[發明專利]一種含硫含芴結構高折射率光學樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 202011535783.5
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112625217B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 姚伯龍;倪亞洲;程廣鴻;王宇通;陳歡;張晉瑞;王海潮;王利魁
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08G59/24
• 分類號: C08G59/24;C08G59/66
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 時旭丹;張仕婷

1.一種含硫含芴結構高折射率光學樹脂的制備方法，其特征在于：首先將9,9-二[(2,3-環氧丙氧基)苯基]芴和4'4-二巰基二苯硫醚在催化劑的作用下，室溫通過環氧硫“點擊”反應進行聚合，合成一種高折光率的環氧樹脂；然后通過鄰二氯芐和硫脲反應制備出擁有高折光率的1，2-苯二甲硫醇，用作環氧樹脂的固化劑；最后通過熱固化的方法制備出含硫含芴結構的高折射率光學樹脂；具體的步驟為：

（1）環氧樹脂的合成：將9,9-二[(2,3-環氧丙氧基)苯基]芴和4'4-二巰基二苯硫醚分別溶于溶劑A中；首先將溶解的9,9-二[(2,3-環氧丙氧基)苯基]芴并置入反應容器，然后加入催化劑LiOH的飽和甲醇溶液，再開始滴加4'4-二巰基二苯硫醚溶液，滴加完成后再繼續反應，冷卻到室溫后，減壓蒸餾除去雜質，最后再通過鹽酸-丙酮法測定樹脂環氧值；

（2）固化劑的合成：將鄰二氯芐和硫脲溶于溶劑B中并置于反應容器中，回流，然后過濾，用溶劑C洗滌，得到白色固體；將白色固體溶于蒸餾水中并開始滴加NaOH溶液，回流，用中和劑調節pH后，用萃取劑萃取，干燥，最后減壓蒸餾，獲得固化劑1，2-苯二甲硫醇；

（3）環氧樹脂的固化：取步驟（2）制備的固化劑加入到步驟（1）制備的環氧樹脂溶液中，得到分散液；取分散液進行旋涂，置于烘箱中固化，最后制得含硫含芴結構高折射率光學樹脂。

2.根據權利要求1所述含硫含芴結構高折射率光學樹脂的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述溶劑A為N,N-二甲基乙酰胺DMAc。

3.根據權利要求1所述含硫含芴結構高折射率光學樹脂的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述溶劑B為乙醇；溶劑C為乙醇和乙醚混合溶液；所述的中和劑為濃硫酸；所述萃取劑為二氯甲烷或乙酸乙酯。

4.根據權利要求1所述含硫含芴結構高折射率光學樹脂的制備方法，其特征在于：步驟（1）所述雜質具體為甲醇。

5.根據權利要求1所述含硫含芴結構高折射率光學樹脂的制備方法，其特征在于步驟（1）具體為：將9.25-13.875g的9,9-二[(2,3-環氧丙氧基)苯基]芴溶于20-30mL溶劑A中，將12.5-18.75g的4'4-二巰基二苯硫醚溶于10-15mL溶劑A中；首先將9,9-二[(2,3-環氧丙氧基)苯基]芴溶液置入250mL三口燒瓶中，然后加入3-4滴催化劑，再開始滴加之前配置好的4'4-二巰基二苯硫醚溶液，滴加時間為15-25min，滴加完成后再繼續反應0.5-1.5h；反應冷卻到室溫后，-0.1~0MPa、40~45℃減壓蒸餾1-1.5h除去雜質，最后再通過鹽酸-丙酮法測定樹脂環氧值。

6.根據權利要求1所述含硫含芴結構高折射率光學樹脂的制備方法，其特征在于步驟（2）具體為：將9.98-14.97g鄰二氯芐和8.68-13.02g硫脲溶于120-160mL溶劑B中，并置于250mL三口燒瓶中，攪拌回流30-45min；過濾，用溶劑C洗滌，得到白色固體；將9-10g白色固體全部溶于100-150mL蒸餾水中，置于250mL三口燒瓶并開始滴加42-50g質量濃度為15%-18%的NaOH溶液，回流3h，用中和劑調節pH為7-7.5后，用萃取劑萃取；干燥，最后-0.1~0MPa、30-35℃減壓蒸餾1-1.5h，獲得產物固化劑1，2-苯二甲硫醇。

7.根據權利要求1所述含硫含芴結構高折射率光學樹脂的制備方法，其特征在于步驟（3）具體為：取步驟（2）制備的固化劑加入到步驟（1）制備的環氧樹脂溶液中，得到分散液；其中n（環氧基團）：n（-SH）為1：0.8；取分散液用臺式勻膠機在玻璃板或硅片上以1800-2000r/min的速率旋涂30-35s，置于烘箱中100-150℃固化4-6h，最后制得含硫含芴結構高折射率光學樹脂。

8.根據權利要求7所述含硫含芴結構高折射率光學樹脂的制備方法，其特征在于步驟（3）中：將分散液分別滴在玻片和硅片上，采用自流平的方式或用臺式勻膠機進行旋涂。

9.根據權利要求7所述含硫含芴結構高折射率光學樹脂的制備方法，其特征在于步驟（3）中：固化時，置于烘箱中100℃固化1h，再升溫至120℃固化2h，最后再升溫至150℃固化2h，得到含硫含芴結構高折射率光學樹脂。