[發(fā)明專利]一種透明聚氨酯光學(xué)材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011611033.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN112794985B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任寶東;晁國庫;章宗判;鄭麗雅;趙亞娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)新材料與產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C08G18/75
• 分類號(hào): C08G18/75;C08G18/76;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/44;C08G18/48;C08G18/12;C08G18/32;C08L75/14;C08L83/08;C08K5/46;C08K5/372;C08G77/392;C08G77/3
• 代理公司: 北京中北知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 許建

本發(fā)明公開了一種透明聚氨酯光學(xué)材料及其制備方法，通過以異氰酸酯和聚合物多元醇作為反應(yīng)物，同時(shí)加入了添加劑等物質(zhì)反應(yīng)制得；異氰酸酯上選擇了1,4?雙(異氰酸甲酯基)環(huán)己烷、異佛爾酮二異氰酸酯和對(duì)苯撐二異氰酸酯，聚合物多元醇上選擇了聚四氫呋喃二醇和聚碳酸酯多元醇，添加物上選擇了2,3?雙(2?疏基乙硫基)?1?丙硫醇和5?乙丙基硫代?1,3,4?噻二唑?2?硫醇；促進(jìn)劑是由聚甲氫硅氧烷和苯胺類物質(zhì)反應(yīng)制得，苯胺類物質(zhì)上選擇了4?(10H?吩噻嗪?10?基)苯胺和4?(10H?吩噻嗪?10?基)苯胺；最終制得的聚氨酯材料具有較大的拉伸強(qiáng)度和硬度，機(jī)械性能好，同時(shí)無色透明，具有較高的折光率，光學(xué)性能好，特別適合作為光學(xué)材料使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料合成領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種透明聚氨酯光學(xué)材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯材料是一種有高機(jī)械強(qiáng)度和透明度的材料，具有耐油性好，拉伸強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度及撕裂強(qiáng)度高的優(yōu)異性能。由于其出色的機(jī)械性能，在生活中廣泛用于制作管材、薄膜、片材、汽車內(nèi)飾和纖維材料。而其較高的透明度則可以用于制作有機(jī)玻璃和眼鏡片。目前市面上的聚氨酯材料具有不錯(cuò)的光學(xué)性能，但其機(jī)械強(qiáng)度和硬度一般，只適合作為普通的鏡片使用；而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)材料的性能要求也越來越高，在一些特殊領(lǐng)域中，如既要獲得具有良好光學(xué)性能，又要具有一定的機(jī)械強(qiáng)度的防彈玻璃或者是警用防爆盾，或者是要有高透光度和折光率又要保持一定的硬度的特殊眼鏡片，但目前現(xiàn)有的聚氨酯材料無法滿足市場的需求，這大大限制了透明聚氨酯光學(xué)材料的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種透明聚氨酯光學(xué)材料及其制備方法，該透明聚氨酯光學(xué)材料不僅具有較高的折光率，光學(xué)性能好，同時(shí)還具有較大的硬度和較高的拉伸強(qiáng)度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種透明聚氨酯光學(xué)材料，其特征在于：包括下列重量份物質(zhì)組成：

異氰酸酯10-30份；

聚合物多元醇10-30份；

小分子多元醇5-10份；

催化劑0.1-0.4份；

擴(kuò)鏈劑2-6份；

添加劑1-4份；

促進(jìn)劑1-4份；

所述異氰酸酯為1,4-雙(異氰酸甲酯基)環(huán)己烷、異佛爾酮二異氰酸酯和對(duì)苯撐二異氰酸酯的混合物，其質(zhì)量比為2:2:1；

所述聚合物多元醇為聚四氫呋喃二醇和聚碳酸酯多元醇的混合物，其質(zhì)量比為3:1。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述添加劑為2,3-雙(2-疏基乙硫基)-1-丙硫醇和5-乙丙基硫代-1,3,4-噻二唑-2-硫醇的混合物，其質(zhì)量比為3:2。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述促進(jìn)劑包括下列摩爾份物質(zhì)組成：

4-(10H-吩噻嗪-10-基)苯胺0.5-1.5份；聚甲氫硅氧烷0.8-2.5份。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述促進(jìn)劑的制備方法包括以下步驟：

S1：根據(jù)設(shè)定的摩爾份配備原料，將4-(10H-吩噻嗪-10-基)苯胺加入到裝有第一溶劑的反應(yīng)容器中攪拌混合，再將溫度升高至70-90℃，接著向反應(yīng)容器中加入鉑金催化劑繼續(xù)攪拌混合，混合均勻后，形成第一混合液；

S2：在氮?dú)夥諊拢瑢⒕奂讱涔柩跬榧尤氲降谝换旌弦褐袛嚢杌旌希旌暇鶆蚝螅跍囟葹?40-200℃的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為20-30h；反應(yīng)結(jié)束后，過濾提純烘干，制得促進(jìn)劑。