[發(fā)明專利]一種聚碳酸酯及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011112444.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112175178B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙欣;黎雷;靳少華;曾偉;王磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G64/30
• 分類(lèi)號(hào): C08G64/30;G02B1/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供一種聚碳酸酯及其制備方法和應(yīng)用，所述聚碳酸酯包含具有如式I所示結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元，所述重復(fù)單元中包括特定的聯(lián)硫萘基團(tuán)，使所述聚碳酸酯兼具高折射率、高阿貝數(shù)和優(yōu)異的水熱穩(wěn)定性，能夠充分滿足聚碳酸酯作為光學(xué)樹(shù)脂在光學(xué)部件中的性能要求。所述聚碳酸酯的折射率高達(dá)1.66～1.75，阿貝數(shù)為20～40，具有高透明度、高折射率、高阿貝數(shù)和優(yōu)異的水熱穩(wěn)定性，能夠充分滿足聚碳酸酯材料在高性能光學(xué)部件中的應(yīng)用要求。包含所述聚碳酸酯的光學(xué)透鏡兼具輕薄、低色差和低色散的特性，為光學(xué)系統(tǒng)的組合提供更多的選擇性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚合物材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚碳酸酯及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

如今光學(xué)鏡頭中的鏡片朝著輕薄化的方向發(fā)展，常用的鏡片材料包括光學(xué)玻璃和光學(xué)樹(shù)脂；其中，光學(xué)玻璃成本較高，材料成型加工性能差，耐水熱穩(wěn)定性欠佳，因此限制了其在光學(xué)鏡頭和鏡片中的大規(guī)模應(yīng)用。相比之下，光學(xué)樹(shù)脂具有成本較低、易加工成型、輕薄化的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景更加廣闊。

隨著電子數(shù)碼產(chǎn)品的輕薄化發(fā)展，對(duì)光學(xué)樹(shù)脂的性能也提出了新的要求，包括折射率、阿貝數(shù)和穩(wěn)定性等。聚碳酸酯是一種綜合性能較好的工程塑料，不僅具有良好的尺寸穩(wěn)定性、耐熱性和機(jī)械性能，而且無(wú)色透明，是一種廣泛使用的光學(xué)樹(shù)脂。聚碳酸酯在光學(xué)鏡片中的應(yīng)用包括多層擴(kuò)散片、光反射膜和視力矯正鏡片等。由雙酚A均聚得到的聚碳酸酯的折射率在1.58左右，相比于聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯，光學(xué)性能更加優(yōu)異。因此，開(kāi)發(fā)基于聚碳酸酯的光學(xué)樹(shù)脂是目前的研究熱點(diǎn)。

CN104769007A公開(kāi)了一種聚碳酸酯樹(shù)脂、其制造方法及光學(xué)成形體，所述聚碳酸酯樹(shù)脂含有通式(A)所示的結(jié)構(gòu)單元其中，X為碳原子數(shù)1～4的亞烷基；該聚碳酸酯樹(shù)脂的折射率可達(dá)到1.66，阿貝數(shù)低于24。

CN111094389A公開(kāi)了一種聚碳酸酯樹(shù)脂、其制造方法和光學(xué)透鏡，所述聚碳酸酯樹(shù)脂中含有該通式所示的結(jié)構(gòu)單元，其折射率最高可達(dá)到1.71，阿貝數(shù)低于20。

研究表明，光學(xué)鏡片的折射率越高，鏡片就越輕越薄，因此，現(xiàn)有技術(shù)一直致力于高折射率的聚碳酸酯研究；而鏡片的折射率越高，阿貝數(shù)也就越低，色散越明顯，色差較大，在照相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)中，通常通過(guò)多片凹透鏡和凸透鏡的組合來(lái)進(jìn)行色差的修正，使光學(xué)系統(tǒng)的鏡片構(gòu)成十分復(fù)雜。目前，聚碳酸酯類(lèi)光學(xué)樹(shù)脂的折射率還具有較大的提升空間，在提高折射率的同時(shí)不降低光學(xué)樹(shù)脂的阿貝數(shù)，使光學(xué)系統(tǒng)的組合具有更多的選擇性，是光學(xué)樹(shù)脂的一個(gè)重要研究方向。同時(shí)，基于加工性和使用穩(wěn)定性的考慮，提高光學(xué)樹(shù)脂的水熱穩(wěn)定性也很有必要。

因此，開(kāi)發(fā)一種兼具高折射率、高阿貝數(shù)和高水熱穩(wěn)定性的聚碳酸酯，以滿足其在高性能光學(xué)部件中的應(yīng)用要求，是本領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種聚碳酸酯及其制備方法和應(yīng)用，通過(guò)設(shè)計(jì)具有聯(lián)硫萘基團(tuán)的特定結(jié)構(gòu)單元，使所述聚碳酸酯兼具高折射率、高阿貝數(shù)和優(yōu)異的水熱穩(wěn)定性，能夠充分滿足聚碳酸酯作為光學(xué)樹(shù)脂在光學(xué)部件中的性能要求。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種聚碳酸酯，所述聚碳酸酯包含具有如式I所示結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元：

式I中，X₁、X₂各自獨(dú)立地選自C1～C8直鏈或支鏈亞烷基。

所述C1～C8直鏈或支鏈亞烷基包括C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7或C8的直鏈或支鏈亞烷基，示例性地包括但不限于：亞甲基、亞乙基、1,2-亞乙基、亞丙基或亞丁基等。