無色或淡黃色透明液體;將制備得到的原料與雙酸A環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比3:7混合,并加 入體系總質(zhì)量10%的乙二胺,反應時間為40 min,攪拌速率為200 r/min,同時抽真空除去氣 泡,結(jié)束后注入模具中,分四階段進行固化成型,第一階段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫度80~90 °C,時間為2~5 h; 第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片進行清洗,然后二次固化,第一階 段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階 段溫度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片 進行各項檢測,性能上比實施例1略有提高,具體數(shù)據(jù)見表1。
[0017] 實施例4 2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇與環(huán)氧氯丙烷的比例為1:3(摩爾比),質(zhì)量比約1:1,先向 反應釜中加入2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇,其加入量占反應體系的40wt%,控制反應釜溫度 為0 °010 °C,然后于1 h內(nèi)同時滴加0.1 g/ml的NaOH溶液10ml和占體系總質(zhì)量為15wt%的甲 醇,滴完后反應1.5h,然后開始向反應釜中滴加環(huán)氧氯丙烷,其加入量占反應體系的42wt%, 環(huán)氧氯丙烷需在lh內(nèi)滴加完,恒溫lh,然后在lh內(nèi)繼續(xù)滴加0.1g/mL的NaOH溶液,直至反應 體系保持中性,繼續(xù)反應3h,停止反應,加入甲苯和水的混合萃取液,使白色固體溶解,分出 有機相,并用蒸餾水反復洗至中性,用無水硫酸鈉干燥劑干燥,減壓蒸餾除去甲苯及剩余 水,得無色或淡黃色透明液體;將制備得到的原料與雙酸A環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比4:6混合,并加 入體系總質(zhì)量10%的乙二胺,反應時間為40 min,攪拌速率為200 r/min,同時抽真空除去氣 泡,結(jié)束后注入模具中,分四階段進行固化成型,第一階段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫度80~90 °C,時間為2~5 h; 第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片進行清洗,然后二次固化,第一階 段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階 段溫度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片 進行各項檢測,性能上比實施例2略有提高,具體數(shù)據(jù)見表1。
[0018] 實施例5 2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇與環(huán)氧氯丙烷的比例為1:3(摩爾比),質(zhì)量比約1:1,先向 反應釜中加入2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇,其加入量占反應體系的40wt%,控制反應釜溫度 為0 °010 °C,然后于1 h內(nèi)同時滴加0.1 g/ml的NaOH溶液10ml和占體系總質(zhì)量為15wt%的甲 醇,滴完后反應1.5h,然后開始向反應釜中滴加環(huán)氧氯丙烷,其加入量占反應體系的42wt%, 環(huán)氧氯丙烷需在lh內(nèi)滴加完,恒溫lh,然后在lh內(nèi)繼續(xù)滴加0.1g/mL的NaOH溶液,直至反應 體系保持中性,繼續(xù)反應3h,停止反應,加入甲苯和水的混合萃取液,使白色固體溶解,分出 有機相,并用蒸餾水反復洗至中性,用無水硫酸鈉干燥劑干燥,減壓蒸餾除去甲苯及剩余 水,得無色或淡黃色透明液體;將制備得到的原料與雙酸A環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比1:1混合,并加 入體系總質(zhì)量10%的乙二胺,反應時間為40 min,攪拌速率為200 r/min,同時抽真空除去氣 泡,結(jié)束后注入模具中,分四階段進行固化成型,第一階段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫度80~90 °C,時間為2~5 h; 第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片進行清洗,然后二次固化,第一階 段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階 段溫度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片 進行各項檢測,折射率超過1.60,屬于高折射率樹脂材料,也就是說隨著含硫環(huán)氧的量逐漸 增加,折射率確實會有所提高,且其他性質(zhì)基本變化不大,性能比較穩(wěn)定,具體數(shù)據(jù)見表1。
[0019] 實施例6 2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇與環(huán)氧氯丙烷的比例為1:3(摩爾比),質(zhì)量比約1:1,先向 反應釜中加入2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇,其加入量占反應體系的40wt%,控制反應釜溫度 為0 °010 °C,然后于1 h內(nèi)同時滴加0.1 g/ml的NaOH溶液10ml和占體系總質(zhì)量為15wt%的甲 醇,滴完后反應1.5h,然后開始向反應釜中滴加環(huán)氧氯丙烷,其加入量占反應體系的42wt%, 環(huán)氧氯丙烷需在lh內(nèi)滴加完,恒溫lh,然后在lh內(nèi)繼續(xù)滴加0.1g/mL的NaOH溶液,直至反應 體系保持中性,繼續(xù)反應3h,停止反應,加入甲苯和水的混合萃取液,使白色固體溶解,分出 有機相,并用蒸餾水反復洗至中性,用無水硫酸鈉干燥劑干燥,減壓蒸餾除去甲苯及剩余 水,得無色或淡黃色透明液體;將制備得到的原料與雙酸A環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比3:2混合,并加 入體系總質(zhì)量10%的乙二胺,反應時間為40 min,攪拌速率為200 r/min,同時抽真空除去氣 泡,結(jié)束后注入模具中,分四階段進行固化成型,第一階段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫度80~90 °C,時間為2~5 h; 第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片進行清洗,然后二次固化,第一階 段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階 段溫度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片 進行各項檢測,折射率依然在提高,但黃變指數(shù)增加了,當黃變指數(shù)為5及以上,鏡片呈現(xiàn)微 黃,其他性能基本穩(wěn)定,具體數(shù)據(jù)見表1。
[0020] 實施例7 2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇與環(huán)氧氯丙烷的比例為1:3(摩爾比),質(zhì)量比約1:1,先向 反應釜中加入2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇,其加入量占反應體系的40wt%,控制反應釜溫度 為0 °010 °C,然后于1 h內(nèi)同時滴加0.1 g/ml的NaOH溶液10ml和占體系總質(zhì)量為15wt%的甲 醇,滴完后反應1.5h,然后開始向反應釜中滴加環(huán)氧氯丙烷,其加入量占反應體系的42wt%, 環(huán)氧氯丙烷需在lh內(nèi)滴加完,恒溫lh,然后在lh內(nèi)繼續(xù)滴加0.1g/mL的NaOH溶液,直至反應 體系保持中性,繼續(xù)反應3h,停止反應,加入甲苯和水的混合萃取液,使白色固體溶解,分出 有機相,并用蒸餾水反復洗至中性,用無水硫酸鈉干燥劑干燥,減壓蒸餾除去甲苯及剩余 水,得無色或淡黃色透明液體;將制備得到的原料與雙酸A環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比8:2混合,并加 入體系總質(zhì)量10%的乙二胺,反應時間為40 min,攪拌速率為200 r/min,同時抽真空除去氣 泡,結(jié)束后注入模具中,分四階段進行固化成型,第一階段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫度80~90 °C,時間為2~5 h; 第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片進行清洗,然后二次固化,第一階 段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階 段溫度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片 進行檢測,比起實施例6 .,由于含硫環(huán)氧的量增加,其本身呈現(xiàn)微黃色,故黃變指數(shù)逐漸增 加,含硫環(huán)氧柔性鏈比較多,材料抗沖性也越來越好,其他性質(zhì)基本穩(wěn)定,具體數(shù)據(jù)見表1。
[0021] 實施例8 2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇與環(huán)氧氯丙烷的比例為1:3(摩爾比),質(zhì)量比約1:1,先向 反應釜中加入2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇,其加入量占反應體系的40wt%,控制反應釜溫度 為0 °010 °C,然后于1 h內(nèi)同時滴加0.1 g/ml的NaOH溶液10ml和占體系總質(zhì)量為15wt%的甲 醇,滴完后反應1.5h,然后開始向反應釜中滴加環(huán)氧氯丙烷,其加入量占反應體系的42wt%, 環(huán)氧氯丙烷需在lh內(nèi)滴加完,恒溫lh,然后在lh內(nèi)繼續(xù)滴加0.1g/mL的NaOH溶液,直至反應 體系保持中性,繼續(xù)反應3h,停止反應,加入甲苯和水的混合萃取液,使白色固體溶解,分出 有機相,并用蒸餾水反復洗至中性,用無水硫酸鈉干燥劑干燥,減壓蒸餾除去甲苯及剩余 水,得無色或淡黃色透明液體;將制備得到的原料與雙酸A環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比9:1混合,并加 入體系總質(zhì)量10%的乙二胺,反應時間為40 min,攪拌速率為200 r/min,同時抽真空除去氣 泡,結(jié)束后注入模具中,分四階段進行固化成型,第一階段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫度80~90 °C,時間為2~5 h; 第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片進行清洗,然后二次固化,第一階 段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階 段溫度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。將得到的鏡片 進行檢測,各項性能略有波動,但基本性能還算穩(wěn)定,具體數(shù)據(jù)見表1。
[0022] 實施例9 2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇與環(huán)氧氯丙烷的比例為1:3(摩爾比),質(zhì)量比約1:1,先向 反應釜中加入2,3_二巰基乙基硫代丙硫醇,其加入量占反應體系的40wt%,控制反應釜溫度 為0 °010 °C,然后于1 h內(nèi)同時滴加0.1 g/ml的NaOH溶液10ml和占體系總質(zhì)量為15wt%的甲 醇,滴完后反應1.5h,然后開始向反應釜中滴加環(huán)氧氯丙烷,其加入量占反應體系的42wt%, 環(huán)氧氯丙烷需在lh內(nèi)滴加完,恒溫lh,然后在lh內(nèi)繼續(xù)滴加0.1g/mL的NaOH溶液,直至反應 體系保持中性,繼續(xù)反應3h,停止反應,加入甲苯和水的混合萃取液,使白色固體溶解,分出 有機相,并用蒸餾水反復洗至中性,用無水硫酸鈉干燥劑干燥,減壓蒸餾除去甲苯及剩余 水,得無色或淡黃色透明液體;將制備得到的原料取一定質(zhì)量加入體系總質(zhì)量10%的乙二 胺,反應時間為40 min,攪拌速率為200 r/min,同時抽真空除去氣泡,結(jié)束后注入模具中, 分四階段進行固化成型,第一階段溫度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~ 80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫,升溫速 率為5°C/30 min。將得到的鏡片進行清洗,然后二次固化,第一階段溫度為35~45°C,時間 為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫度80~90 °C,時間為2 ~5 h;第四階段為室溫,升溫速率為5°C/30 min。制備該含硫環(huán)氧的材料折射率最高達到 1.64,也就是當各組分混合后折射率最高不超過1.64,具體數(shù)據(jù)見表1。
[0023]表1不同含量含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的各項性能數(shù)據(jù)
na--------折射率 VD--------色散值 YI--------黃變指數(shù) IPS--------單位面積的沖擊能 T(550nm)-------- 550nm波長處的透過率 λυν--------紫外截止波長。
【主權項】
1. 一種高折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: (1) 于反應釜內(nèi)加入多元硫醇,控制反應釜溫度為0°O10°C,然后于1~1.5h內(nèi)滴加 0. lg/mL~0.3g/mL的NaOH溶液和占體系總質(zhì)量為10%~20wt%的甲醇,滴完反應1.5~2h,再于1 ~1.5h內(nèi)滴加環(huán)氧氯丙烷,滴完恒溫1~2h,再在1~1.5h內(nèi)繼續(xù)滴加 NaOH溶液,使反應體系保 持中性,滴完后繼續(xù)反應2~3h后,停止反應,加入萃取液分離出有機物,干燥,最后減壓蒸餾 除去多余物質(zhì),得到無色或淡黃色透明物質(zhì);其中,多元硫醇與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為1:3~ 1:1,第一次滴加的NaOH溶液中NaOH與多元硫醇的質(zhì)量比為1:50; (2) 將步驟(1)所得物質(zhì)與環(huán)氧樹脂按1:9~9:1的質(zhì)量比混合,加入固化劑,真空狀態(tài) 下,加熱攪拌反應并脫除氣泡; (3) 將步驟(2)所得混合物注入到玻璃模具中,然后在程序升溫箱中進行一次固化成 型,第一階段的溫度為30~40°C,時間為20~24 h;第二階段溫度為60~70°C,時間為1~2h; 第三階段溫度為70~80°C,時間為2~3 h,第四階段為室溫; (4) 將步驟(3)經(jīng)一次固化成型后的混合物分四個階段進行二次固化成型,第一階段溫 度為35~45°C,時間為1~2 h;第二階段溫度為60~80 °C,時間為1~2 h;第三階段溫 度80~90 °C,時間為2~5 h;第四階段為室溫。2. 如權利要求1所述的高折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法,其特征在于, 步驟(1)中,多元硫醇為分子結(jié)構(gòu)中含有二個及兩個以上-SH的硫醇類有機化合物。3. 如權利要求1所述的高折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法,其特征在于, 步驟(1)中,多元硫醇選自2,2 二巰基乙硫醚、2,3-二巰基乙基硫代丙硫醇、2,3-三巰基乙 基硫代丙烷和2,2 -二疏基乙基硫代甲燒等中任意一種。4. 如權利要求1所述的高折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法,其特征在于, 步驟(2)中,所述環(huán)氧樹脂為雙酸A型環(huán)氧樹脂。5. 如權利要求1所述的高折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法,其特征在于, 步驟(2)中,固化劑用量為體系總質(zhì)量的5%~10%,所述固化劑為芳香胺類、酸酐類或脂肪胺 類化合物,選自對苯二胺、對苯二甲胺、間苯二甲胺、間苯二胺、三乙硫醇胺、甲基六氫苯酐、 三乙醇胺、乙二胺中任意一種或幾種。6. 如權利要求1所述的高折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法,其特征在于, 步驟(2)中,反應溫度為30°040°C,反應時間為20min~30min,攪拌速率為200 r/min。7. 如權利要求1所述的高折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法,其特征在于, 步驟(3)中,升溫速率為5°C/30 min。8. 如權利要求1所述的高折射率含硫環(huán)氧樹脂光學鏡片材料的制備方法,其特征在于, 步驟(4)中,升溫速率為5°C/30 min。
【文檔編號】C08G59/50GK105837793SQ201610215225
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】紀立軍, 吳化雨
【申請人】揚州大學