[發明專利]一種高折射率光學樹脂及其制備方法

無效

• 申請號: 201410067661.6
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103804560A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 孫再成;王明華;徐靜濤;王潤偉;李國棟
• 申請（專利權）人: 江蘇華天通納米科技有限公司
• 主分類號: C08F212/32
• 分類號: C08F212/32;C08F226/12;C08F220/34;C08F212/08;C08F220/14;C08F218/00;C08F212/36
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉茵

技術領域

本發明涉及一種高透明的高折射率的光學樹脂，具體涉及由含稠環及其衍生物的可聚合單體所制得的樹脂。

背景技術

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于玻璃，已經廣泛的用于飛機擋風玻璃，玻璃幕墻替代物、透明容器等領域。近年來，高折射率樹脂在光學領域中正發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的玻璃鏡片。另外，光學透鏡、LED顯示屏的減反涂層，太陽能電池板的光學透明涂層，以及發光二極管等產業對高折射率樹脂的需求越來越多。

目前，得到深入研究并已廣泛應用的幾種常見的光學樹脂包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，折射率n_D＝1.49)、聚苯乙烯(PS，n_D＝1.59)、聚碳酸酯(PC，n_D＝1.58)、聚雙烯丙基二甘醇二碳酸酯(CR，n_D＝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地位。但其折射率偏低僅為1.49，而傳統的聚苯乙烯也只達到1.59。而根據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樹脂發展的必然趨勢，制備高折射率、高性能光學樹脂成為研究的熱點。

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。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高折射率光學樹脂，主要是通過將含有稠環或含硫稠環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生具有高折射率的樹脂。為實現上述目的，本發明包括如下技術方案：

一種高折射率光學樹脂，其是由含雙鍵可聚合單體I與含稠環可聚合單體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與含稠環可聚合單體II的重量比為10-50：50-90。

如上所述的高折射率樹脂，優選地，所述含稠環可聚合單體II的稠環選自萘、蒽、芘、咔唑及其衍生物。

如上所述的高折射率樹脂，優選地，所述含稠環可聚合單體II的結構如式A所示：

R₁選自以下基團中的一種或多種：

R₂可以是一個或多個，選自H、烷基、烷氧基、烷硫基、烷氨基、芳基、芳香醚基、芳香胺基和芳香硫醚基，當R₂為多個時，可以相同或不同。

另一方面，本發明提供如上所述的高折射率樹脂的制備方法，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與含稠環可聚合單體II，并加入聚合引發劑，攪拌均勻，獲得聚合反應混合物；相對于100重量份該含雙鍵可聚合單體I和含稠環可聚合單體II的總量，聚合引發劑的加入量為0.1-10重量份；

(2)步驟1獲得的聚合反應混合物經20～90分鐘升溫到50～80℃，在該溫度下保持1～5小時，然后經30～90分鐘升溫至100～150℃并保持1～3小時，得到透明高折射率樹脂。

如上所述的制備方法，優選地，所述步驟(2)的具體操作如下：步驟1獲得的聚合反應混合物經30～50分鐘升溫到50～80℃，在該溫度下保持1～5小時，然后經50～70分鐘升溫至100～120℃并保持1～3小時，得到透明高折射率樹脂。

如上所述的制備方法，優選地，所述聚合引發劑為有機過氧化物聚合引發劑或偶氮類聚合引發劑。

如上所述的制備方法，優選地，所述聚合引發劑為過氧化苯甲酰或偶氮二異丁氰。

如上所述的制備方法，優選地，所述步驟(1)還包括向所述聚合反應混合物中加入交聯劑，相對于100重量份所述含雙鍵可聚合單體I和含稠環可聚合單體II的總量，交聯劑的加入量為1-10重量份。

如上所述的制備方法，優選地，所述交聯劑選自含有2個或2個以上的雙鍵的化合物。