用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂及其制备方法

用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，由于聚硫氨酯光学透镜与普通亚克力树脂透镜相比具有抗冲击强，可染色 和折射率高等特点，近年来聚氨酯材质在眼镜镜片，照相机镜头等光学元件中得到了广泛 的运用。
[0003] 为了制造出光学领域适用的聚硫氨酯光学材料，一般采用将聚合性树脂混合物注 入铸模中，在催化剂的作用下经过20个小时的缓慢升温固化的浇注聚合法。目前主要使 用有机锡类催化剂，如二氯二丁基锡或者月桂酸二丁基锡，在使用过程中存在三个问题：其 一，由于聚硫氨酯的催化剂的活性较强，时常发生局部聚合，易使透镜出现光不均匀；其二， 在调制聚合性混合物的过程中已经发生聚合反应，不能保证有充分的操作时间；其三，有机 锡类催化剂属于剧毒性化学物质，不适合在作为医疗器械的材料如眼镜片中使用，例如月 桂酸二丁基锡，常常含有作为杂质存在的三丁基锡，后者作为环境激素已成为各国研宄机 构的共识，以欧洲为中心的各国已经开始了限制使用有机锡类化合物的行动，相信不久之 后世界各国将会进一步加强对有机锡类催化剂的限制使用，开发出可代替有机锡类催化剂 的，安全性高且活性适宜的催化剂迫在眉睫。

【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于聚硫氨酯类光 学材料制造用催化剂，它安全性高且活性适宜，保证了透镜的出光均匀。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于聚硫氨酯类光学材料制 造用催化剂，它由以下成份和各质量份搅拌混合而成：
[0006] 有机磺酸类衍生物：85份-95份；
[0007] 金属粉末：5份-15份；
[0008] 其中，金属粉末为金属锌或金属铋或金属锆中的至少一种。
[0009] 有机磺酸类衍生物的化学结构式如下：
[0010]
[0011] 其中，R表示碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为7~20的烷基苯基或碳原 子为7-20的苯基烷基。
[0012] 当R为碳原子为1~20的烷基时，R为甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，仲丁 基，异丁基，叔丁基，正戊基，正己基，正庚基，仲庚基，1-丙基丁基，2-正辛基，2-乙基己基， 仲辛基，正壬基，1- 丁基戊基，正癸基，正十一烷基，1-戊基己基，正十二烷基，正十三烷基， 1-己基庚基，正十四烷基，正十五烷基，1-庚基辛基，正十六烷基，正十七烷基，1-辛基壬 基，正十八烷基，正十九烷基，1-壬基癸基中的一种。
[0013] 本发明还提供了一种用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂的制备方法，该方法 的步骤如下：
[0014] 1)将有机磺酸类衍生物加入反应釜中，降温至0_5°C ;
[0015] 2)再将金属粉末分批加入反应釜，加完后加热搅拌至反应完成，精滤得到该用于 聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂。
[0016] 采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：
[0017] 1、由于本催化剂的活性适宜，不会时常发生局部聚合，使透镜出光均匀；
[0018] 2、在调制聚合性混合物的过程中还没发生聚合反应，保证了有充分的操作时间；
[0019] 3、本发明的催化剂安全性高。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进 一步详细的说明。
[0021] 实施例一：
[0022] 用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂的制备方法的步骤如下：
[0023] 1)在装有搅拌器，温度计的三口瓶中，将85克十二烷基磺酸降温至0_5°C ;
[0024] 2)再分批加入75微米大小的锌粉12克，加热搅拌至反应完全，精滤除去锌粉得到 无色透明粘稠物，即为该用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂。
[0025] 将MR-7A (日本三井公司）50克，MR-7B (日本三井公司）50克，紫外吸收剂UV311 · 5 克，脱模剂〇. 08克，所得用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂0. 01克在15°C混合均匀， 得到均一透明液体，真空搅拌30分钟，控温在12°C左右，用0. 1微米的囊式滤芯过滤后填充 到浇铸模具中，从25°C在21小时内升温至120°C进行聚合反应，聚合结束后将镜片从浇铸 模具中取出，脱模性良好。在烘箱内120度加热4小时后取出，所得镜片检测折射率1. 665， 透明性良好。
[0026] 实施例二
[0027] 用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂的制备方法的步骤如下：
[0028] 1)在装有搅拌器，温度计的三口瓶中，将85克甲基磺酸降温至0_5°C ;
[0029] 2)再分批加入75微米大小的铋粉15克，加热搅拌至反应完全，精滤除去铋粉得到 无色透明粘稠物，即为该用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂。
[0030] 将MR-8A (日本三井公司）50克，MR-8B (日本三井公司）50克，紫外吸收剂UV311 · 5 克，脱模剂〇. 08克，所得用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂0. 01克在15°C混合均匀， 得到均一透明液体，真空搅拌30分钟，控温在12度左右，用0. 1微米的囊式滤芯过滤后填 充到浇铸模具中，从25°C在21小时内升温至120°C进行聚合反应，聚合结束后将镜片从 浇铸模具中取出，脱模性良好。在烘箱内120度加热4小时后取出，所得镜片检测折射率 1. 597,透明性良好。
[0031] 实施例三
[0032] 用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂的制备方法的步骤如下：
[0033] 1)在装有搅拌器，温度计的三口瓶中，将95克甲基磺酸降温至0_5°C ;
[0034] 2)再分批加入75微米大小的锆粉5克，加热搅拌至反应完全，精滤除去锆粉得到 黄色透明粘稠物，即为该用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂。
[0035] 将MR-8A (日本三井公司）50克，MR-8B (日本三井公司）50克，紫外吸收剂UV311 · 5 克，脱模剂〇. 08克，所得用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂0. 01克在15°C混合均匀， 得到均一透明液体，真空搅拌30分钟，控温在12度左右，用0. 1微米的囊式滤芯过滤后填 充到浇铸模具中，从25°C在21小时内升温至120°C进行聚合反应，聚合结束后将镜片从 浇铸模具中取出，脱模性良好。在烘箱内120度加热4小时后取出，所得镜片检测折射率 1. 597,透明性良好。
[0036] 实施例四：
[0037] 用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂的制备方法的步骤如下：
[0038] 1)在装有搅拌器，温度计的三口瓶中，将85克十二烷基磺酸降温至0_5°C ;
[0039] 2)再分批加入75微米大小的锌粉5克，75微米大小的铋粉5克，加热搅拌至反应 完全，精滤除去金属粉末得到无色透明粘稠物，即为该用于聚硫氨酯类光学材料制造用催 化剂。
[0040] 将MR-7A (日本三井公司）50克，MR-7B (日本三井公司）50克，紫外吸收剂UV311 · 5 克，脱模剂〇. 08克，所得用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂0. 01克在15°C混合均匀， 得到均一透明液体，真空搅拌30分钟，控温在12°C左右，用0. 1微米的囊式滤芯过滤后填充 到浇铸模具中，从25°C在21小时内升温至120°C进行聚合反应，聚合结束后将镜片从浇铸 模具中取出，脱模性良好。在烘箱内120度加热4小时后取出，所得镜片检测折射率1. 665， 透明性良好。
[0041] 以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了 进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本 发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂，其特征在于它由以下成份和各质量份 搅拌混合而成： 有机磺酸类衍生物：85份-95份； 金属粉末：5份-15份； 其中，金属粉末为金属锌或金属铋或金属锆中的至少一种。2. 根据权利要求1所述的用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂，其特征在于：所述 的有机磺酸类衍生物的化学结构式如下：其中，R表示碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为7~20的烷基苯基或碳原子为 7-20的苯基烷基。3. 根据权利要求1或2所述的用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂，其特征在于： 当R为碳原子为1~20的烷基时，R为甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，异丁基， 叔丁基，正戊基，正己基，正庚基，仲庚基，1-丙基丁基，2-正辛基，2-乙基己基，仲辛基，正 壬基，1- 丁基戊基，正癸基，正^^一烷基，1-戊基己基，正十二烷基，正十三烷基，1-己基庚 基，正十四烷基，正十五烷基，1-庚基辛基，正十六烷基，正十七烷基，1-辛基壬基，正十八 烷基，正十九烷基，1-壬基癸基中的一种。4. 一种如权利要求1或2或3所述的用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂的制备方 法，其特征在于该方法的步骤如下： 1) 将有机磺酸类衍生物加入反应釜中，降温至〇_5°C ; 2) 再将金属粉末分批加入反应釜，加完后加热搅拌至反应完成，精滤得到该用于聚硫 氨酯类光学材料制造用催化剂。
【专利摘要】本发明公开了一种用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂及其制备方法，用于聚硫氨酯类光学材料制造用催化剂由以下成份和各质量份搅拌混合而成：有机磺酸类衍生物：85份-95份；金属粉末：5份-15份；其中，金属粉末为金属锌或金属铋或金属锆中的至少一种。本发明安全性高且活性适宜，保证了透镜的出光均匀。
【IPC分类】C08G18/16
【公开号】CN104892881
【申请号】CN201510272107
【发明人】李军, 杜鹏
【申请人】江苏全真光学眼镜有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月25日