一種高折射率光學(xué)樹脂及其制備方法
【專利摘要】一種高折射率光學(xué)樹脂，其是由含雙鍵可聚合單體I與含稠環(huán)可聚合單體II共聚制成；該含雙鍵可聚合單體I選自乙烯基單體、丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物、苯乙烯及其衍生物，烯丙基單體和馬來酸單體中的一種或多種；該含雙鍵可聚合單體I與含稠環(huán)可聚合單體II的重量比為10-50：50-90。該樹脂折射率可達到1.67以上，可用于擋風(fēng)玻璃、光學(xué)涂層、光學(xué)鏡片、光學(xué)透鏡、發(fā)光二極管等領(lǐng)域。
【專利說明】一種高折射率光學(xué)樹脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高透明的高折射率的光學(xué)樹脂，具體涉及由含稠環(huán)及其衍生物的可聚合單體所制得的樹脂。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如(甲基)丙烯酸類樹脂(如聚甲基丙烯酸甲酯)、苯乙烯樹脂、透明環(huán)氧樹脂和透明聚氨酯樹脂，在亮度、透明度以及可加工性能都優(yōu)于玻璃，已經(jīng)廣泛的用于飛機擋風(fēng)玻璃，玻璃幕墻替代物、透明容器等領(lǐng)域。近年來，高折射率樹脂在光學(xué)領(lǐng)域中正發(fā)揮越來越重要的作用。比如用透明的樹脂眼鏡鏡片替代傳統(tǒng)的玻璃鏡片。另外，光學(xué)透鏡、LED顯示屏的減反涂層，太陽能電池板的光學(xué)透明涂層，以及發(fā)光二極管等產(chǎn)業(yè)對高折射率樹脂的需求越來越多。
[0003]目前，得到深入研究并已廣泛應(yīng)用的幾種常見的光學(xué)樹脂包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，折射率nD= 1.49)、聚苯乙烯(PS，nD = 1.59)、聚碳酸酯(PC, nD = 1.58)、聚雙烯丙基二甘醇二碳酸酯(CR，nD= 1.50)等。CR-39是由美國哥倫比亞研究室研制成功的高透過型樹脂，目前在鏡片市場上占有主導(dǎo)地位。但其折射率偏低僅為1.49，而傳統(tǒng)的聚苯乙烯也只達到1.59。而根據(jù)眼鏡市場流行款式的要求，鏡片材料除了具有較好的透光性之外，還要求把鏡片制得又輕又薄。因此，合成高性能透明的樹脂成為光學(xué)樹脂發(fā)展的必然趨勢，制備高折射率、高性能光學(xué)樹脂成為研究的熱點。
[0004]通常獲得高折射率樹脂的方法包括在樹脂中添加高折射率的無機氧化物顆粒，使無機顆粒均勻的分散在有機樹脂中。由于無機氧化物具有較高的折射率，使得所獲得樹脂的折射率得到改善。這些無機氧化物包括二氧化鈦、氧化鋅等，但這些無機氧化物與有機樹脂兼容性一直是需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種高折射率光學(xué)樹脂，主要是通過將含有稠環(huán)或含硫稠環(huán)的可聚合單體引入到常用的樹脂中，使其共聚制成高折射率樹脂，該方法不需引入無機氧化物粒子也能產(chǎn)生具有高折射率的樹脂。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案:
[0006]一種高折射率光學(xué)樹脂，其是由含雙鍵可聚合單體I與含稠環(huán)可聚合單體II共聚制成；其中，
[0007]該含雙鍵可聚合單體I選自乙烯基單體、丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物、苯乙烯及其衍生物、烯丙基單體和馬來酸單體中的一種或多種；
[0008]該含雙鍵可聚合單體I與含稠環(huán)可聚合單體II的重量比為10-50:50_90。
[0009]如上所述的高折射率樹脂，優(yōu)選地，所述含稠環(huán)可聚合單體II的稠環(huán)選自萘、蒽、芘、咔唑及其衍生物。
[0010]如上所述的高折 射率樹脂，優(yōu)選地，所述含稠環(huán)可聚合單體II的結(jié)構(gòu)如式A所示:
【權(quán)利要求】
1.一種高折射率光學(xué)樹脂，其特征在于，該樹脂是由含雙鍵可聚合單體I與含稠環(huán)可聚合單體II共聚制成；其中， 該含雙鍵可聚合單體I選自乙烯基單體、丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物、苯乙烯及其衍生物、烯丙基單體和馬來酸單體中的一種或多種； 該含雙鍵可聚合單體I與含稠環(huán)可聚合單體II的重量比為10-50:50-90。
2.如權(quán)利要求1所述的高折射率樹脂，其特征在于，所述含稠環(huán)可聚合單體II的稠環(huán)選自萘、蒽、芘、咔唑及其衍生物。
3.如權(quán)利要求2所述的高折射率樹脂，其特征在于，所述含稠環(huán)可聚合單體II的結(jié)構(gòu)如式A所示:
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的高折射率樹脂的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)按所述重量比稱取含雙鍵可聚合單體I與含稠環(huán)可聚合單體II，并加入聚合引發(fā)劑，攪拌均勻，獲得聚合反應(yīng)混合物；相對于100重量份該含雙鍵可聚合單體I和含稠環(huán)可聚合單體II的總量，聚合引發(fā)劑的加入量為0.1-10重量份； (2)步驟I獲得的聚合反應(yīng)混合物經(jīng)20~90分鐘升溫到50~80°C，在該溫度下保持I~5小時，然后經(jīng)30~90分鐘升溫至100~150°C并保持I~3小時，得到透明高折射率樹脂。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)的具體操作如下:步驟I獲得的聚合反應(yīng)混合物經(jīng)30~50分鐘升溫到50~80°C，在該溫度下保持I~5小時，然后經(jīng)50~70分鐘升溫至100~120°C并保持I~3小時，得到透明高折射率樹脂。
6.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述聚合引發(fā)劑為有機過氧化物聚合引發(fā)劑或偶氮類聚合引發(fā)劑。
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述聚合引發(fā)劑為過氧化苯甲?；蚺嫉惗∏琛?br> 8.如權(quán)利要求4-7中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)還包括向所述聚合反應(yīng)混合物中加入交聯(lián)劑，相對于100重量份所述含雙鍵可聚合單體I和含稠環(huán)可聚合單體II的總量，交聯(lián)劑的加入量為ι-?ο重量份。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述交聯(lián)劑選自含有2個或2個以上的雙鍵的化合物。
10.如權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述交聯(lián)劑選自二乙烯基苯，二乙二醇二乙烯基醚或二乙烯 基1，4 丁二醇醚。
【文檔編號】C08F220/34GK103804560SQ201410067661
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】孫再成, 王明華, 徐靜濤, 王潤偉, 李國棟 申請人:江蘇華天通納米科技有限公司