一种激光防护镜片及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种辐射防护材料，特别涉及一种激光防护眼镜。
【背景技术】
[0002]研究表明，激光辐射会对人的视力造成永久性伤害甚至失明，慢性眼损伤尤为多见，主要表现为眼睛干涩、疼痛、易疲劳、视物模糊、视力下降、飞蚊症等。一项对激光环境操作人员的调查发现，被调查者大多数有眼睛干涩、视物模糊、易疲劳的症状，有些眼睛出现过疼痛，视力下降明显，甚至个别操作人员眼部裂隙灯检查发现异常；有操作人员反映，由于未佩带防护装备而近距离调试激光，导致眼底受损，视物变形。目前激光防护眼镜只能实现对单一波段的防护，但往往作业环境中存在多个波段激光，因此需研制一种能同时防护多波段激光的防护眼镜。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:研制一种激光防护镜片，能同时防护多波段激光。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005]一种激光防护镜片，其特征是包括:用做基材的聚碳酸脂，用做吸收剂的UV吸收剂、532吸收剂、IR1064吸收剂、IR10600吸收剂。
[0006]进一步的，所述各组分的重量分为:聚碳酸脂70?83重量分，UV吸收剂2?4重量分，532吸收剂4?7重量分，IR 1064吸收剂7?12重量分，IR10600收收剂3?7重量分。
[0007]进一步的，所述各组分的重量分为:聚碳酸脂77重量分，UV吸收剂3重量分，532吸收剂5重量分，IR1064吸收剂10重量分，IR10600收收剂5重量分。
[0008]进一步的，所述UV吸收剂为:2-(2'-羟基-3'，5' -二叔丁基)_5_氯代苯并三唑；所述532吸收剂为:葱醌类；所述IR1064吸收剂为:吲哚苯胺金属络合物+六氯化钨有机盐；所述IR10600收收剂为:二硫环戊烯金属络合物。
[0009]一种激光防护镜片制作方法，包括下列工艺步骤:
[0010]第一步，对所述吸收剂提纯到99.99%备用；将所述基材干燥脱水，使含水率< 0.01%，置于90 °C保温箱待用；
[0011]第二步:将所述重量分的基材和吸收剂到球磨混料机内加热混合成为混料，温度控制在< 200 °C ；
[0012]第三步:将所述混料置于造粒机造粒，控制温度在临界软化点，经挤压成条后冷却切断母粒；
[0013]第四步:注塑机注塑成型为所述激光防护镜片，各工艺参数为:模具温度100?120°C，注塑温度250?290°C，喷嘴温度为260?310°C，注射压力80?120Mpa，注射时间3?6S，保压压力为80?lOOMpa，保压时间2?5S，螺杆转速30?60r/min，嵌件预热110?130°C，背压取注塑压力的10?15%。
[0014]进一步的，所述第四步的各工艺参数为:模具温度100°C，注塑温度265°C，喷嘴温度为270°C，注射压力90Mpa，注射时间3.0S，保压压力85Mpa，保压时间2.5S，螺杆转速40r/min，嵌件预热120 °C，背压取注塑压力的12%。
[0015]进一步的，还包括步骤第五步:表面强化:在万级以上洁净房内，进行浸泡式化学强化，采用红外烘烤加热方式，温度控制在小于70°C ;
[0016]进一步的，还包括步骤第六步:镜片各项指标检测的步骤。
[0017]本发明的有益效果:经实验检测，本发明所制镜片可以同时对多波段激光进行防护，可同时防护532nm、1064nm、10600nm激光，激光防护能力OD值高于5 ;镜片清哳度高，可见光峰值透过率高达60% ;抗冲击和耐磨擦性好；制作方法简单，成本低廉。
【附图说明】
[0018]图1本发明所述的一种激光防护镜片制作方法的工艺流程图；
[0019]图2本发明所述的激光防护镜片中各种吸收剂和聚碳酸脂组成的混料的吸收光谱图；
[0020]图3本发明所述镜片在紫外-可见-近红外光(200_1100nm)和中红外光(7000-1 100nm)的透过率光谱图。
【具体实施方式】
[0021]实施例1:一种激光防护镜片，其特征是包括:用做基材的聚碳酸脂，用做吸收剂的UV吸收剂、532吸收剂、IR1064吸收剂、IR10600收收剂。
[0022]实施例2:如实施例1所述的一种激光防护镜片，所述各组分的重量分为:聚碳酸脂70?83重量分，UV吸收剂2?4重量分，532吸收剂4?7重量分，IR 1064吸收剂7?12重量分，IR10600收收剂3?7重量分。
[0023]实施例3:如实施例2所述的一种激光防护镜片，所述各组分的重量分为:聚碳酸脂77重量分，UV吸收剂3重量分，532吸收剂5重量分，IR1064吸收剂10重量分，IR10600收收剂5重量分。
[0024]实施例4:如实施例3所述的一种激光防护镜片，其特征是:所述UV吸收剂为:2_(2'-羟基-3'，5' -二叔丁基)-5-氯代苯并三唑；所述532吸收剂为:葱醌类；所述IR1064吸收剂为:吲哚苯胺金属络合物+六氯化钨有机盐；所述IR10600收收剂为:二硫环戊烯金属络合物。按该重量份和该优选吸收剂、基材混合后进行不同波段的吸收光谱图测试，结果如图2所不。
[0025]实施例5:如图1所示，实施例1-4所述的激光防护镜片的制作方法，包括下列工艺步骤:
[0026]第一步，准备:对所述吸收剂提纯到99.99%备用；将所述基材干燥脱水，使含水率< 0.01%，置于90 °C保温箱待用；
[0027]第二步:将所述重量分的基材和吸收剂到球磨混料机内加热混合成为混料，温度控制在< 200 °C ；
[0028]第三步:将所述混料置于造粒机造粒，控制温度在临界软化点，经挤压成条后冷却切断母粒；
[0029]第四步:注塑机注塑成型为所述激光防护镜片，各工艺参数为:模具温度100?120°C，注塑温度250?290°C，喷嘴温度为260?310°C，注射压力80?120Mpa，注射时间3?6S，保压压力为80?lOOMpa，保压时间2?5S，螺杆转速30?60r/min，嵌件预热110?130°C，背压取注塑压力的10?15%。
[0030]实施例6:如实施例5所述的制作方法，其特征是:所述第四步的各工艺参数为:
[0031]模具温度100 °C，注塑温度265°C，喷嘴温度为270°C，注射压力90Mpa，注射时间3.0S，保压压力85Mpa，保压时间2.5S，螺杆转速40r/min，嵌件预热120°C，背压取注塑压力的 12%。
[0032]实施例7:如实施例6所述的制作方法，其特征是还包括步骤第五步表面强化的步骤:
[0033]在万级以上洁净房内，进行浸泡式化学强化，采用红外烘烤加热方式，温度控制在小于70 °C。
[0034]实施例8:如实施例7所述的制作方法，其特征是还包括步骤第六步镜片各项指标检测的步骤。
[0035]进行激光防护能力测试:对于连续(CW)激光，@532nm，OD = 5.28 ；il064nm, OD =5.8 ；il0600nm, OD 彡 5.17。对于脉冲激光(PU)，@532nm，OD = 4.49 ；il064nm, OD = 5.86。可见，对于典型的波长的激光，无论对于连续或者脉冲激光，其OD值都大于5。另外，从透射光谱图(图3)可见，对于200-540nm和800-1 100nm波段的光的透过率几乎为0，因此对其也具有较好的防护能力。
[0036]进行可见光透射比Vlt和可见光最大透射率测试，见图3紫外-可见-近红外光(200-1100nm)，结果为:只对可见光(400_780nm)有较好的透过率，Vlt = 18%,Tmax = 60%，对其他波段的透过率为O ;而对于红外光的透过率几乎为0，见图3红外光(7000-1 100nm)。可见，在200nm_l 100nm的波段范围内，该防护镜片除具有防护200-540nm和800_11000nm波段的激光的同时，还具有较好的可见光透过性，视物更清晰。
[0037]进行了光密度均匀性测试:@532nm，OD值不均匀性为0.79% ；il064nm, OD值不均匀性为2.29% ；il0600nm, OD值不均匀性为0.73% ;都小于3%0
[0038]并按照GB14866-2006规定的抗摩擦和抗冲击试验进行测试，镜片表面磨损率H =3.8%，远低于8%的要求；在规定的抗冲击装置上试验，45g钢球从1.3m高度上自由下落的冲击，防护镜片无变形、破损。按照GJB2408-1995《激光防护眼镜防护性能测试方法》中环境适应性试验要求进行了高温(50°C )低温(_20°C )湿度(20% -90% )的环境试验，试验前后防护眼镜的OD值和可见光透射比均无明显变化，可满足实际工况使用。
【主权项】
1.一种激光防护镜片，其特征是包括:用做基材的聚碳酸脂，用做吸收剂的UV吸收剂、532吸收剂、IR1064吸收剂、IR10600收收剂。2.如权利要求1所述的一种激光防护镜片，所述各组分的重量分为:聚碳酸脂70?83重量分，UV吸收剂2?4重量分，532吸收剂4?7重量分，IR1064吸收剂7?12重量分，IR10600收收剂3?7重量分。3.如权利要求2所述的一种激光防护镜片，所述各组分的重量分为:聚碳酸脂77重量分，UV吸收剂3重量分，532吸收剂5重量分，IR1064吸收剂10重量分，IR10600收收剂5重量分。4.如权利要求3所述的一种激光防护镜片，其特征是: 所述UV吸收剂为:2-^ -羟基-3' ,5r -二叔丁基)-5-氯代苯并三唑； 所述532吸收剂为:葱醌类； 所述IR1064吸收剂为:吲哚苯胺金属络合物+六氯化钨有机盐； 所述IR10600收收剂为:二硫环戊烯金属络合物。5.权利要求1-4所述的激光防护镜片的制作方法，包括下列工艺步骤: 第一步，准备:对所述吸收剂提纯到99.99%备用；将所述基材干燥脱水，使含水率< 0.01%，置于90 °C保温箱待用； 第二步:将所述重量分的基材和吸收剂到球磨混料机内加热混合成为混料，温度控制在< 200。。； 第三步:将所述混料置于造粒机造粒，控制温度在临界软化点，经挤压成条后冷却切断母粒; 第四步:注塑机注塑成型为所述激光防护镜片，各工艺参数为:模具温度100?120°C，注塑温度250?290°C，喷嘴温度为260?310°C，注射压力80?120Mpa，注射时间3?6S，保压压力为80?lOOMpa，保压时间2?5S，螺杆转速30?60r/min，嵌件预热110?130°C，背压取注塑压力的10?15%。6.如权利要求5所述的制作方法，其特征是:所述第四步的各工艺参数为: 模具温度100°C，注塑温度265°C，喷嘴温度为270°C，注射压力90Mpa，注射时间3.0S，保压压力85Mpa，保压时间2.5S，螺杆转速40r/min，嵌件预热120°C，背压取注塑压力的12%。7.如权利要求6所述的制作方法，其特征是还包括步骤第五步表面强化的步骤: 在万级以上洁净房内，进行浸泡式化学强化，采用红外烘烤加热方式，温度控制在小于70。。。8.如权利要求7所述的制作方法，其特征是还包括步骤第六步镜片各项指标检测的步骤。
【专利摘要】本发明属于一种辐射防护材料，特别涉及一种激光防护眼镜。其技术方案是：一种激光防护镜片，其特征是包括用做基材的聚碳酸脂，用做吸收剂的UV吸收剂、532吸收剂、IR1064吸收剂、IR10600吸收剂。该镜片的制作方法，包括工艺步骤：第一步，吸收剂与基材的准备；第二步：球磨混料机内加热混合；第三步：造粒机造粒；第四步：注塑机注塑成型。本发明所制镜片能同时对多波段激光进行防护，激光光密度OD值高，镜片清晰度高，抗冲击和耐磨擦性好，制作方法简单，成本低廉。
【IPC分类】C08K5/08, C08L69/00, C08K5/3417, C08K5/372, B29C45/78, C08K5/00, B29C45/77, C08K5/3475, G02B1/14
【公开号】CN105038169
【申请号】CN201510014768
【发明人】吴大蔚, 李志宏, 叶玉娇, 赵亚丽, 国耀宇, 郭莉
【申请人】中国航天员科研训练中心, 北京金吉宏业科贸有限责任公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年1月12日