一种耐高温耐老化光学透镜材料及其制备方法与流程

本技术涉及高分子材料的领域，更具体地说，它涉及一种耐高温耐老化光学透镜材料及其制备方法。

背景技术：

1、光学透镜是光学系统的重要组成部分，也是光学工程中必不可少的知识。透镜是一种光学元件，可以通过指定光谱的材料制成。一般可见光和近红外光谱(ir-a)(400-1400nm)采用光学玻璃，中红外(ir-c)(3-50mm)采用晶体材料。

2、透镜技术可广泛应用于机器视觉、数字成像、激光的直接和聚焦以及各种光学仪器。光学材料一般分为非晶态、晶体和有机塑料。其中有机塑料的光学透镜具有透光性好、质地轻盈、不易破碎、加工简便、生产效率高等优点，因此有机塑料的光学透镜可广泛应用于安防、车载、数码相机、激光、光学仪器等各个领域。

3、随着市场不断的发展，光学透镜技术也越来越应用广泛。但是目前的透镜在使用过程中，容易出现老化，从而导致透镜出现变黄、朦胧等现象，因此需要对光学透镜进一步研究。

技术实现思路

1、为了提高光学透镜的耐高温性和耐老化性，本技术提供一种耐高温耐老化光学透镜材料及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种耐高温耐老化光学透镜材料，其特征在于，包括以下重量份的原料组成：

3、聚碳酸酯10-50份

4、聚甲基丙烯酸甲酯10-30份

5、有机硅树脂5-8份

6、增塑剂0.5-1.5份

7、润滑剂0.1-0.3份。

8、本技术的光学透镜具有较好的抗老化、耐高温效果，从而减少光学透镜出现老化的可能性。

9、通常车载行车记录仪器上的透镜，能够使车载行车记录仪器清楚记录车辆行驶过程；由于随着人们生活水平的提高，购买车辆的人也越来越多，因此有大量的车辆停放在太阳底下爆嗮，在爆嗮过程中，车内的温度往往高于外面的温度，特别是在一些光照较强的地区，车载行车记录仪器的光学透镜长期处于高温状态，加速光学透镜的材料的老化，从导致透镜变朦胧，从而影响车载行车记录仪器影像的记录效果。而将本技术的光学透镜材料生产的透镜，应用在车载行车记录仪器上能够具有较好的耐老化和耐高温性，减少透镜出现老化，而产生黄变、朦胧等可能性。提高车载行车记录仪器的实用性。

10、本技术的光学透镜材料除了用在车载行车记录仪器的透镜外，还可以用在的基板模组、ppg镜头、光电接收头、红外线透镜、透镜、机器人面罩、led光源透镜、usb插口透镜、模组式闪光灯透镜等。

11、上述方案中的原料选择和原料的重量份范围均为本技术较佳选择，其中，聚碳酸酯简称为pc，pc是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，具有较好的光学性、韧性等，但是pc不耐水和不耐紫外线，因而长期受到太阳照射会出现发黄的现象。

12、聚甲基丙烯酸甲酯简称pmma，是一种高分子聚合物，又称作亚克力或有机玻璃，具有高透明度，低价格，易于机械加工等优点，常用于的玻璃替代材料具有较高透明度和光亮度，且耐高温性好，但是较为坚韧、质硬、刚性。

13、有机硅树脂又称硅树脂，具有较好的热氧化稳定性、耐候性、防水、防盐雾、防霉菌、生物相容性等。因此，本技术在聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯的复合基础下，综合其性能，并加入有机硅树脂进行共混改性，进一步提高光学透镜材料透光性、耐高温性、抗氧化性以及机械性能。

14、增塑剂具有增塑作用，能够提高光学透镜材料的加工便捷性，而润滑剂便于光学透镜材料的各个原料体系进行加工，提高加工效率。

15、本技术通过聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、有机硅树脂三种进行复合，综合其性能，并在增塑剂和润滑剂的辅助作用下，使得到的光学透镜材料兼备较佳的透光性、抗氧化性、耐高温性以及机械性能。当其用在车载行车记录仪器的透镜，能够减少出现发黄变朦胧的可能性。

16、优选的，所述有机硅树脂为丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物。

17、本技术的丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物为有机硅树脂和丙烯酸树脂以(1-2)：1混合得到。

18、丙烯酸树脂具有较好的抗黄变性、耐候性、高光泽等，当其与有机硅树脂复合后，能够综合两者的性能，使得丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物兼备较佳的抗黄变性、耐候性、高光泽以及耐高温性。当其用在光学透镜材料中，能够使得透镜具有较好的耐高温性、透光率、耐候性等，当透镜用在车载行车记录仪器后，减少出现老化，而产生黄变、模糊等现象的可能性。

19、优选的，所述有机硅树脂为改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物，所述改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物由以下重量百分比的原料制得：

20、丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物30-50％

21、氢化松香3-8％

22、硅烷偶联剂1.2-2.5％

23、固化剂1-3％

24、催化剂0.5-1％

25、余量为溶剂。

26、上述原料组合，制得的改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物具有较佳的抗氧化性、耐高温性以及透光性。氢化松香是天然松香树脂经过加氢后的产物，氢化松香为无定型透明固体树脂，具有耐黄变效果好、抗氧化作用强、耐高温性强的优点，与丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物复合后，能够进一步提升光学透镜材料的耐高温性、耐老化性等。

27、当丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物和氢化松香复合后，再加入硅烷偶联剂，进一步发生反应得到网状结构的复合物，其中催化剂起到催化作用，溶剂起到稀释溶解作用，固化剂，使其固化得到改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物。该改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物用在光学透镜材料中，能够进一步提高光学透镜材料的耐高温性、耐老化性等。当其得到的光学透镜材料用于车载行车记录仪器的透镜中，能够减少透镜出现老化，而产生发黄、朦胧等现象的可能性。

28、优选的，所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、y-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或者多种组成。

29、采用甲基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、y-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或者多种组成的硅烷偶联剂，能够使改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物的耐老化性、耐高温性等较佳，进而用于生产光学透镜材料，也使其光学透镜材料的耐老化性和耐高温性进一步提升。

30、优选的，所述甲基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、y-巯丙基三乙氧基硅烷的重量份之比为1:(1-3):(1-2)。

31、当甲基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、y-巯丙基三乙氧基硅烷以以上比例进行复合时，得到的光学透镜材料的耐老化性和耐高温性进一步提升。

32、优选的，所述固化剂为过氧化苯甲酰或叔丁基过氧化氢。以上固化剂能够进一步提高改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物的固化效率。

33、优选的，所述催化剂为铂催化剂。

34、选用铂催化剂具有较好的催化效果，能够进一步提高加工效率。

35、优选的，所述改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物由以下方法制得：

36、按照重量份计，称取丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物和氢化松香溶解于溶剂中，搅拌5-15min，再加入硅烷偶联剂和催化剂，搅拌30-60min，再加入固化剂，搅拌5-10min，加热至65-75℃，减压蒸馏，得到改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物。

37、通过将丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物和氢化松香进行溶解，使其进行复合，再加入硅烷偶联剂和催化剂，使其进行反应，得到大分子复合物，而加入固化剂，能够促进其进行固化，并在加入条件下进行蒸馏，去除小分子物质，得到改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物。

38、其中，溶剂为乙酸乙酯。

39、优选的，所述增塑剂为合成植物酯、柠檬酸三丁酯、环氧硬脂酸辛酯中的一种或者多种组成；所述润滑剂为聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸中的一种或者多种组成。

40、上述中，合成植物酯、柠檬酸三丁酯、环氧硬脂酸辛酯均为环保增塑剂，且具有较好的增塑作用。而聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸均具有润滑的作用，减少加工时，物料粘附在加工设备上，提高加工效率。

41、第二方面，本技术提供一种耐高温耐老化光学透镜材料，其特征在于，按照重量份计，称取聚碳酸酯10-50份、聚甲基丙烯酸甲酯10-30份、有机硅树脂5-8份、增塑剂0.5-1.5份、润滑剂0.1-0.3份，加热至155-175℃，挤出，造粒，得到光学透镜材料。

42、上述制备方法中，操作简单，加工效率高；且得到的光学透镜材料具有较好的耐高温性、耐老化性、透光率以及机械性能。

43、综上所述，本技术具有以下有益效果：

44、1、本技术通过聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、有机硅树脂三种进行复合，综合其性能，并在增塑剂和润滑剂的辅助作用下，使得到的光学透镜材料兼备较佳的透光性、抗氧化性以及耐高温性。当其用在车载行车记录仪器的透镜，减少透镜出现老化，而产生发黄变、朦胧现象的可能性。

45、2、本技术通过丙烯酸树脂-有机硅树脂混合得到的丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物具有较好的耐高温性、耐老化性以及透光率，进而得到的透镜具有较好的耐高温性、透光率、耐候性等，当透镜用在车载行车记录仪器后，减少出现老化，而产生黄变、模糊等现象的可能性。

46、3、本技术通过丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物、氢化松香、硅烷偶联剂、催化剂、固化剂以及溶剂制得改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物兼备较佳的耐高温性、抗氧化性以及机械性能。该改性丙烯酸树脂-有机硅树脂复合物用在光学透镜材料中，能够进一步提高光学透镜材料的耐高温性、耐老化性以及机械性能。