一种低折射防蓝光树脂镜片及其制备方法与流程

1.本发明属于树脂镜片领域，更具体地，涉及一种低折射防蓝光树脂镜片及其制备方法。


背景技术：

2.在可见光中，蓝光是一种极具能量的高能的短波光，蓝光可以很容易地穿透眼镜的晶状体而达到视网膜处，对眼睛造成一种光化学性质的损害，迅速的加快眼睛黄斑区域的氧化过程而对眼睛产生极大的伤害，导致眼干、眼涩和眼睛酸痛等症状，还可导致白内障术后的眼底损伤。蓝光能够抑制褪黑素的分泌、打扰睡眠，提高自身重大疾病的发生率。随着社会的进步，科技的发展，人们的生活水平越来越高，为了能够同时解决上述问题，很多人都选择佩戴具有防蓝光性能的眼镜片。
3.树脂镜片是一种用有机材料制作的镜片，内部是一种高分子链状结构，联接而呈立体网状结构，分子间结构相对松弛，分子链间有可产生相对位移的空间。光线可透过率为84％-90％，透光性好，同时光学树脂镜片抗冲击力强。cr-39被用于生产眼用矫正镜片是在1955～1960年，是第一代的超轻、抗冲击的树脂镜片。cr-39作为一种热固性材料，单体呈液态，在加热和加入催化剂的条件下聚合固化。聚合是一个化学反应，即由几个相同分子结构的单体组成的一个新的聚合体分子，具有不同的长度和性质。作为光学镜片，cr-39材料性质的参数十分适宜：折射率为1.5(接近普通玻璃镜片)、比重1.32(几乎是玻璃的一半)、阿贝数为58～59(只有很少的色散)、抗冲击、高透光率，可以进行染色和镀膜处理。目前，欧美等国家使用量最大的还是cr39树脂镜片，因此对中国使用的cr39单体绝大部分都是引进欧美等国家，而且研发cr39单体用于防蓝光镜片的中国原料几乎没有。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对以上不足，提供一种低折射防蓝光树脂镜片及其制备方法，引入了新的树脂原料，并且匹配到引发剂和蓝光吸收剂，以及一次固化成型工艺和退火工艺，制备得到低折射率在1.50，高阿贝系数的防蓝光树脂镜片。
5.为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.一种低折射防蓝光树脂镜片，该镜片包括以下重量比的组分：树脂单体：蓝光吸收剂：聚合引发剂＝100：0.5～2.5：0.5～3，所述树脂单体为三官能团的碳酸烯丙酯单体。
7.优选该镜片包括以下重量比的组分：树脂单体：蓝光吸收剂：聚合引发剂＝100：1～1.8：1.0～2.0。
8.本发明所述镜片的折射率ne是1.501
±
0.003，阿贝系数是55
±
5％。
9.优选的，本发明所述的三官能团的碳酸烯丙酯单体的化学结构式为：
[0010][0011]
优选地，本发明所述蓝光吸收剂为二苯甲酮类吸收剂，是2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2,2
’‑
二羟基-4,4
’‑
二甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4
’‑
四羟基-二苯甲酮或2,2
’‑
羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的任意一种或者几种。
[0012]
优选地，本发明所述聚合引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、二叔丁基过氧化物或1,1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷中的任意两种及以上的组合，既不会氧化蓝光吸收剂，又能保证镜片的硬度，以及避免官能团太多引起的收缩太大导致自开模。
[0013]
本发明还提供一种上述低折射防蓝光树脂镜片的制备方法，包括以下步骤：
[0014]
称取树脂单体和蓝光吸收剂搅拌均匀，待蓝光吸收剂完全溶解后加入聚合物引发剂，常温搅拌2～2.5小时后，真空度-0.1mpa条件下抽真空30～35 分钟，完成配料；
[0015]
将配好的料浇注入合好的模具中，使用空气固化炉进行热固化成型；
[0016]
开模、清洗；
[0017]
使用空气固化炉进行二次固化。
[0018]
优选地，所述热固化成型的温度及固化时间如下：空气固化炉固化温度30℃保温1～2小时后，经1～2小时升温到50℃～60℃，再经1～2小时升温70℃～75℃，再经1～2小时到升温至80℃～90℃，保温10～11小时后，经 5～8小时升温至90℃～95℃，再1～2小时升温到110℃，最后经1～2小时降温到60℃。
[0019]
优选地，所述二次固化的固化温度及固化时间如下：固化温度60℃1 小时升温至120℃，在120℃温度范围内保持2小时，再在1小时内降温至 50℃。
[0020]
上述步骤中的升温降温均匀速进行。
[0021]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0022]
(1)本发明引入一种新的三官能团的碳酸烯丙酯单体用于制备防蓝光树脂镜片，并且匹配到适合的引发剂和蓝光吸收剂，以及一次固化成型工艺和退火工艺，制备得到折射率为1.50，阿贝系数达到55
±
5％的低折射率的防蓝光树脂镜片。
[0023]
(2)本发明所述配方既能提高蓝光吸收率又能保证镜片质量，提高成品率，生产原料不需要进口，大大节省生产成本和效率。
[0024]
(3)本发明制备得到的防蓝光树脂镜片，其410nm波段透过率低于 1％，380～500nm整体蓝光吸收率达到15～30％，符合国标38120-2019的防蓝光标准。
具体实施方式
[0025]
下面将结合具体实施例更详细地描述本发明的优选实施方式。
[0026]
实施例1
[0027]
一种低折射防蓝光树脂镜片，其组分包括树脂单体、蓝光吸收剂和聚合引发剂，所述树脂单体为三官能团的碳酸烯丙酯单体(武汉椿岭科技有限公司，tom-2000)，结构式为
[0028][0029]
所述蓝光吸收剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，聚合引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰和1,1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷的混合物(2:2:1)。
[0030]
该镜片的制备方法包括以下步骤：
[0031]
称取单体100kg，蓝光吸收剂0.5kg，混合后搅拌均匀，待蓝光吸收剂完全溶解后加入聚合物引发剂0.5kg，在循环水温25℃条件下搅拌2小时后，真空度-0.1mpa条件下抽真空30分钟，完成配料；
[0032]
将配好的料浇注入合好的模具中，使用空气固化炉进行热固化成型，热固化成型的温度及固化时间为：空气固化炉固化温度30℃保温1～2小时后，经1～2小时升温到50℃～60℃，再经1～2小时升温70℃～75℃，再经 1～2小时到升温至80℃～90℃，保温10～11小时后，经5～8小时升温至90℃～95℃，再1～2小时升温到110℃，最后经1～2小时降温到60℃；
[0033]
开模、清洗；
[0034]
使用空气固化炉进行二次固化，二次固化的固化温度及固化时间为：固化温度60℃1小时升温至120℃，在120℃温度范围内保持2小时，再在1小时内降温至50℃。
[0035]
实施例2
[0036]
一种低折射防蓝光树脂镜片，其组分包括树脂单体、蓝光吸收剂和聚合引发剂，所述树脂单体为三官能团的碳酸烯丙酯单体，结构式为
[0037][0038]
所述蓝光吸收剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮，聚合引发剂为过氧化二苯甲酰和二叔丁基过氧化物的混合物(1:1)。
[0039]
该镜片的制备方法包括以下步骤：
[0040]
称取单体100kg，蓝光吸收剂1kg，混合后搅拌均匀，待蓝光吸收剂完全溶解后加入聚合物引发剂1kg，在循环水温25℃条件下搅拌2小时后，真空度-0.1mpa条件下抽真空30分钟，完成配料；
[0041]
将配好的料浇注入合好的模具中，使用空气固化炉进行热固化成型，热固化成型的温度及固化时间为：空气固化炉固化温度30℃保温1～2小时后，经1～2小时升温到50℃～60℃，再经1～2小时升温70℃～75℃，再经 1～2小时到升温至80℃～90℃，保温10～11小时后，经5～8小时升温至90℃～95℃，再1～2小时升温到110℃，最后经1～2小时降温到60℃；
[0042]
开模、清洗；
[0043]
使用空气固化炉进行二次固化，二次固化的固化温度及固化时间为：固化温度60℃1小时升温至120℃，在120℃温度范围内保持2小时，再在1小时内降温至50℃。
[0044]
实施例3
[0045]
一种低折射防蓝光树脂镜片，其组分包括树脂单体、蓝光吸收剂和聚合引发剂，所述树脂单体为三官能团的碳酸烯丙酯单体，结构式为
[0046][0047]
所述蓝光吸收剂为2,2
’‑
二羟基-4,4
’‑
二甲氧基二苯甲酮，聚合引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯和二叔丁基过氧化物的混合物(1:1)。
[0048]
该镜片的制备方法包括以下步骤：
[0049]
称取单体100kg，蓝光吸收剂1.8kg，混合后搅拌均匀，待蓝光吸收剂完全溶解后加入聚合物引发剂2kg，在循环水温25℃条件下搅拌2小时后，真空度-0.1mpa条件下抽真空30分钟，完成配料；
[0050]
将配好的料浇注入合好的模具中，使用空气固化炉进行热固化成型，热固化成型的温度及固化时间为：空气固化炉固化温度30℃保温1～2小时后，经1～2小时升温到50℃～60℃，再经1～2小时升温70℃～75℃，再经 1～2小时到升温至80℃～90℃，保温10～11小时后，经5～8小时升温至90℃～95℃，再1～2小时升温到110℃，最后经1～2小时降温到60℃；
[0051]
开模、清洗；
[0052]
使用空气固化炉进行二次固化，二次固化的固化温度及固化时间为：固化温度60℃1小时升温至120℃，在120℃温度范围内保持2小时，再在1小时内降温至50℃。
[0053]
实施例4
[0054]
一种低折射防蓝光树脂镜片，其组分包括树脂单体、蓝光吸收剂和聚合引发剂，所述树脂单体为三官能团的碳酸烯丙酯单体，结构式为
[0055]
所述蓝光吸收剂为2,2
’‑
羟基-4-甲氧基二苯甲酮，聚合引发剂为二叔丁基过氧化物和1,1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷的混合物(1:1)。
[0056]
该镜片的制备方法包括以下步骤：
[0057]
称取单体100kg，蓝光吸收剂2.5kg，混合后搅拌均匀，待蓝光吸收剂完全溶解后加入聚合物引发剂3kg，在循环水温25℃条件下搅拌2小时后，真空度-0.1mpa条件下抽真空30分钟，完成配料；
[0058]
将配好的料浇注入合好的模具中，使用空气固化炉进行热固化成型，热固化成型的温度及固化时间为：空气固化炉固化温度30℃保温1～2小时后，经1～2小时升温到50℃～60℃，再经1～2小时升温70℃～75℃，再经 1～2小时到升温至80℃～90℃，保温10～11小时后，经5～8小时升温至90℃～95℃，再1～2小时升温到110℃，最后经1～2小时降温到60℃；
[0059]
开模、清洗；
[0060]
使用空气固化炉进行二次固化，二次固化的固化温度及固化时间为：固化温度60℃1小时升温至120℃，在120℃温度范围内保持2小时，再在1小时内降温至50℃。
[0061]
上述实施例所制备的镜片性能见表1。
[0062]
表1实施例所述镜片的性能检测结果
[0063][0064]
根据上述性能检测结果可知，本发明所述低折射的防蓝光树脂镜片，硬度高，防蓝光效果好，符合国家标准要求，且镜片合格率高。
[0065]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和技术原理的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，这些修改和变更也应视为本发明的保护范围。