一种聚氨酯镜片及其短流程固化方法技术

本发明专利技术涉及一种聚氨酯镜片及其短流程固化方法，聚氨酯镜片，包括如下原料：聚硫醚硫醇和聚酯硫醇、多异氰酸酯、催化剂、抗氧化剂、脱模剂和染色剂，原料在固化成型为聚氨酯镜片过程中，采用催化剂复配工艺和红外加热方式、循环冷风降低温度方式进行固化从而达到聚氨酯镜片固化成型工艺时间大幅缩短的效果。加热方式采用红外加热升温和循环冷风降低温度方式精确控制聚氨酯原料固化过程，催化剂采用两种或者两种以上的催化剂进行复配，以达到不同温度催化效果不同。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯镜片及其短流程固化方法
本专利技术涉及镜片生产
，具体的说，是一种聚氨酯镜片及其短流程固化方法。
技术介绍
目前，国际高端眼镜片均以热固型光学聚氨酯为原料，赋予镜片高折射率、高透过性、轻薄舒适等一系列传统镜片无法企及的优异性能。光学聚氨酯的热固成型加工过程，是温度场、流场和化学场相互耦合交织的复杂过程。通过稳态流变与动态流变，研究光学聚氨酯体系在热固化前和固化过程中粘度的变化趋势和粘弹性规律，从微观上洞悉大分子链在反应过程中的取向、缠结和分子链的柔顺性差异，确定不同体系的凝胶点并建立凝胶点前、后的粘度变化模型，通过凝胶点出现的时间预测所需固化时间，从而为短流程加工提供理论依据；通过DSC、红外等表征手段，研究光学聚氨酯热固反应动力学，确定不同原料体系的固化起始温度、最佳温度和中止温度，通过Kissinger方程、Ozawa方程等求算体系活化能与反应级数，从而更加有效预测反应过程，控制反应速度，提升短流程工艺路线的准确度。通过上述理论的系统化深入研究，探索并揭示从原料、固化交联网络成形和演化到最终的短流程产业化加工过程，建立结构——短流程工艺——制品性能的一体化模型，从而准确预测反应流程的重要转折点与关键点，为聚氨酯镜片固化工艺开发提供依据。高折射聚氨酯的短流程加工，是制备过程中的反应热力学、动力学和传质、传热、传动工程化技术相结合的产物。从目前的专利检索来看，对高折射聚氨酯镜片的制备研究较多，如CN201180042756研究了具有高光折射性的聚氨酯镜片配方的复配技术；CN201610270321研究了一种聚氨酯型高折射含硫光学树脂单体及其制备方法；CN201510862340研究了一种聚氨酯树脂光学材料耐热性能改进的方法；CN201180027180研究了具有改善抗冲击性和光学性质的聚氨酯组合物。综上所述，对聚氨酯镜片固化成型过程的研究较少。在现有技术中，聚氨酯镜片的固化过程一般要求两次固化，第一次固化为24小时-36小时，第二次固化为2个小时以上，对于半成品的固化时间可能会更长。本专利涉及一种聚氨酯镜片短流程固化工艺还属于首次研究，本专利技术的聚氨酯镜片，包括如下原料：聚硫醚硫醇和聚酯硫醇、多异氰酸酯、催化剂、抗氧化剂、脱模剂和染色剂，原料在固化成型为聚氨酯镜片过程中，采用催化剂复配工艺和红外加热方式和循环冷风降低温度方式进行固化从而达到聚氨酯镜片固化成型工艺时间大幅缩短的效果。采用本专利技术的采用红外加热升温和循环冷风降低温度方式，配合催化剂的优选，可以将聚氨酯固化时间降低到16-20小时范围内。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚氨酯镜片及其短流程固化方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种聚氨酯镜片，其原料的质量百分比为：聚硫醚硫醇或者聚酯硫醇为20％-70％、多异氰酸酯为30％-70％、催化剂为1.0‰～10.0‰、抗氧化剂为0.1％～2％，脱模剂为0.1％～1％，染色剂为0.1‰～4‰。聚硫醚硫醇和聚酯硫醇包括：4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、2,5-双巯基甲基-1,4-二噻烷、1,1,3,3-四(巯基甲基硫代)丙烷、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基乙烷三(2-巯基乙酸酯)、四(2-巯基乙酸)季戊四醇酯和四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、二(2-羟基乙基)硫化物、1,2-双(2-羟基乙基巯基)乙烷、双(2-羟基乙基)二硫化物和1,4-二噻烷-2,5-二醇中一种或者多种组合。多异氰酸酯包括1,3-双(异氰酸根合甲基)苯(间-苯二甲基-二异氰酸酯，m-XDI)、1,4-双(异氰酸酯甲基)苯(对-苯二甲基-二异氰酸酯，p-XDI)、1,3-双(2-异氰酸根合丙-2-基)苯(间-四甲基苯二甲基-二异氰酸酯，m-TMXDI)、1,4-双(2-异氰酸根合丙-2-基)苯(对-四甲基苯二甲基-二异氰酸酯，p-TMXDI)、1,3-双(异氰酸根合甲基)-4-甲基苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-4-乙基苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-5-甲基苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-4,5-二甲基苯、1,4-双(异氰酸根合甲基)-2,5-二甲基苯、1,4-双(异氰酸根合甲基)-2,3,5,6-四甲基苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-5-叔丁基苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-4-氯苯、1,3-双(异氰酸酯甲基)-4,5-二氯苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-2,4,5,6-四氯苯、1,4-双(异氰酸根合甲基)-2,3,5,6-四氯苯、1,4-双(异氰酸根合甲基)-2,3,5,6-四溴苯、1,4-双(2-异氰酸根合乙基)苯、1,4-双(异氰酸根合甲基)萘中的一种或者多种组合。催化剂包括有机胺类：三乙胺、三丁基胺、二甲基苄基胺、二乙基苄基胺、吡啶、甲基吡啶、二环己基甲基胺、二甲基环己胺、N,N,N',N'-四甲基二氨基二乙基醚、双-(二甲基氨基丙基)-脲、N-甲基-和N-乙基吗啉、N-椰油基吗啉、N-环己基吗啉、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、N,N,N',N'-四甲基-1,3-丁二胺、N,N,N',N'-四甲基-1,6-己二胺、五甲基二亚乙基三胺、N-甲基哌啶,N-二甲基氨基乙基哌啶,N,N'-二甲基哌嗪、N-甲基-N'-二甲基氨基哌嗪、1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳-7-烯(DBU)、1,2-二甲基咪唑、2-甲基咪唑、N,N-二甲基咪唑-β-苯基乙基胺、1,4-二氮杂双环-(2,2,2)-辛烷、双-(N,N-二甲基氨基乙基)己二酸酯；金属盐类，氯化亚铁(II)、氯化铁(III)、2-乙基己酸铋(III)、辛酸铋(III)、新癸酸铋(III)、氯化锌、2-乙基己酸锌、辛酸锡(II)、乙基己酸锡(II)、棕榈酸锡(II)、二月桂酸二丁基锡(IV)(DBTL)、二氯化二丁基锡(IV)或辛酸铅；进一步优选的采用有机胺类和金属盐类进行复配，以达到最佳的催化效果。抗氧化剂为苯并三唑、二苯甲酮类包括2'～(2'～羟基～3'～叔丁基～5'～甲基苯基)～5～氯苯并三唑或或2～(2'～羟基～5'～叔辛基苯基)苯并三唑或2～羟基～4～甲氧基二苯甲酮或2，2'～二甲基～4～甲氨基二苯甲酮中的一种或者几种。脱模剂为有机磷类脱模剂，调色剂为红色染料，绿色染料以及蓝色染料中的一种或者几种的复配。一种聚氨酯镜片的制备方法，其具体步骤为：原料在固化成型为聚氨酯镜片过程中，采用催化剂复配工艺；加热方式采用红外加热升温和循环冷风降低温度方式从而达到聚氨酯镜片固化成型工艺时间大幅缩短的效果。加热方式采用红外加热升温和循环冷风降低温度方式精确控制聚氨酯原料固化过程，催化剂采用两种或者两种以上的催化剂进行复配，以达到不同温度催化效果不同。采用本专利技术的红外加热升温和循环冷风降低温度方式，配合催化剂的优选，可以将聚氨酯固化时间降低到16-20小时范围内。红外加热的红外辐射能透入被聚氨酯树脂镜片内部，而对加热空间内的空气、媒介物基本上不加热，故具有热效率高、加热速度快、电能消耗少、加热质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯镜片，其特征在于，其原料的质量百分比为：聚硫醚硫醇或者聚酯硫醇为20％‑70％、多异氰酸酯为30％‑70％、催化剂为1.0‰～10.0‰、抗氧化剂为0.1％～2％，脱模剂为0.1％～1％，染色剂为0.1‰～4‰。一种聚氨酯镜片的制备方法，其具体步骤为：原料在固化成型为聚氨酯镜片过程中，采用催化剂复配工艺；加热方式采用红外加热升温和循环冷风降低温度方式从而达到聚氨酯镜片固化成型工艺时间大幅缩短的效果；加热方式采用红外加热升温和循环冷风降低温度方式精确控制聚氨酯原料固化过程，催化剂采用两种或者两种以上的催化剂进行复配，以达到不同温度催化效果不同；采用本申请的红外加热升温和循环冷风降低温度方式，配合催化剂的优选，将聚氨酯固化时间降低到16‑20小时范围内；红外波长范围为2.5～20μm。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯镜片，其特征在于，其原料的质量百分比为：聚硫醚硫醇或者聚酯硫醇为20％-70％、多异氰酸酯为30％-70％、催化剂为1.0‰～10.0‰、抗氧化剂为0.1％～2％，脱模剂为0.1％～1％，染色剂为0.1‰～4‰。一种聚氨酯镜片的制备方法，其具体步骤为：原料在固化成型为聚氨酯镜片过程中，采用催化剂复配工艺；加热方式采用红外加热升温和循环冷风降低温度方式从而达到聚氨酯镜片固化成型工艺时间大幅缩短的效果；加热方式采用红外加热升温和循环冷风降低温度方式精确控制聚氨酯原料固化过程，催化剂采用两种或者两种以上的催化剂进行复配，以达到不同温度催化效果不同；采用本申请的红外加热升温和循环冷风降低温度方式，配合催化剂的优选，将聚氨酯固化时间降低到16-20小时范围内；红外波长范围为2.5～20μm。2.如权利要求1所述的一种聚氨酯镜片，其特征在于，聚硫醚硫醇和聚酯硫醇为4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、2,5-双巯基甲基-1,4-二噻烷、1,1,3,3-四(巯基甲基硫代)丙烷、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基乙烷三(2-巯基乙酸酯)、四(2-巯基乙酸)季戊四醇酯和四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、二(2-羟基乙基)硫化物、1,2-双(2-羟基乙基巯基)乙烷、双(2-羟基乙基)二硫化物和1,4-二噻烷-2,5-二醇中一种或者多种组合。3.如权利要求1所述的一种聚氨酯镜片，其特征在于，多异氰酸酯为1,3-双(异氰酸根合甲基)苯(间-苯二甲基-二异氰酸酯，m-XDI)、1,4-双(异氰酸酯甲基)苯(对-苯二甲基-二异氰酸酯，p-XDI)、1,3-双(2-异氰酸根合丙-2-基)苯(间-四甲基苯二甲基-二异氰酸酯，m-TMXDI)、1,4-双(2-异氰酸根合丙-2-基)苯(对-四甲基苯二甲基-二异氰酸酯，p-TMXDI)、1,3-双(异氰酸根合甲基)-4-甲基苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-4-乙基苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-5-甲基苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-4,5-二甲基苯、1,4-双(异氰酸根合甲基)-2,5-二甲基苯、1,4-双(异氰酸根合甲基)-2,3,5,6-四甲基苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-5-叔丁基苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-4-氯苯、1,3-双(异氰酸酯甲基)-4,5-二氯苯、1,3-双(异氰酸根合甲基)-2,4,5,6-四氯苯、1,4-双(异氰酸根合甲基)-2,3,5,6-四氯苯、1,4-双(异氰酸根合甲基)-2,3,5,6...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪山献松，陈国贵，陈惠芳，李品秧，张会可，杜卫平，张孝，
申请(专利权)人：上海伟星光学有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31