[發明專利]高透過率、高折射率含硫光學樹脂材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201611151468.6
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN107200846B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 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: C08G75/04
• 分類號: C08G75/04;C07C319/06;C07C319/02;C07C321/20;G02B1/04
• 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

一種高透過率、高折射率含硫光學樹脂材料及其制備方法，制備方法包括如下步驟：將1,3,5?三溴甲基苯和硫脲反應，以乙醇?乙酸正丁脂為溶劑制備異硫脲鹽，然后加入氫氧化鈉水解；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?三巰甲基苯；1,3,5?三巰甲基苯與異氰酸酯進行聚合反應，制備高折射率、高透光率光學樹脂材料。本發明方法制備的1,3,5?三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光率、高折射含硫光學樹脂材料的制備方法，具體涉及制備高純度1，3，5-三巰甲基苯單體，并與異氰酸酯類化合物進行固化反應，制備高透過率、高折射率光學樹脂材料及鏡片。

背景技術

光學樹脂聚合物中含有硫，不僅可以大幅度提高折射率，還能降低色散，增大阿貝數。多元硫醇化合物是一種制備含硫光學樹脂的單體，具有高折射、低色散、耐熱性耐候性較好等優點。多元硫醇化合物的合成方法有多種，常用的合成方法有硫脲的烴化水解、烯烴與硫化氫加成、硫氫化鈉(鉀)的烴化、硫醇酯的水解、二硫化物還原、金屬有機化合物與硫作用、磺酰氯還原等，例如下列合成方式：

1.烯烴與硫化氫反應

2.硫脲與溴代烷反應

3.二硫化物和堿金屬鹵化物的制備

4.醇與硫化氫反應

三元硫醇化合物的折射率、透光率、黃色指數指標受加工溫度與合成工藝的影響較大。傳統硫脲烴化水解的方法來制備硫醇時，由于有些物質在反應過程中生成了一取代硫醇、二取代硫醇和偶氮結構類副產物，產物泛黃，影響硫醇單體的折射率、透過率和純度，作為光學材料，不適合制造高精密透鏡和光學器件。

發明內容

本發明通過制備高純度1，3，5-三巰甲基苯單體，并與異氰酸酯類化合物進行固化反應，制備高透過率、高折射率光學樹脂材料及鏡片。本發明所述方法制備產品折射率、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：

一種高透過率、高折射率含硫光學樹脂材料的制備方法，該方法包含以下步驟：

I.制備異硫脲鹽：向反應容器中加入1，3，5-三溴甲基苯和乙醇-乙酸正丁脂混合溶劑，室溫下攪拌分散均勻；其中乙醇、乙酸正丁脂按(5.5-6.5)∶1質量比混合，1，3，5-三溴甲基苯與混合溶劑的質量比為1∶(20-30)；隨后加入硫脲，攪拌20-24小時，硫脲與1，3，5-三溴甲基苯質量比為(0.5-1.2)∶1，溶液中析出大量白色沉淀；過濾，沉淀用乙醇-乙酸正丁脂混合溶液洗滌過濾2-3次，該乙醇-乙酸正丁脂混合溶液中乙醇和乙酸正丁脂按(4.5-5.5)∶1質量比例混合，干燥后，得到白色異硫脲鹽；

II.加堿水解：異硫脲鹽加入20-30倍重量的蒸餾水中，攪拌溶解至澄清，再加入氫氧化鈉片堿，氫氧化鈉與步驟I所用的1，3，5-三溴甲基苯的質量比為(0.5-1)∶1，加熱回流4～5小時，冷卻至室溫；

III.酸化生成硫醇：用冰浴使體系降溫至10～20℃，滴加鹽酸調節體系pH值至3-3.5，用三氯甲烷萃取，得到含三元硫醇的有機相溶液，將有機相溶液用蒸餾水洗至中性；

IV.脫色純化：步驟III獲得的溶液干燥除水后，向其中加入凹凸棒土吸附劑，吸附劑的加入量與步驟I所用硫脲等質量，攪拌混合35-45分鐘后，靜置2-3小時，溶液中少量偶氮類生色團被吸附，去除凹凸棒土吸附劑，蒸除溶劑后，得到高純度無色1，3，5-三巰甲基苯；