[发明专利]制备和分配聚合物材料并从其生产聚合物制品

说明书

使用一种示例系统来混合组分并分配混合物以形成硫醇‑烯聚合物制品。该系统包括：第一储器，其容纳硫醇‑烯聚合物的第一组分，该第一组分包括第一可聚合化合物；以及第二储器，其容纳硫醇‑烯聚合物的第二组分，该第二组分包括第二可聚合化合物。该系统还包括：混合容器，其具有混合室；传送歧管，其提供用于来自第一储器和第二储器的流体到混合容器的导管；以及分配歧管，其提供用于来自混合容器的流体的导管。该系统还包括控制模块，该控制模块被编程为控制系统的操作。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月2日提交的美国临时申请No.62/580,842的提交日的权益。美国申请No.62/580,842的内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及制备和分配聚合物材料以及用于从其生产例如光学聚合物膜的聚合物制品的系统和方法。

背景技术

聚合物制品可用于多种产品中。作为示例，诸如可穿戴的成像头戴式耳机的光学系统可包括一个或多个向用户呈现投影图像的聚合物膜目镜。在一些情况下，聚合物膜目镜可用作虚拟现实(VR)或增强现实(AR)系统的一部分。

在许多应用中，聚合物材料的均匀性是重要的。例如，在光学系统中使用聚合物制品的情况下，聚合物材料中的不均匀性会在制品的光学特性中引入不希望的变化。组分的不均匀性还可导致制品的物理变形(例如，由于不规则的固化和/或翘曲)，这进而可能影响制品的光学性能。作为示例，形成用于目镜的光栅结构的聚合物材料中的不均匀性会引起不希望的效应，例如光散射、分层以及光学结构(例如，光栅结构)的性能降低。

发明内容

本文描述了用于混合和分配混合物以形成例如光学聚合物膜的聚合物制品的系统和技术。所描述的实现方式可用于制备和分配受控体积的高度均匀的材料。所分配的材料可用于以高度精确的、受控的和可再现的方式生产聚合物制品(例如，模制的光学部件)。所得的聚合物制品可用在多种对变化敏感的应用中(例如，作为光学成像系统中目镜的一部分)。

在一些实现方式中，可生产聚合物制品，使得精确地调节生产条件。作为示例，可使用在特定的物理条件(例如，特定的浓度、温度、粘度等)下存储的特定量的构成材料(例如，聚合物前体材料，诸如单体和/或低聚物材料)来生产聚合物制品。此外，可以以精确调节的方式(例如，以特定的速率、在特定的物理条件下等)组合构成材料。这种精确的调节可以在条件(例如温度、压力、粘度)下提供精确体积的高度均匀的混合物，使得该混合物适合于对具有极小和精确特征的聚合物制品进行模制。因此，本文公开的实现方式可用于重复地形成表现出可预测的和精确的物理和/或光学特性的聚合物制品。例如，以这种方式生产的聚合物膜可以以更可预测的和一致的方式衍射光，由此，可能更适合于使用高分辨率光学成像系统。在一些情况下，与可能具有其他聚合物膜的光学成像系统相比，使用这些聚合物膜的光学成像系统可产生更清晰和/或更高分辨率的图像。此外，与常规技术相比，使用所公开的系统和技术来生产这种聚合物膜可提供更高的产量并且具有更少的生产线停机时间(例如，用于清洁和维护)。

在一方面，一种系统被配置为混合组分并分配混合物以形成硫醇-烯聚合物制品。该系统包括：第一储器，其容纳硫醇-烯聚合物的第一组分，该第一组分包括第一可聚合化合物的；以及第二储器，其容纳硫醇-烯聚合物的第二组分，该第二组分包括第二可聚合化合物的。该系统还包括：混合容器，其具有混合室；传送歧管，其提供用于来自第一和第二储器的流体到混合容器的导管；以及分配歧管，其提供用于来自混合容器的流体的导管。该系统还包括与传送歧管和分配歧管连通的控制模块。该控制模块被编程为使传送歧管将来自第一储器的计量的量的第一组分和来自第二储器的计量的量的第二组分传送至混合容器的混合室中，以在足以引起第一可聚合化合物和第二可聚合化合物之间的化学反应以使得混合物的粘度随时间增加的条件下，形成混合物。该控制模块还被编程为在系统运行期间，在混合物的粘度低于1000mPa.s时，使分配歧管将来自混合容器的混合物分配到模具中。

该方面的实现方式可包括以下特征中的一个或多个。