一种光学材料组合物、光学材料和光学透镜的制作方法

本发明涉及高分子材料，尤其涉及一种光学材料组合物、光学材料和光学透镜。

背景技术：

1、塑料材料轻量且富有韧性，易染色，因此，近年来常用于各种光学材料、特别是眼镜透镜。其中具有代表性的cr-39镜片适用于普通镜片中，此类镜片色差少，可提供舒适的视野需求，但因折射率低而限制其使用的广度。

2、韩国专利公告1993-0006918号及1992-0005708号等中提出由聚硫醇化合物和聚异氰酸酯化合物反应而成的硫代氨基甲酸乙酯系镜片。此类镜片具有折射率高，冲击强度优秀的优点，但是存在折射率上升，阿贝数急剧下降的问题。针对此类问题，cn104804170a和cn113444247a分别提供了一种硫代环硫基体系及硫代环氧系光学材料实现兼顾高折射率和高阿贝数，但其均存在力学性能较差，镜片易破碎的问题，严重影响了眼镜佩戴的安全性，而且材料在打孔过程中易出现崩边问题，影响成品率。

3、针对环硫基体系光学材料存在的问题，现有技术中也提供了多种方法改善材料的力学性能，保证其优异光学性能的同时，提高材料的韧性以提高应用过程中的安全性。例如现有技术cn113444247a、cn111763320b中均提供了提升材料韧性或冲击性能的方案，但是对于环硫醚体系镜片在打孔时出现崩边的问题改善鲜少提及，因此针对目前高折射高阿贝数的环硫醚体系材料脆，镜片打孔过程中出现崩边问题亟待解决。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题在于提供一种光学材料组合物，采用光学材料组合物制备的光学材料可实现高折射率、高阿贝数的同时兼顾打孔测试不崩边。

2、有鉴于此，本申请提供了一种光学材料组合物，包括以下原料：多硫醇化合物、多异氰酸酯、环硫化合物和羟基化合物，所述羟基化合物选自季戊四醇三-(3-巯基丙酸)酯、8-巯基-4-巯甲基-3,6-二硫杂-1-辛醇、(β-环硫丙基)2-羟基-巯基丙基硫醚、8-巯基-5-巯甲基-3,6-二硫杂-1-辛醇和三羟甲基丙烷二-(3-巯基丙酸酯)中的两种或多种。

3、优选的，以所述羟基化合物、所述多硫醇化合物、所述多异氰酸酯和所述环硫化合物的总质量为基础，所述羟基化合物的含量为0.01～1wt％，多硫醇化合物的含量为5～25wt％，所述环硫化合物的含量为60～91wt％，所述多异氰酸酯的含量为3～15wt％。

4、优选的，所述环硫化合物选自双(β-环硫丙基)二硫醚、双(β-环硫丙基硫代)甲烷、1,2-双(β-环硫丙基硫代)乙烷、1,3-双(β-环硫丙基硫代)丙烷、1,4-双(β-环硫丙基硫代)丁烷、双(β-环硫丙基)硫醚、双(β-环硫丙基硫代乙基)硫醚、1,3-双(β-环硫丙基硫代)环己烷、1,4-双(β-环硫丙基硫代)环己烷、1,3-双(β-环硫丙基硫代甲基)环己烷和1,4-双(β-环硫丙基硫代甲基)环己烷中的一种或多种。

5、优选的，所述多硫醇化合物选自硫代二甘硫醇、2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙烷硫醇、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫代辛烷、四(巯基甲基)甲烷、季戊四醇四-(3-巯基丙酸)酯、2,5-二巯基甲基-1,4-二噻烷、1,1,2,2-四-(巯基甲基硫代)乙烷、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯、季戊四醇四-(3-巯基丁酸)酯中的一种或多种。

6、优选的，所述多异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、间亚二甲苯二异氰酸酯、对亚二甲苯二异氰酸酯、间四甲基亚二甲苯二异氰酸酯、对四甲基亚二甲苯二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯，1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯甲基)环己烷、降冰片烷二异氰酸酯中的一种或多种。

7、优选的，所述羟基化合物的含量为1～4wt％。

8、本申请还提供了一种光学材料，由所述的组合物和催化剂经过聚合固化得到。

9、优选的，所述催化剂为所述组合物的0.01～0.1wt％，所述催化剂为四丁基溴化膦。

10、本申请还提供了一种光学透镜，由所述的光学材料制备得到。

11、优选的，所述光学透镜的折射率为1.67～1.70。

12、本申请提供了一种光学材料组合物，其包括以下原料：多硫醇化合物、多异氰酸酯、环硫化合物和羟基化合物，其中羟基化合物选自两种或多种；本申请提供的光学材料组合物中至少两种羟基化合物的引入，以及与多硫醇化合物、环硫化合物的配合，既不会影响反应体系的交联度而降低材料强度，也不会影响材料的高折射率和高阿贝数特性，且聚合物过程温和，得到的光学材料打孔时不发生崩边问题。

技术特征：

1.一种光学材料组合物，包括以下原料：多硫醇化合物、多异氰酸酯、环硫化合物和羟基化合物，所述羟基化合物选自季戊四醇三-(3-巯基丙酸)酯、8-巯基-4-巯甲基-3,6-二硫杂-1-辛醇、(β-环硫丙基)2-羟基-巯基丙基硫醚、8-巯基-5-巯甲基-3,6-二硫杂-1-辛醇和三羟甲基丙烷二-(3-巯基丙酸酯)中的两种或多种。

2.根据权利要求1所述的光学材料组合物，其特征在于，以所述羟基化合物、所述多硫醇化合物、所述多异氰酸酯和所述环硫化合物的总质量为基础，所述羟基化合物的含量为0.01～1wt％，多硫醇化合物的含量为5～25wt％，所述环硫化合物的含量为60～91wt％，所述多异氰酸酯的含量为3～15wt％。

3.根据权利要求1所述的光学材料组合物，其特征在于，所述环硫化合物选自双(β-环硫丙基)二硫醚、双(β-环硫丙基硫代)甲烷、1,2-双(β-环硫丙基硫代)乙烷、1,3-双(β-环硫丙基硫代)丙烷、1,4-双(β-环硫丙基硫代)丁烷、双(β-环硫丙基)硫醚、双(β-环硫丙基硫代乙基)硫醚、1,3-双(β-环硫丙基硫代)环己烷、1,4-双(β-环硫丙基硫代)环己烷、1,3-双(β-环硫丙基硫代甲基)环己烷和1,4-双(β-环硫丙基硫代甲基)环己烷中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的光学材料组合物，其特征在于，所述多硫醇化合物选自硫代二甘硫醇、2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙烷硫醇、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫代辛烷、四(巯基甲基)甲烷、季戊四醇四-(3-巯基丙酸)酯、2,5-二巯基甲基-1,4-二噻烷、1,1,2,2-四-(巯基甲基硫代)乙烷、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯、季戊四醇四-(3-巯基丁酸)酯中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的光学材料组合物，其特征在于，所述多异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、间亚二甲苯二异氰酸酯、对亚二甲苯二异氰酸酯、间四甲基亚二甲苯二异氰酸酯、对四甲基亚二甲苯二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯，1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯甲基)环己烷、降冰片烷二异氰酸酯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的光学材料组合物，其特征在于，所述羟基化合物的含量为1～4wt％。

7.一种光学材料，由权利要求1～6任一项所述的组合物和催化剂经过聚合固化得到。

8.根据权利要求7所述的光学材料，其特征在于，所述催化剂为所述组合物的0.01～0.1wt％，所述催化剂为四丁基溴化膦。

9.一种光学透镜，由权利要求7～8任一项所述的光学材料制备得到。

10.根据权利要求9所述的光学透镜，其特征在于，所述光学透镜的折射率为1.67～1.70。

技术总结
本发明提供一种光学材料组合物，包括以下原料：多硫醇化合物、多异氰酸酯、环硫化合物和羟基化合物，所述羟基化合物选自季戊四醇三‑(3‑巯基丙酸)酯、8‑巯基‑4‑巯甲基‑3,6‑二硫杂‑1‑辛醇、(β‑环硫丙基)2‑羟基‑巯基丙基硫醚、8‑巯基‑5‑巯甲基‑3,6‑二硫杂‑1‑辛醇、三羟甲基丙烷二‑(3‑巯基丙酸酯)中的两种或多种。本申请还提供了一种光学材料和光学透镜。本申请提供的光学材料组合物包含羟基化合物、多硫醇化合物、多异氰酸酯化合物及环硫化合物，通过引入两种羟基化合物有效改善材料在打孔过程出现的崩边问题。

技术研发人员：邢莹莹,梁万根,张建林,崔卫华,易先君,曹飞羽,李迎春,孔凡波
受保护的技术使用者：益丰新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14