一种高阿贝数超轻耐磨型树脂材料、镜片及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学材料领域，具体涉及一种高阿贝数超轻耐磨型树脂材料、镜片及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 树脂镜片具有质轻、耐冲击、透光率高、紫外线阻隔率高、较高的耐化学品腐蚀性、 破坏时不产生碎片和加工成型方法简单等特点，其已代替光学玻璃在视力矫正、建材和光 学透镜等许多领域得到广泛应用。但是现有的树脂镜片仍然存在耐刮性低、耐温性和变形 性较高、阿贝数偏低、密度较高、结构设计不灵活等问题。其制作方法也存在可控性较差、废 弃物排放、无法满足不同折射率水平的镜片原料的制备要求。因此，亟需开发一种低密度、 高阿贝数和耐磨型树脂镜片材料，以及其制备方法，以解决现有树脂镜片行业在技术上存 在的上述不足。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种高阿贝数超轻耐磨型树脂材料、镜片及其制备方法，以 克服目前现有技术存在的上述不足。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现： 一种高阿贝数超轻耐磨型树脂材料，该材料包括用于制作光学材料的高分子树脂，所 述高分子树脂为聚氨酯丙烯酸酯预聚物，其由异氰酸酯与含羟基的丙烯酸酯反应得到，反 应式（I )如下：
进一步的，所述异氰酸酯为单异氰酸酯和/或多异氰酸酯，所述单异氰酸酯包括苄基 异氰酸酯、苯基异氰酸酯中的一种或多种，所述多异氰酸酯为二异氰酸酯，三或多异氰酸 酯，所述二异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰 酸酯、甲苯二异氰酸酯、己二异氰酸酯、4, 4'-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种，所述 三及多异氰酸酯包括三苯基甲烷三异氰酸酯和/或二异氰酸酯环化产物。
[0005] 进一步的，所述含羟基的丙烯酸酯包括甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲 基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯以及长链羟甲基丙烯酸酯中 的一种或多种。
[0006] 一种制备上述高阿贝数超轻耐磨型树脂材料的方法，包括以下步骤： 无水条件下，将含羟基的丙烯酸酯1160-1450克与异氰酸酯840-1430克，原料混合；加 入阻聚剂5. 5-7. 5克、催化剂4. 0-7. 2克，在预设反应温度下搅拌反应至预定时间，经检测 反应体系内无残留的异氰酸酯基团，降温出料，制得聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
[0007] 进一步的，所述阻聚剂包括无机阻聚剂和有机阻聚剂，所述无机阻聚剂包括氯化 亚铜、氯化铁；所述有机阻聚剂包括苯醌类、硝基苯类、酚类、硫类中的一种或多种。
[0008] 进一步的，所述有机阻聚剂为酚类阻聚剂。
[0009] 进一步的，所述催化剂包括叔胺类、金属烷基化合物类或者二者的组合，所述金属 烷基化合物类为锡类有机物，包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或多种。
[0010] 进一步的，反应温度范围为0-120°C。
[0011] 进一步的，所述反应温度范围为40-80 °C。
[0012] 进一步的，所述反应时间范围为4-12小时。
[0013] 进一步的，所述反应时间范围为5-8小时。
[0014] -种高阿贝数超轻耐磨型树脂镜片，该镜片是由上述高阿贝数超轻耐磨型树脂材 料制成的。
[0015] 制备上述高阿贝数超轻耐磨型树脂镜片的方法，包括以下步骤： 室温、隔绝空气条件下，将聚氨酯丙烯酸酯预聚物1000克、紫外线吸收剂2. 5-4. 5克、 防老剂1. 0-2. 5克，脱模剂0. 3-0. 6克，染料兰1. 2-1. 7克、染料红1. 0-1. 4克、引发剂偶氮 二异庚腈〇. 5-0. 6克加入混合釜中，常温搅拌至所有助剂溶解，得到浅紫色透明溶液，经微 孔滤纸过滤后，将液态原料混合物浇注到镜片模具中，进行一次固化，得到镜片，镜片经过 清洗、镀膜工艺处理后，测试性能。
[0016] 进一步的，制备高折射率镜片时，根据实际需求加入1. 0-1. 5克粉状次磷酸钠。
[0017] 进一步的，所述紫外线吸收剂包括UV-329、UV-234, SLF-1130中的一种或多种。
[0018] 进一步的，所述防老剂包括SLF-1076、SLF-2246中的一种或多种。
[0019] 进一步的，所述脱模剂包括磷酸丁酯。
[0020] 本发明的有益效果为：采用高阿贝数超轻耐磨型树脂材料制成的树脂镜片，其耐 磨性、耐温性、变形性、阿贝数、热稳定性得到有效提高，密度降低，结构更加灵活，其制作方 法可控性强，制备过程中无废弃物排放，能够满足不同折射率水平的镜片原料的制备要求。
【具体实施方式】
[0021] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022] 实施例一 聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备： 室温和氮气保护下，在装有搅拌浆、温度计和冷凝管的四口瓶中依次加入甲基丙烯酸 羟乙酯（HEMA)1300克，对甲氧基苯酚3. 5克，搅拌下加入六亚甲基二异氰酸酯（HDI)841g， 室温搅拌0. 5小时得到透明的均一混合液。向混合液中滴加20克含有4. 2克二月桂酸二 丁基锡的甲基丙烯酸羟乙酯溶液，滴加时温度控制不超过30°C。滴加完成后在此温度下继 续搅拌0.5小时。然后将温度升至75°C反应5小时。监测体系异氰酸酯含量，合格后补加 3. 0克阻聚剂对甲氧基苯酚，降温到室温，经过滤出料，得到原料聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
[0023] 低折射率树脂镜片的制备： 取此预聚物1000克于混合釜中，加入2. 5克紫外线吸收剂UV-329、1.0 克防老剂 SLF-1076,0. 5克脱模剂磷酸丁酯，1. 3克染料兰、I. 0克染料红、0. 5克引发剂偶氮二异庚 腈。氮气保护下室温搅拌2小时，至所有助剂溶解，获得浅紫色的透明溶液。混合过程中的 温度不能超过25°C。经微孔滤纸过滤后，将液态原料混合物浇注到镜片模具中，进行一次固 化，获得镜片。镜片经过清洗、镀膜工艺处理后，测试折射率为1. 526,阿贝数水40,可以漂 浮于饱和盐水之上，通过水煮试验。
[0024] 实施例二 聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备： 室温和氮气保护下，在装有搅拌浆、温度计和冷凝管的四口瓶中依次加入丙烯酸羟丁 酯1441. 7克，对甲氧基苯酚4. 2克，搅拌下加入异佛二酮二异氰酸酯1112g，室温搅拌0. 5 小时得到透明的均一混合液。向混合液中滴加20克含有5. 6克二月桂酸二丁基锡的丙烯 酸羟丁酯溶液，滴加时温度控制不超过30°C。滴加完成后在此温度下继续搅拌0. 5小时。 然后将温度升至65°C反应6小时。监测体系异氰酸酯含量，合格后补加3. 0克阻聚剂对甲 氧基苯酚，降温到室温，经过滤出料，得到原料聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
[0025] 低折射率树脂镜片的制备： 取此预聚物1000克于混合釜中，加入2. 5克紫外线吸收剂UV-329、1.0克防老剂 SLF-1076,0. 5克脱模剂磷酸丁酯，1. 2克染料兰、I. 0克染料红、0. 5克引发剂偶氮二异庚 腈。氮气保护下室温搅拌2小时，至所有助剂溶解，获得浅紫色的透明溶液。混合过程中的 温度不能超过25°C。经微孔滤纸过滤后，将液态原料混合物浇注到镜片模具中，进行一次固 化，获得镜片。镜片经过清洗、镀膜工艺处理后，测试镜片折射率为1. 536,阿贝数水42,可 以漂浮于饱和盐水之上，通过水煮试验。
[0026] 实施例三 聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备： 室温和氮气保护下，在装有搅拌浆、温度计和冷凝管的四口瓶中依次加入丙烯酸羟乙 酯1161克，对甲氧基苯酚3. 8克，搅拌下加入亚异丙基双(环己基异氰酸酯）1162g，苄基异 氰酸酯266克，室温搅拌0. 5小时得到透明的均一混合液。向混合液中滴加20克含有7. 1 克二月桂酸二丁基锡的丙烯酸羟乙酯溶液，滴加时温度控制不超过30°C。滴加完成后在此 温度下继续搅拌0.5小时。然后将温度升至75°C反应7小时。监测体系异氰酸酯含量，合 格后补加2. 0克阻聚剂对甲氧基苯酚，降温到室温，经过滤出料，得到原料聚氨酯丙烯酸酯 预聚物。
[0027] 中折射率树脂镜片的制备： 取此预聚物1000克于混合釜中，加入2. 5克紫外线吸收剂UV-234、1.0克防老剂 SLF-2246,0. 6克脱模剂磷酸丁酯，1. 5克染料兰、1. 2克染料红、0. 5克引发剂偶氮二异庚 腈。氮气保护下室温搅拌2小时，