光学树脂材料综述

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1、万方数据■【伟星科技·树脂镜片创新论坛】编者按：上海伟星光学有限公司依靠自身研发力量，目前已经成功开发出16I和167高折射率聚胺酯树脂镜片单体，并申请两项专利。相关技术填补了国内眼镜行业的空白。伟星光学认为，这只是本土镜片公司走研发创新之路，拥有自主知识产权的第一步，离发达国家在镜片单体研发方面取得的成就还相距甚远。伟星公司开设此专栏，旨在与行业有识之士共同探讨本土企业树脂镜片如何创新——或自主研发、或与国外与国内相关机构合作、或与国外镜片企业达成技术合作，共同推动本土镜片在技术创新领域获得突破，实现产品升级。摘要：我国眼镜片行业所用各种树脂消耗量

2、大约为6000吨／年。然而，本土企业生产的光学树脂还不到总量的5％，中高端树脂市场基本还是空白。本文对传统光学树脂材料和新型光学树脂材料进行了综述。关键词：光学树脂材料；树脂镜片上世纪30年代以前，光学领域的主要材料是光学玻璃，其种类有将近240多种，折射率从14到28，可以选择的范围相当广。眼镜片对比重和抗j中击性能的要求都比较高．然而大部分光学玻璃比重较高，容易破碎。与光学玻璃相比，光学树脂具有质量轻、抗j中击和易加工成型等优点，一经推出，很快就替代了光学玻璃成为眼镜片的主流产品。国外对光学树脂的开发研究工作始于上世纪20年代．到目前为止已经生产

3、出数十种不同规格的光学树脂，其中．日本、美国、德国和比利时等国家已有多种新型树脂商业化．他们在我国申请大量的专利．期望长久占有中国市场，赚取高额的垄断利润。与国外相比，国内树脂镜片生产厂家研发力量单薄，生产技术大多是通过国外引进，基本没有新型的树脂材料推出。上海伟星光学有限公司是一家以技术为导向的高新技术企业，积极打造自己的技术优势，通过不断的努力开发出新型的树脂材料，商品牌号PU-1、PU2，并已经向国家专利局申请了专利。该技术填补了国内眼镜行业的空白，达到国际先进水平，该项技术将使得中国在光学树脂原料的生产领域占有一席之地。为了让更多的人对光学树

4、脂有更深的了解，本文将分传统光学树脂材料和新型光学树脂材料两类．对光学树脂材料进行综述。1传统光学树脂材料传统的光学树脂材料有聚甲基丙烯酸甲酯(PMAA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)和聚双烯丙基二甘醇碳酸酯(CR一39)。其中甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物为一种新型的树脂，其名称为MS，苯乙烯和丙烯氰共聚为另外一种树脂．其名称为NAS。表11详细介绍了这些树脂的性能，并与光学玻璃进行了比较。_060_ChinaGlasses光学树脂材料综述圜汪山献松陈国责表1光学玻璃和光学树脂的性能比较性能光学玻璃光学塑料BK一7SF--2PMMAPSPCN

5、AsPMMAnd1．521．641491．591．581．571．561．50643458313034～354058b0．30．4-I2—15—14一】4-14b(nm)<20>10020～100T％928992908991T％UV928991～9260～7070～808890lPS2～380～1∞2～3LH80～10070～907070～9070～95100Td56542890～1009413090140R％200．20．40．81．00．07480．7080．70．81．2253385191．061．21．071．09132sR％0．2～0．60

6、1～0505～0．802～0．60．1～0．514IPS：冲击强度，LH：洛式硬度，Td：热变形温度，R％：饱和吸湿率，a：热膨胀系数．SR％：成型收缩率从表1中可以看出，从折射率角度而言，玻璃的折射率更高，传统光学树脂的折射率相对较低。光学玻璃在阿贝数、玻璃化温度和抗老化方面都有着很好的性能，但是其密度高、j中击强度低．这对于眼镜镜片而言将会带来两个致命的弱点镜片太重而且容易破碎。基于对眼睛的保护，光学树脂塑料取代了光学玻璃成为眼镜片的主流材料。就传统树脂材料而言．PMMA具有较高的阿贝数和较低的双折射率，光透过时其色散程度很低．但是其折射率和j中

7、击强度较低。cR一39是早期最成功的光学树脂，具有很高的阿贝数，较好的抗j中击强度．做成树脂镜片可以通过FDA测试(落球实验，美国镜片的检验标准)，另外其变性温度很高，有利于镜片的后续加工。CR39树脂是由美国PPG公司于1945年投放市场的，又名哥伦比亚树脂(ColulnbiaResin)．是聚双烯丙基二甘醇碳酸酯的商品名称，单体的结构如下。／、cH2cH2。c。cH2cH2cH2CH2CH20COCH2CH2CH2因为是烯丙基型双键，聚合活性低，需要高效目I发剂如IPP、EHP目I发才能聚合，由于是高度交联．其制品连续使用温度可以承受100一，短

8、暂工作温度可以达到150。C。随着新型树脂材料的不断推出，cR一39由于其折射率太低，在光学树脂领域所占的份