[發明專利]一種高軟化溫度、高沖擊韌性且抗黃變的聚氨酯光學樹脂材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910799359.2
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN110483734B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 劉洋;曹飛羽;孔凡波;邢瑩瑩;張建林
• 申請（專利權）人: 山東益豐生化環保股份有限公司
• 主分類號: C08G18/75
• 分類號: C08G18/75;C08G18/73;C08G18/38;G02B1/04
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 趙斌;苗峻

本發明涉及光學樹脂技術領域，具體提供了一種高軟化溫度、高沖擊韌性且抗黃變的聚氨酯光學樹脂材料，按重量份計由包括以下組分的原料制備而成：醇脲20～80份；異氰酸酯34～125份；多元硫醇20～65份；紫外吸收劑0.05～1份；磷酸酯脫模劑0.05～1份；有機錫催化劑0.01～1份；其中所述醇脲是由a)4,4’?二氨基二環己基甲烷、b)尿素和c)醇胺化合物反應制備而成；與現有技術相比，本發明制備得到的聚氨酯類樹脂材料同時具有較高的耐熱性和抗沖擊韌性，可達140?160℃，110g小球沖不破，并且在未加入抗氧劑的條件下還具有較好的抗黃變性能。

技術領域

本發明涉及光學樹脂技術領域，尤其涉及一種高軟化溫度、高沖擊韌性且抗黃變的聚氨酯光學樹脂材料及其制備方法。

背景技術

光學樹脂是一種有機材料，內部為高分子鏈狀結構聯接而呈的立體網狀結構，分子間結構相對松弛，分子鏈間有可產生相對位移的空間，光線可透過率為84％-90％，透光性好，同時光學樹脂的抗沖擊力強。光學樹脂具有廣泛的應用，尤其是作為光學樹脂鏡片，相比傳統的玻璃鏡片，其具有質輕、抗沖擊性好、易于加工成型等明顯有異性，因此，對光學樹脂的研究具有廣闊的應用前景。

但是光學樹脂材料很難兼容軟化溫度高、抗沖擊性能強、抗黃變等優點。目前市場上銷售的聚氨酯樹脂鏡片MR-8軟化溫度最高，為118℃-120℃。但是沖擊性能較差，32g小球沖破。《一種抗黃變樹脂鏡片及其制備方法》專利中，只是添加硫化抗氧劑1076可達到24個月黃色指數不超過1.94，其他性能與普通的聚氨酯樹脂材料基本一致?！兑环N制備高沖擊韌性聚氨酯樹脂光學材料的方法》專利中只是用介晶基元的二元醇與抗黃變的二異氰酸酯聚合成聚氨酯液晶聚合物達到抗沖擊的效果，但是在實際操作過程中難度很大，控制不好很容易發生爆聚。以上均為單一提高樹脂材料的性能，不能同時兼得。

生產方面由于原材料的差異會導致聚氨酯光學樹脂材料的性能降低，由于國內熱固性樹脂起步太晚，尤其以聚氨酯樹脂為代表，國內技術研發投入極少，且以小型生產企業為主；而國外企業又對聚氨酯光學樹脂材料的生產原料進行壟斷，國內企業無法獲得高性能的異氰酸酯與多元硫醇，只能通過目前市場上擁有的通用原料生產相對品質較低的樹脂鏡片。同時，聚氨酯光學樹脂材料在制備鏡片過程中，普遍存在聚氨酯預聚體澆注到具有固定度數的模具中固化完成后，鏡片的棱鏡度等偏差過大的問題，這是由于樹脂折射率與模具不匹配造成。而針對這種問題，廠家往往選擇調整樹脂折射率，而非更換模具，并且一般是通過調整單組分原料配比來調整樹脂折射率。

但是，直接調整單組分原料配比的技術方案往往造成樹脂鏡片各項性能產生不同程度的變化，進而產生更多的問題，尤其以沖擊韌性與玻璃化溫度降低最明顯。具體來說：聚氨酯型光學樹脂材料在實際生產過程中，對耐熱性的要求通常為軟化溫度高于80℃，如果軟化溫度較低，二次固化及加硬鍍膜工段鏡片在高溫條件下容易變形，因而軟化溫度越高，基片成品率越大，那么帶來的經濟效益可想而知，因此如何提高軟化溫度也是各個研發人員急于攻克的難題。

發明內容

本發明針對現有技術存在的諸多問題，提供了一種高軟化溫度、高沖擊韌性且抗黃變的聚氨酯光學樹脂材料，按重量份計由包括以下組分的原料制備而成：醇脲20～80份；異氰酸酯34～125份；多元硫醇20～65份；紫外吸收劑0.05～1份；磷酸酯脫模劑0.05～1份；有機錫催化劑0.01～1份；其中所述醇脲是由a)4，4’-二氨基二環己基甲烷、b)尿素和c)醇胺化合物反應制備而成；與現有技術相比，本發明制備得到的聚氨酯類樹脂材料同時具有較高的耐熱性和抗沖擊韌性，可達140-160℃，110g小球沖不破，并且在未加入抗氧劑的條件下還具有較好的抗黃變性能。

本發明的具體技術方案如下：

發明人首先提供了一種全新的醇脲化合物，其結構式如下：