[發明專利]高折射率、高硬度含硫光學樹脂材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201611149284.6
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN107200847B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 王明華;李國棟;張宗弢;潘敏;鄭永華;薛曉花;趙東興;劉洋;司云鳳
• 申請（專利權）人: 江蘇視科新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G75/08
• 分類號: C08G75/08;C07D331/02
• 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

一種高折射率、高硬度含硫光學樹脂材料及其制備方法，制備方法包括如下步驟：1，3，5?三環氧丙基巰甲基苯與硫氰化物反應，以乙醇、二氯甲烷、水混合溶劑作反應溶劑，用三氯甲烷萃取，用凹凸棒土吸附雜質，得到高純度無色1，3，5?三環硫丙基巰甲基苯；1，3，5?三環硫丙基巰甲基苯與三元硫醇進行聚合反應，制備高折射率、高硬度含硫光學樹脂材料。本發明方法制備的1，3，5?三環硫丙基巰甲基苯化合物純度高，單體及樹脂材料不僅具有高折射率，而且還具有高透過率等優點，其中1，3，5?三環硫丙基巰甲基苯透光率≥89％，折射率≥1.65，黃色指數≤1；樹脂材料透光率≥90％，折射率≥1.66，黃色指數≤1.50。

技術領域

本發明涉及一種高透過率、高折射率含硫樹脂單體的制備方法，具體涉及1，3，5-三環硫丙基巰甲基苯的制備方法，并與三元硫醇進行固化反應，制備高透過率、高折射率含硫樹脂材料。

背景技術

聚合物中引入硫元素可提高其折射率，相比于其他基團，是最有效的途徑，同時有著色散小、環境穩定性良好等優點。硫元素在聚合物中通常以硫醚、硫酯、砜基等形式存在，也有以環硫的形式存在并以環硫基團進行聚合的，這一形式對聚合物硫含量的提高是十分顯著的。環硫形式的存在不僅進一步地提高了聚合物中的硫含量，其本身就可以在固化劑作用下交聯聚合成熱固性樹脂，具有高折射、低色散、耐熱性耐候性較好等優點。環硫樹脂一般是指分子中含有硫原子的三元環，可與固化劑交聯反應后形成一類熱固性樹脂。制備環硫樹脂的方法很多，例如：①由環氧化合物制備，通過環氧化合物中的氧與硫交換來得到環硫化合物；②由環酯類化合物制備，用環酯類化合物制備環硫化合物；③由羥烷基氯化物制備，羥烷基氯化物與硫脲在極性溶劑中反應生成異硫脲絡合陽離子鹽，這種絡合鹽在堿性環境下可以轉化為環硫化合物。傳統由環氧制備環硫，通過環上的氧硫交換進行，但是由于反應時間過長，產物容易泛黃，副產物也較多，或者反應溫度過高，往往造成副產物的生成，導至產物純度不夠，降低了光學性能。

發明內容

本發明通過制備1，3，5-三環硫丙基巰甲基苯單體，并與三元硫醇進行聚合加成反應，制備高折射率、高硬度含硫光學樹脂材料及鏡片。本發明所述方法制備產品折射率、硬度、透光率高，黃色指數低。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高折射率、高硬度含硫光學樹脂材料的制備方法，該方法包含以下步驟：

I.開環、閉環反應：在反應器中加入1，3，5-三環氧丙基巰甲基苯、硫氰化物和混合溶劑，在55-60℃攪拌溶解，連續攪拌4-5小時，得到1，3，5-三環硫丙基巰甲基苯；其中該混合溶劑由C1-C3一元醇、二氯甲烷和水組成，1，3，5-三環氧丙基巰甲基苯、硫氰化物、混合溶劑三者質量比為1∶(2-5)∶(15-25)；

II.萃取分離：步驟I獲得的混合物用三氯甲烷萃取，有機相水洗，干燥，蒸餾得到淡黃色透明液體；

III.脫色提純：將三氯甲烷、凹凸棒土吸附劑加入到1，3，5-三環硫丙基巰甲基苯中，其中三氯甲烷、吸附劑與1，3，5-三環硫丙基巰甲基苯質量比為(3-5)∶(3-10)∶100，升溫至40-50℃攪拌混合15-20分鐘后，靜置2-2.5小時，溶液中少量雜質類生色團被吸附，分層過濾去除下層凹凸棒土吸附劑和三氯甲烷，最后得到無色透明1，3，5-三環硫丙基巰甲基苯；

VI.固化反應：1，3，5-三環硫丙基巰甲基苯與三元硫醇進行固化反應制備高折射率、高硬度含硫光學樹脂材料。

如上所述的制備方法，優選地，所述硫氰化物為硫氰化鈉、硫氰化鉀或硫氰化胺。

如上所述的制備方法，優選地，所述C1-C3一元醇、二氯甲烷和水的重量比為2∶(1.5-2.5)∶(0.8-1.5)。

如上所述的制備方法，優選地，所述C1-C3一元醇為甲醇、乙醇和異丙醇中的至少一種。