[發(fā)明專利]一種含硫含芴結(jié)構(gòu)高折射率光學樹脂的制備方法

有效

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• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112625217B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)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(quán)）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

一種含硫含芴結(jié)構(gòu)高折射率光學樹脂的制備方法，屬于光學材料技術領域。本發(fā)明首先將9,9?二[(2,3?環(huán)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(huán)氧硫“點擊”反應進行聚合，合成一種高折光率的環(huán)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(huán)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(jié)構(gòu)的高折射率光學樹脂。本發(fā)明通過簡單高效的反應，制備得到一種含硫含芴結(jié)構(gòu)的高折光光學樹脂，該樹脂具有很好的光學性能，高折光率，高透光率，有很好的耐熱性能，很好的附著力和機械性能。該樹脂在發(fā)光二極管封裝材料、減反射涂層、光學鏡片、光學元件粘合劑等有很好的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及一種含硫含芴結(jié)構(gòu)高折射率光學樹脂的制備方法，屬于光學材料技術領域。

背景技術

高折射率光學樹脂因具有質(zhì)輕、結(jié)構(gòu)與性能可調(diào)、光學透明、耐沖擊、易加工成型和成本低廉的優(yōu)點，被廣泛應用于傳感器、檢測器、發(fā)光二極管、微透鏡陣列及光導纖維等光學元器件領域。

硫原子的相對密度較低，色散較小，摩爾折光指數(shù)較高，環(huán)境穩(wěn)定性好，無毒害，含硫原子的聚合物具有優(yōu)良的電學性能、光學性能、對基材附著力好和耐熱性好等優(yōu)點。芴結(jié)構(gòu)擁有非常高的摩爾折光指數(shù)，在樹脂中引入芴結(jié)構(gòu)同時可以降低樹脂固化后的交聯(lián)密度，并且可提高分子鏈的剛性，使樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高。將硫元素和芴結(jié)構(gòu)同時引入到高分子樹脂中是制備高性能光學材料的一種非常有效的途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述不足之處，提供一種含硫含芴結(jié)構(gòu)高折射率光學樹脂的制備方法，具有很好的光學性能，高折光率，高透光率，有很好的耐熱性能，很好的附著力和機械性能。

本發(fā)明的技術方案，一種含硫含芴結(jié)構(gòu)高折射率光學樹脂的制備方法，首先將9,9-二[(2,3-環(huán)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(huán)氧硫“點擊”反應進行聚合，合成一種高折光率的環(huán)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(huán)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(jié)構(gòu)的高折射率光學樹脂。

進一步地，步驟為：

（1）環(huán)氧樹脂的合成：將9,9-二[(2,3-環(huán)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(huán)氧丙氧基)苯基]芴并置入反應容器，然后加入催化劑，再開始滴加4'4-二巰基二苯硫醚溶液，滴加完成后再繼續(xù)反應，冷卻到室溫后，減壓蒸餾除去雜質(zhì)，最后再通過鹽酸-丙酮法測定樹脂環(huán)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(diào)節(jié)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(huán)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(huán)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(jié)構(gòu)高折射率光學樹脂。

進一步地，步驟（1）中所述溶劑A為N,N-二甲基乙酰胺DMAc；所述催化劑為LiOH的飽和甲醇溶液。

進一步地，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。

進一步地，步驟（1）所述雜質(zhì)具體為甲醇。