『壹』 樹脂的化學成份和應用
你好,很高興能為你回答問題:熱固性材料
1)普通樹脂材料:(CR-39)
學名碳本酸丙烯乙酸,或稱烯丙基二甘醇酸脂(Dially Glycol Carbonates),是應用最廣泛的生產普通樹脂鏡片的材料。它於四十年代被美國哥倫比亞改談公司的化學家發現,是美國空軍所研製的扮晌一系列聚合物中的第39號材料,因此,被稱為CR-39(哥倫比亞樹脂第39號)。CR-39被用於生產眼用矯正鏡片是在1955~1960年,是第一代的超輕、抗沖擊的樹脂鏡片。CR-39作為一種熱固性材料,單體呈液態,在加熱和加入催化劑的條件下聚合固化。聚合是一個化學反應,即由幾個相同分子結構的單體組成的一個新的聚合體分子,具有不同的長度
和性質。作為光學鏡片,CR-39材料性質的參數十分適宜:折射率為1.5(接近普通玻璃鏡片)、密度1.32(幾乎是玻璃的一半)、阿貝數為58~59(只有很少的色射)、抗沖擊、高透光率,可以進行染色和鍍膜處理。
它主要的缺點是耐磨性不及玻璃,需要鍍抗磨損膜處理。樹脂鏡片可採用模式壓法加工鏡片表面的曲率,因此很適用於非球面鏡片的生產。
2)中高折射率樹脂材料:今天大部分的中折射率和高折射率材料都是熱固性樹脂,其發展非常迅速。它們的折射率可以使用以下任意一種技術來增加:改變原分子中電子的結構,例如:引入苯環結構;在原分子中加入重原子,諸如鹵素(氯、溴等)或硫。與傳統CR-39相比,用中高折射率樹脂材料製造的鏡片更輕、更薄。它們的比重與CR-39大體一致(在1.20到1.40之間),但色散較大(阿貝數45),抗熱性能較差,然而抗紫外線較佳,同時也可以染色和進行各種系統的表面鍍膜處理。使用這些材料的鏡片製造工藝與CR-39的製造原理大體一致。現在1.67的樹脂材料已廣泛流行,而且象1.7的樹脂材料也已在市場上有銷售。視光業的專業人員正不斷研製開發新材料,改良原有材料,以期樹脂材料在將來獲得更好的性能。
3)染色樹脂材料:用於製造太陽眼鏡鏡片的基本上都是聚合前加入染料而製成的,特別適合大批量製造各色平光太陽鏡片,同時在材料中加入可吸收紫外線的物質。
現在的一項技術即是使用浸泡在溶有有機色素的熱水中,常用的染料有紅色、綠色、黃色、藍色、灰色、和棕色,根據需求可任意調染,顏色的深淺也可以控制,可以將整片鏡片染色成一種顏色,也可以染成逐漸變化的顏色,例如鏡片上部深色,往下逐漸減淺,即俗稱的雙色或漸進色。有機材料的出現,解決了屈光不正者配戴太陽眼鏡的問題。
4)光致變色樹脂材料:第一代光致變色樹脂鏡片大約出現在1986年,但是直到1990年第一代Transi-tion鏡片面市後,它才真正開始普及。光致變色效果是在材料中加入了感光的混合物而獲得的,在特殊波段的紫外線輻射作用下,這些感光物質的結構發生變化,改變了材料的吸收能力。這些混合物與的結合主要有兩種方法:在聚合前與液態單體混合,或在聚合後滲入材料中(Transition鏡片就採用後一種方法)。光致變色樹脂鏡片採用幾種光致變色物質,在最後的製造中使這些不同的
變色效果結合起來,這使得鏡片變色不但迅速,而且不完全受溫度的控制。
一種新型的光致變色樹脂鏡片已於1993年投放市場,這種鏡片採用樹脂材料作片基,用滲透法在鏡片的凸面滲透了一層光致變色材料,然後再鍍上一層抗磨損膜,起保護和而磨作用。這項工藝技術可以使鏡片的變色不會隨屈光度數的加深而出現鏡片中央與周圍深淺不一的情況,彌補了玻璃變色的不足。再加上片基是樹脂材料,輕且抗沖擊,所以這種鏡片核缺碰特別適合用於各種屈光不正者使用。
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『貳』 還得問一下,什麼是APEL它的性能和用途是什麼
APEL為日本三井化學(Mitsui Chemicals,Inc.)利用用Ziegler聚合技術所開發出的一種環烯烴共聚(cycloolefin copolymer,COC)。這種環烯烴共聚的主鏈架構上具有龐大脂系環狀結構,APEL為無定形,且具有高玻璃轉變溫度。故APEL兼具聚烯烴與無定形塑膠兩者的性質,而成為其獨特特性。APEL可提供優異的光學性質與氣密性,這是其他樹脂所無法比擬的。APEL為一種新材料,可提供透明聚合體必需的一些優異性質。 APEL的等級與性質:光學性質,APEL為無定形,因此具有優異的光學性質。APEL為無色且透明,其透光率達91%,霧度(haze)為4%,而雙折光率很低,其復折射率小於20nm,幾乎與PMMA相同。 耐濕氣性,APEL的水蒸氣透過系數(coefficient of moisture vapor permeability)是所有可取得的透明樹脂中最低的,因此,APEL最適用於耐濕氣性容器與薄膜的應用。 耐化學品性,APEL具有良好的耐化學品性,對水蒸氣、酸、礆及極性溶劑有絕佳的耐受性。 高溫下的剛性,APEL的曲折模數受溫度的影響很小,在高溫下仍可然維持高剛性。 尺寸安定性,APEL具有優異的尺寸安定性,且其模收縮率低,線膨脹系數亦低。 加工成型性,APEL具有優異的熔融流動性與加工成型性,其加工成型性較其他耐熱性無定形聚合體為佳。APEL可利用射出成型,射出吹氣成型,押出,及真空成型等方法來加工成型。 回收,APEL是可回收的,在實用上,再次加工並不會使APEL的性質劣化。此外,APEL本身為聚烯烴,在焚化時不會產生有毒氣體,對環保是相當有利的。 與PMMA及PC比較,APEL最大的特色為吸濕率非常低,其吸水率小於0.01%。PMMA及PC可能因吸濕而造成質變與尺寸改變,在超高密度光學應用受到了本質上的限制。而APEL可完全避免吸濕所造成的問題,並且有優異的尺寸安定性。APEL的透光率達90%,可媲美PMMA及PC。APEL的雙折光率可說是所有透明樹脂中最低的,其復折射率小於20nm。 作為光學材料,APEL還有許多優點。APEL具有良好的機械性質,且在高溫下仍然維持高剛性,溫度對其曲折模數的影響很小。APEL也具有優異的耐低溫性,在液態氮(-196℃)下還可以使用。APEL具有良好的耐化學品性,對水蒸氣、酸、礆及極性溶劑有絕佳的耐受性。優良的加工性也是APEL的特色,而且回收容易。 優良的光學性質、尺寸安定性、耐熱性及防濕性使APEL在先進的光學領域很有應用潛力。典型的例子如CD、光學透鏡等。APEL的超低復折射率使其可媲美玻璃非球面透鏡,預料可取代玻璃非球面透鏡。優良的光學性質、耐熱性與耐低溫性也使APEL在醫療器材、容器、包裝、機能性包裝材等領域有應用潛力。
『叄』 光學膠的分類
光學膠可分為天然樹脂光學膠和合成樹脂光學膠兩大類。 天然樹脂光學膠,是採用松科的冷杉亞科屬的樹種分泌物的樹脂或針葉樹種分泌物的樹脂,經加工製成。冷杉屬的樹脂,具有天然的不結晶性、折光率接近於光學玻璃,透明度高,並能迅速固化,便於拆膠返修等特點。天然樹脂光學膠包括加拿大香膠、冷杉樹脂膠、中性樹膠和中國香膠。 1. 加拿大香膠
加拿大香膠是採用加拿大或美國部分地區的加拿大香膠冷杉樹脂,經加工而成。它是固體非結晶性物質,具有很好的粘接性能和合適的折光率,通常用作光學零件的膠合材料。
作為光學膠的加拿大香膠,有德國的「E·Mer—ck」、英國的「B·D·H」顯微鏡試劑等品種,有延展型、玻璃型及液體型三類。它的綜合性能好,膠合的光學零件中心走動與開膠現象較少。
2.冷杉樹脂膠
冷杉香膠是我國在六十年代分別由南京林產化工研究所與四川林業科學研究所,採用東陵冷杉和柔毛冷杉的樹脂加工而成。其主要成分與加拿大香膠相似,為淺黃色玻璃狀非結晶性物質,具有很好的粘接性能,其折光率為n20D:1.52~1.54,軟化溫度為63-72℃,分為普通型、添加增塑劑的改性型及液體型三種;前兩種固體膠按針入度值分若干牌號,以示其硬度。用於光學零件膠合的多為改性型膠。
3.中性樹膠
中性樹脂膠,一般採用達瑪樹脂和山達膠製成。配以60%的二甲苯溶液,折光率為n20D:1.578,乾燥後,凝結成無色透明膠層,沒有收縮、變黃、紋裂等弊病。主要用於生物切片。過去曾用於光學偏振片、濾光器保護玻璃的膠合,由於乾燥時間長,粘接強度低,毒性大,已很少使用。
4.中國香膠
中國香膠,即光學樹脂膠,是七十年代南京林產化工研究所,利用我國針葉樹脂開發的新膠種,作為加拿大香膠的代用品。針葉樹脂,經聚合後,具有較高的軟化溫度,對增塑改性有較大的調制幅度,從而擴大它的使用溫度區間,其高溫性能較冷杉香膠有所改善。其外觀為淺黃色玻璃狀固體,折光率為n20D:1.52-1.54,按軟化溫度,分成若干牌號。主要用於光學零件膠合,封固生物切片,磨製地質標本等。 合成樹脂膠粘劑由於粘接強度高,耐高低溫性好,能在振動、輻射等苛刻條件下工作,逐漸成為主要的光學用透明膠粘劑。作為光學元件用的合成樹脂透明膠粘劑有不飽和聚酯、環氧膠粘劑、聚氨酯膠、有機硅凝膠、光固化膠等。 不飽和聚酯
不飽和聚酯樹脂由於具有粘度低、光學性能好、粘接強度高、固化速度易調節等特點,因而可應用於光學領域。但通用型不飽和聚酯性脆易裂。柔韌性差,粘合件難以拆開。 環氧膠粘劑
以環氧樹脂為粘料的光學膠是應用較廣泛的一種膠粘劑,國內外都比較重視,這類膠具有色淺、透明度高、粘接性能好,高低溫(-60~80℃)性能優異等特點。環氧樹脂光學膠由樹脂、固化劑和改性劑組成。最常用的樹脂是低分子量雙酚A環氧樹脂、脂肪族縮水甘油醚環氧樹脂等。固化劑有多乙烯多胺,氫化4,4 一二氨基二苯甲烷等。改性劑有鄰苯二甲酸二丁酯、末端帶活性基團的脂肪族聚醚等。 聚氨酯膠
聚氨酯光學膠是一種韌性好的粘合劑,通過調節分子鏈中軟硬段的不同比例,得到不同性能的光學膠。 有機硅凝膠
光學有機硅橡膠膠粘劑是一種有機硅的彈性體,由乙烯基二甲基硅氧烷和甲基乙烯硅氧烷在氯鉑酸催化作用下,與含氫硅氧烷化合物進行反應而製得。經固化後的硅橡膠,結構中含有大量的硅氧鍵,因此與玻璃有較高的粘接性,高的透明性,一般透光率≥90% ,折射率為1.41左右,使用溫度在--55℃~100℃,主要用於飛機防彈玻璃的有機粘接層及粘接光學鏡片,特別適用於透紫外光薄型光學零件和平面光學零件的粘接。 光固化膠
光固化膠粘劑是由光敏樹脂、交聯劑、光敏劑和改性劑等組成,它通過在紫外或可見光的輻照下發生固化反應,達到粘接目的。它是以丙烯酸樹脂為主,能縮短時間快速粘接,具有良好的機械性能、化學穩定性及耐候性等,而且其固化後的折光率為1.56左右,是一種有前途的光學用膠粘劑。