[发明专利]具有阻隔防护功能的柔性可弯折聚氨酯光学材料及其制备方法、透明柔性光学部件及其应用

说明书

本发明属于具有阻隔和光学功能的功能性聚氨酯材料领域，涉及一种具有阻隔防护功能的柔性可弯折聚氨酯光学材料及其制备方法，特别涉及一种透明柔性光学部件及其应用，其由A组分和B组分及助剂组份通过反应后制得，所述A组分包括多异氰酸酯、低聚多异氰酸酯、多异氰酸酯预聚物中的任一种或多种；所述B组分包括小分子扩链剂、高分子多元醇、高分子多元胺中的任一种或多种。该材料应用于现代阻隔防护器材的光学部件具有柔性可折叠易携带、光学性能、阻隔性能、耐磨和安全性能五项特性。该材料应用于防毒面具、面罩、防护服、救生系统、防护帐篷等阻隔防护器材的光学部件。

技术领域

本发明属于具有阻隔和光学功能的功能性聚氨酯材料领域，涉及一种具有阻隔防护功能的柔性可弯折聚氨酯光学材料及其制备方法，特别涉及一种可应用于阻隔防护器材透明柔性光学部件及其应用。

背景技术

防护器材需要整体具有透明的特性，如护目镜、防爆盾牌，或需要在眼部对应位置加装具有较高透光率的光学部件，如各类喷溅防护面具、生化防护面具、全身防护服。这些透明材料往往来源于传统的镜片材料，如光学玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚双丙基二甘醇碳酸酯(CR-39)，以及PMMA与PS共聚物(MS)。这些材料都承袭早期镜片材料高硬度的特点。同样，后期应用于镜片的聚氨酯材料也都具有高硬度的特点，应用于防爆盾牌和透明装甲等领域的透明聚氨酯料也都有高硬的特点。

低硬度聚氨酯材料往往不透明或透明性很差，但目前也有一些低硬度的透明聚氨酯材料，如利用聚氨酯耐磨和具有一定透光率加工的溜冰鞋轮和滑板轮，利用特殊聚氨酯耐黄变和耐刮擦加工耐黄变玻璃和铭牌，利用聚氨酯耐磨和具有一定透光率的清洁刮刀。上述材料往往透光率低，主要还是利用聚氨酯耐磨/耐刮擦的特性。

CN 101228203 B公开了一种高硬度聚氨酯·硫氨酯类光学用树脂及其制备方法。其采用脂肪族二异氰酸酯，在硫醇化合物中引入聚醚多元醇，抑制聚合反应时的剧烈放热和聚合物粘度的急剧上升，提高了工艺性能。该材料用于抗冲击的光学部件，特别是应用于制备眼镜。

CN 100516930 C和CN 1450365 A公开了一种高硬度光学透镜用聚氨酯树脂组合物和耐冲击性合成树脂透镜。其采用脂肪族异氰酸酯及精制低色号胺类扩链剂，实施例中制品硬度在邵氏81-83D。材料的最大特点在于加入了内脱模剂，从而获得易脱模、不产生条痕的耐冲击性树脂透镜。

CN 104379623 A公开了一种高硬度耐光性聚氨酯组合物。其采用脂肪族异氰酸酯IPDI和/或HDI，并引入含硫多元醇组份，提高了制品的热性能和机械性能，实施例中制品硬度在邵氏79-88D。该材料适用于通过模塑方式制备眼镜镜片。

CN 1044487 91 A公开了一种高硬度透明聚氨酯弹性体及其制备方法。其制品质地十分坚硬，透明性稳定具有美学效果，适于替代环氧树脂，同时还具有环氧材料不具备的耐黄变性和韧性，用于生产灌封胶、铭牌和工艺品。

CN 105254831 A公开了一种高硬度浇注型透明聚氨酯弹性体材料。其采用耐黄变型异氰酸酯为硬段，并通过提高硬段含量来提高材料的硬度和刚性，材料透明、不变色、高硬度、高强度、抗冲击性能好，适用于灯箱、路灯罩等，特别适用于军警用防弹(爆)盾牌、防弹面罩等制品。

CN 1654499 B公开了一种高硬度抗冲击聚氨酯及其制造方法。其采用脂肪族二异氰酸酯和胺固化剂，具有高硬度、高抗冲、光学透明，高热变形温度和优良耐化学试剂性能。适用于要求优良抗冲性能和高热变形温度的透明材料领域，如建筑物窗玻璃、机动车窗玻璃、防爆盾、眼镜和透明装甲等领域。

CN 102040720 A公开了一种低硬度高透明聚氨酯弹性体。其采用TDI三组分体系，低温浇注工艺，制品具有良好的耐磨性能和抗冲击性能，发明主要用于高弹溜冰鞋轮和活力滑板轮的制作。该材料追求滚轮所要求的高弹和耐磨，制品透光率仅54-80％，同时该产品采用芳香族异氰酸酯TDI不能长期耐黄变。