本发明涉及镜片技术领域，尤其涉及一种超高韧性的树脂镜片及其制备方法。
背景技术：
近年来，树脂镜片在国内外眼镜市场上需求逐年增大，需求量迅速增大，树脂镜片与玻璃镜片相比，具有质量轻、耐冲击、染色性能、易于加工等优点。中高折射率光学树脂镜片更以高透光率、防紫外、超薄等特有的优势获得使用者的青睐。通常，在镜片行业中以折射率达到1.60以上为高折射率，折射率达到1.56为中折射率，折射率在1.56以下为低折射率。
目前，用于生产中低高折射率镜片的光学树脂单体的制备非常多，但用于生产超高韧性中高折射率镜片的光学树脂单体的制备技术不成熟，国内在很多镜片生产厂家都需要依赖进口；虽然目前仍有一些中高折射率镜片光学树脂单体的制备工艺，但生产出的镜片冲击韧性不好。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超高韧性的树脂镜片及其制备方法，该树脂镜片具有较高的冲击韧性和较高的折射率。
本发明提供了一种树脂镜片，由包括以下组分的原料制得：
质量比为30～70：5～20：5～20：10～60：0.1～1：0.01～0.1的多元异硫氰酸酯、多元硫醇、多元醇胺、羟基化合物、催化剂和离型剂；
所述多元异硫氰酸酯选自2,6-甲苯二异硫氰酸和/或对苯二异硫氰酸酯；
所述多元硫醇选自季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯、2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇和硫代二甘硫醇中的一种或多种。
优选地，所述多元醇胺选自二乙醇胺和/或三乙醇胺。
优选地，所述含羟基化合物选自双酚A和/或丁二醇。
优选地，所述催化剂选自二氯化二丁基锡、辛酸亚锡、三氯化甲基锡、氯化三甲基锡和二月桂酸二丁基锡中的一种或多种。
本发明提供了一种上述技术方案所述树脂镜片的制备方法，包括以下步骤：
a)将多元异硫氰酸酯和催化剂、离型剂混合，真空脱泡，得到第一混合物；
b)将第一混合物和多元硫醇、多元醇胺、羟基化合物混合，边搅拌边真空脱泡，停止搅拌后再次真空脱泡，得到第二混合物；
c)将所述第二混合物依次进行一次固化、开模、切边、清洗、二次固化、加硬和镀膜，得到树脂镜片。
优选地，所述步骤a)中真空脱泡的温度为20～30℃；真空脱泡的时间为30～40min。
优选地，所述步骤b)中边搅拌边真空脱泡的温度为15～20℃；边搅拌边真空脱泡的时间为40～60min；停止搅拌后再次真空脱泡的时间为18～22min。
本发明提供了一种树脂镜片，由包括以下组分的原料制得：质量比为30～70：5～20：5～20：10～60：0.1～1：0.01～0.1的多元异硫氰酸酯、多元硫醇、多元醇胺、羟基化合物、催化剂和离型剂；所述多元异硫氰酸酯选自2,6-甲苯二异硫氰酸和/或对苯二异硫氰酸酯；所述多元硫醇选自季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯、2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇和硫代二甘硫醇中的一种或多种。本发明提供的树脂镜片在上述质量比的组分的协同作用下，具有较高的折射率和较好的冲击韧性。实验结果表明：本发明提供的树脂镜片的折射率为1.595～1.605；透光率为97～98％；玻璃化转变温度为104～110℃；冲击性能：600g小球冲不破。
具体实施方式
本发明提供了一种树脂镜片，由包括以下组分的原料制得：
质量比为30～70：5～20：5～20：10～60：0.1～1：0.01～0.1的多元异硫氰酸酯、多元硫醇、多元醇胺、羟基化合物、催化剂和离型剂；
所述多元异硫氰酸酯选自2,6-甲苯二异硫氰酸和/或对苯二异硫氰酸酯；
所述多元硫醇选自季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯、2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇和硫代二甘硫醇中的一种或多种。
本发明提供的树脂镜片在上述质量比的组分的协同作用下，具有较高的折射率和较好的冲击韧性。实验结果表明：本发明提供的树脂镜片的折射率为1.595～1.605；透光率为97～98％；玻璃化转变温度为104～110℃；冲击性能：600g小球冲不破。
本发明提供的树脂镜片的制备原料包括多元异硫氰酸酯；所述多元异硫氰酸酯选自2,6-甲苯二异硫氰酸和/或对苯二异硫氰酸酯。在本发明的具体实施例中，所述多元异硫氰酸酯为2,6-甲苯二异硫氰酸、对苯二异硫氰酸酯、质量比为7:3的2,6-甲苯二异硫氰酸和对苯二异硫氰酸酯、质量比为11:14的2,6-甲苯二异硫氰酸和对苯二异硫氰酸酯、质量比为1:1的2,6-甲苯二异硫氰酸和对苯二异硫氰酸酯；及质量比为9:5的2,6-甲苯二异硫氰酸和对苯二异硫氰酸酯。
本发明提供的树脂镜片的原料包括多元硫醇；所述多元硫醇选自季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯、2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇和硫代二甘硫醇中的一种或多种。在本发明的具体实施例中，所述多元硫醇为质量比为1:1的2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇和季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯；或质量比为1:1的季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯和硫代二甘硫醇；或质量比为2:1的2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇和硫代二甘硫醇；或2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇；或硫代二甘硫醇。
本发明提供的树脂镜片的制备原料包括多元醇胺。在本发明中，所述多元醇胺优选选自二乙醇胺和/或三乙醇胺。
本发明提供的树脂镜片的制备原料包括含羟基化合物。在本发明中，所述含羟基化合物优选选自双酚A和/或丁二醇。
本发明提供的树脂镜片的制备原料包括催化剂。在本发明中，所述催化剂优选选自二氯化二丁基锡、辛酸亚锡、三氯化甲基锡、氯化三甲基锡和二月桂酸二丁基锡中的一种或多种，更优选选自二氯化二丁基锡、二月桂酸二丁基锡和三氯化甲基锡中的一种或多种。
本发明提供的树脂镜片的制备原料包括离型剂。在本发明中，所述离型剂优选选自型号为DDP-5的离型剂。
在本发明中，所述多元异硫氰酸酯、多元硫醇、多元醇胺、羟基化合物、催化剂和离型剂的质量比为30～70：5～20：5～20：10～60：0.1～1：0.01～0.1；质量比优选为40～60:5～10:5～10:40～60:0.2～0.5:0.02～0.05。
本发明提供了一种上述技术方案所述树脂镜片的制备方法，包括以下步骤：
a)将多元异硫氰酸酯和催化剂、离型剂混合，真空脱泡，得到第一混合物；
b)将第一混合物和多元硫醇、多元醇胺、羟基化合物混合，边搅拌边真空脱泡，停止搅拌后再次真空脱泡，得到第二混合物；
c)将所述第二混合物依次进行一次固化、开模、切边、清洗、二次固化、加硬和镀膜，得到树脂镜片。
在本发明中，所述步骤a)中真空脱泡的温度优选为20～30℃；真空脱泡的时间优选为30～40min。
在本发明中，所述步骤b)中边搅拌边真空脱泡的温度优选为15～20℃；边搅拌边真空脱泡的时间优选为40～60min；停止搅拌后再次真空脱泡的时间优选为18～22min。
本发明优选将第二混合物经过过滤膜注入模具中，浇筑完成后，将模具放入烘箱中进行一次固化；一次固化后，再依次进行开模，切边，清洗，二次固化，加硬和镀膜，得到树脂镜片。所述一次固化的温度优选为30～120℃，所述一次固化的时间优选为20～24h。本发明对开模、切边、清洗的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备树脂镜片时采用的开模、切边、清洗技术方案即可。
所述二次固化的温度优选为70～130℃；所述二次固化的时间优选为4～8h。本发明对所述加硬和镀膜的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备树脂镜片时采用的加硬和镀膜技术方案即可。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种超高韧性的树脂镜片及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
组分A：2,6-甲苯二异硫氰酸酯(100g)
组分B：2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇(15g)
组分C：二乙醇胺(15g)
组分D：双酚A、丁二醇(89g)
催化剂：二氯化二丁基锡(0.4g)
离型剂：DDP-5(0.1g)
对照组1
本实施例中原料的用量如下：
组分A：2,6-甲苯二异氰酸酯(100g)
组分B：2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇(5g)
组分C：二乙醇胺(10g)
组分D：双酚A、丁二醇(89g)
催化剂：二氯化二丁基锡(0.4g)
离型剂：DDP-5(0.1g)
具体操作步骤：
按上述所示称取实施例1中组分A，在20～25℃下搅拌10～15分钟，加入催化剂和离型剂，真空脱泡60～90分钟，温度10～15℃；加入B组分、C组分、D组分，温度15～20℃，均匀搅拌真空脱泡40～60分钟，停止搅拌，真空脱泡20分钟。干燥氮气加压，将混合单体经过过滤膜注入已准备好的模具中，浇筑完成后，将模具放入烘箱中进行一次固化，一次固化的温度为30℃～120℃，时间为20h；一次固化后，进行开模，切边，清洗，二次固化(二次固化的温度为70℃～120℃，时间为5h)，加硬，镀膜，得到树脂镜片。
按照上述工艺称取对照组1的原料，制备对照组1的树脂镜片。
本发明实施例1和对照组1制备的树脂镜片的冲击性能、透光率、玻璃化温度、折射率性能检测结果见表1。
表1本发明实施例1～6和对照组1～6制备的树脂镜片的性能测试结果
由表1看出：本申请提供的树脂镜片在同等冲击强度下折射率更高；与相同折射率镜片对照，本申请提供的树脂镜片的冲击强度远高于同等折射率的；与相同冲击韧性的镜片相对照，本申请提供的树脂镜片具有更高的折射率；相同度数的镜片更薄，质量更轻。
实施例2
本实施例中原料的用量如下：
组分A：对苯二异硫氰酸酯(100g)
组分B：硫代二甘硫醇(13g)
组分C：二乙醇胺(12g)
组分D：双酚A(107g)
催化剂：二氯化二丁基锡(0.4g)
离型剂：DDP-5(0.1g)
对照组2
本实施例中原料的用量如下：
组分A：对苯二异氰酸酯(100g)
组分B：硫代二甘硫醇(20g)
组分C：二乙醇胺(16g)
组分D：双酚A(97g)
催化剂：二氯化二丁基锡(0.4g)
离型剂：DDP-5(0.1g)
具体操作步骤
按比例称取组分A，在20～25℃下搅拌10～15分钟，加入离型剂和催化剂，真空脱泡60～90分钟，温度10～15℃；加入B组分、C组分、D组分，温度15～20℃，均匀搅拌真空脱泡40～60分钟，停止搅拌，真空脱泡20分钟。干燥氮气加压，将混合单体经过过滤膜注入已准备好的模具中，浇筑完成后，将模具放入烘箱中进行一次固化，一次固化的温度为30℃～120℃，时间为21h；一次固化后，进行开模，切边，清洗，二次固化(二次固化的温度为70℃～100℃，时间为8h)，加硬，镀膜，得到树脂镜片。
按照上述工艺称取对照组2的原料，制备对照组2的树脂镜片。
本发明实施例2和对照组2制备的树脂镜片的冲击性能、透光率、玻璃化温度、折射率性能检测结果见表1。
实施例3
本实施例中原料的用量如下：
组分A：2,6-甲苯二异硫氰酸(70g)，对苯二异硫氰酸酯(30g)
组分B：2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇(10g)
组分C：三乙醇胺(10g)
组分D：丁二醇(50g)
催化剂：二月桂酸二丁基锡(0.5g)
离型剂：DDP-5(0.1g)
对照组3
本实施例中原料的用量如下：
组分A：2,6-甲苯二异氰酸(70g)，对苯二异氰酸酯(30g)
组分B：2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇(10g)
组分C：三乙醇胺(10g)
组分D：丁二醇(50g)
催化剂：二月桂酸二丁基锡(0.5g)
离型剂：DDP-5(0.1g)
具体操作步骤：
按比例称取组分A，在20～25℃下搅拌10～15分钟，加入离型剂和催化剂，真空脱泡60～90分钟，温度10～15℃；加入B组分、C组分、D组分，温度15～20℃，均匀搅拌真空脱泡40～60分钟，停止搅拌，真空脱泡20分钟。干燥氮气加压，将混合单体经过过滤膜注入已准备好的模具中，浇筑完成后，将模具放入烘箱中进行一次固化，一次固化的温度为50℃～120℃，时间为24h；一次固化后，进行开模，切边，清洗，二次固化(二次固化的温度为70℃～130℃，时间为4h)，加硬，镀膜，得到树脂镜片。
按照上述工艺称取对照组3的原料，制备对照组3的树脂镜片。
本发明实施例3和对照组3制备的树脂镜片的冲击性能、透光率、玻璃化温度、折射率性能检测结果见表1。
实施例4
本实施例中原料的用量如下：
组分A：2,6-甲苯二异硫氰酸酯(55g)、对苯二异硫氰酸酯(70g)
组分B：2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇(10g)、硫代二甘硫醇(5g)
组分C：二乙醇胺(15g)
组分D：双酚A(40g)、丁二醇(30g)
催化剂：二氯化二丁基锡(0.2g)
离型剂：DDP-5(0.1g)
对照组4
本实施例中原料的用量如下：
组分A：2,6-甲苯二异氰酸酯(55g)、对苯二异氰酸酯(70g)
组分B：2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇(10g)、硫代二甘硫醇(5g)
组分C：二乙醇胺(10g)
组分D：双酚A(40g)、丁二醇(30g)
催化剂：二氯化二丁基锡(0.2g)
离型剂：DDP-5(0.1g)
具体操作步骤：
按比例称取组分A，在20～25℃下搅拌10～15分钟，加入离型剂和催化剂，真空脱泡60～90分钟，温度10～15℃；加入B组分、C组分、D组分，温度15～20℃，均匀搅拌真空脱泡40～60分钟，停止搅拌，真空脱泡20分钟，得到混合单体；干燥氮气加压，将混合单体经过过滤膜注入已准备好的模具中，浇筑完成后，将模具放入烘箱中进行一次固化，一次固化的温度为30℃～120℃℃，时间为22h；一次固化后，进行开模，切边，清洗，二次固化(二次固化的温度为70℃～120℃，时间为7h)，加硬，镀膜，得到树脂镜片。
按照上述工艺称取对照组4的原料，制备对照组4的树脂镜片。
本发明实施例4和对照组4制备的树脂镜片的冲击性能、透光率、玻璃化温度、折射率性能检测结果见表1。
实施例5
本实施例中原料的用量如下：
组分A：2,6-甲苯二异硫氰酸(70g)、对苯二异硫氰酸酯(70g)
组分B：季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯(10g)、硫代二甘硫醇(10g)
组分C：二乙醇胺(5g)、三乙醇胺(5g)
组分D：双酚A(60g)、丁二醇(30g)
催化剂：二月桂酸二丁基锡(0.7g)
离型剂：DDP-5(0.2g)
对照组5
本实施例中原料的用量如下：
组分A：2,6-甲苯二异氰酸(70g)、对苯二异氰酸酯(70g)
组分B：季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯(10g)、硫代二甘硫醇(10g)
组分C：二乙醇胺(5g)、三乙醇胺(5g)
组分D：双酚A(60g)、丁二醇(30g)
催化剂：二月桂酸二丁基锡(0.7g)
离型剂：DDP-5(0.2g)
具体操作步骤
按比例称取组分A，在15～20℃下搅拌10～15分钟，加入离型剂和催化剂，真空脱泡60～90分钟，温度15～20℃；加入B组分、C组分、D组分，温度15～20℃，均匀搅拌真空脱泡40～60分钟，停止搅拌，真空脱泡20分钟，得到混合单体；干燥氮气加压，将混合单体经过过滤膜注入已准备好的模具中，浇筑完成后，将模具放入烘箱中进行一次固化，一次固化30℃～110℃，时间22h；一次固化后，进行开模，切边，清洗，二次固化(二次固化70℃～120℃，时间5h)，加硬，镀膜，得到树脂镜片。
按照上述工艺称取对照组5的原料，制备对照组5的树脂镜片。
本发明实施例5和对照组5制备的树脂镜片的冲击性能、透光率、玻璃化温度、折射率性能检测结果见表1。
实施例6
本实施例中原料的用量如下：
组分A：2,6-甲苯二异硫氰酸酯(90g)、对苯二异硫氰酸酯(50g)
组分B：2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇(15g)、季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯(5g)
组分C：二乙醇胺(20g)
组分D：双酚A(110g)
催化剂：三氯化甲基锡(0.3g)
离型剂：DDP-5(0.2g)
对照组6
本实施例中原料的用量如下：
组分A：2,6-甲苯二异氰酸酯(90g)、对苯二异氰酸酯(50g)
组分B：2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇(5g)、季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯(5g)
组分C：二乙醇胺(5g)
组分D：双酚A(130g)
催化剂：三氯化甲基锡(0.3g)
离型剂：DDP-5(0.2g)
具体操作步骤
按比例称取组分A，在10～15℃下搅拌10～15分钟，加入离型剂和催化剂，真空脱泡60～90分钟，温度10～15℃；加入B组分、C组分、D组分，温度15～20℃，均匀搅拌真空脱泡40～60分钟，停止搅拌，真空脱泡20分钟，得到混合单体；干燥氮气加压，将混合单体经过过滤膜注入已准备好的模具中，浇筑完成后，将模具放入烘箱中进行一次固化，一次固化的温度为30℃～120℃，时间为20h；一次固化后，进行开模，切边，清洗，二次固化(二次固化的温度为70℃～110℃，时间为7h)，加硬，镀膜，得到树脂镜片。
按照上述工艺称取对照组6的原料，制备对照组6的树脂镜片。
本发明实施例6和对照组6制备的树脂镜片的冲击性能、透光率、玻璃化温度、折射率性能检测结果见表1。
由以上实施例可知，本发明提供了一种树脂镜片，由包括以下组分的原料制得：质量比为30～70：5～20：5～20：10～60：0.1～1：0.01～0.1的多元异硫氰酸酯、多元硫醇、多元醇胺、羟基化合物、催化剂和离型剂；所述多元异硫氰酸酯选自2,6-甲苯二异硫氰酸和/或对苯二异硫氰酸酯；所述多元硫醇选自季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯、2,3-二(2-巯基乙基硫代)-3-丙烷-1-硫醇和硫代二甘硫醇中的一种或多种。本发明提供的树脂镜片在上述质量比的组分的协同作用下，具有较高的折射率和较好的冲击韧性。实验结果表明：本发明提供的树脂镜片的折射率为1.595～1.605；透光率为97～98％；玻璃化转变温度为104～110℃；冲击性能：600g小球冲不破。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。