[发明专利]一种聚氨酯光学材料树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚氨酯光学材料树脂制备方法。所述方法将组分A与组分B混合后聚合，得到镜片的白浊发生率和光学形变发生率减少的光学材料树脂。组分A为异氰酸酯类化合物，组分B为硫醇类化合物，其中，组分A异氰酸酯中腈基杂质含量小于300ppm。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯光学材料树脂及其制备方法，还涉及通过将多硫醇化合物和多异(硫)氰酸酯化合物聚合，制造具有良好的光学性质的光学材料(透镜等)的方法。

背景技术

光学材料广泛用于制作眼镜片、飞机、汽车的风挡、窗玻璃以及透镜、棱镜等光学元件。传统的光学材料主要为无机玻璃，但存在密度大，耐冲击性能不佳及碎后容易对人体造成伤害等缺点；而聚合物光学材料具有密度小、重量轻，透明度高，抗冲击，易成型加工等特点，光学树脂镜片在日本的普及率已占光学镜片的85～90％，普及树脂镜片是必然的趋势。

光学树脂中聚氨酯类树脂是最重要的一种，该类树脂采用多硫醇化合物、和多异(硫)氰酸酯化合物聚合反应得到。此类光学树脂具有折射率高，耐冲击性、染色性、加工性等特性优异。且聚氨酯镜片由于其较高的折射率，镜片可以做的很薄，更加美观，是以后镜片的发展趋势。

然而聚氨酯镜片在聚合过程中，常常会出现树脂白浊不透明以及光学变形，造成镜片质量不合格。

因此需要对镜片聚合的原料及过程加以控制，减少白浊及光学变形的出现。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚氨酯光学材料树脂制备方法，该方法通过控制原料异氰酸酯的腈基杂质，可以得到不产生白浊和光学变形的高性能聚氨酯光学材料。

已知多异氰酸酯和多硫醇的聚合速率对镜片树脂影响较大，若聚合速率过快则树脂会产生光学形变及气泡，若聚合速率过慢则易引发树脂不透明白浊。本发明人惊奇的发现异氰酸酯中腈基杂质含量对聚合速率影响较大，将异氰酸酯中腈基杂质含量控制在一定水平则可以得到透明性良好，无光学形变的镜片树脂。上述相互关系由本发明人等首次发现，在现有技术中尚属未知。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种聚氨酯光学材料树脂制备方法，将组分A与组分B混合后聚合，得到无色透明耐黄变的光学材料树脂，其中

组分A：腈基杂质含量小于300ppm的异氰酸酯类化合物

组分B：硫醇类化合物。

进一步地，所述异氰酸酯化合物的结构式为：

其中n＝2、3、4；R¹选自C1-C12的烷基、C3-C12的环烷基、取代的C3-C12环烷基、苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团，优选选自C1-C6的烷基及取代烷基、C5-C6的环烷基及取代环烷基、苯基及取代苯基。

优选选自甲苯二异氰酸酯、4，4`-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、1,3-二异氰酸甲酯基环己烷(HXDI)的一种或多种。

进一步地，所述腈基杂质结构式为：

OCN-R-CN (Ⅰ)或者NC-R-CN (Ⅱ)

其中，R选自C1-C12的烷基、C3-C12的环烷基、取代的C3-C12环烷基、苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团，优选选自C1-C6的烷基及取代烷基、C5-C6的环烷基及取代环烷基、苯基及取代苯基。