一种CR39树脂防蓝光光学材料制造技术

一种CR39树脂防蓝光光学材料，其是采用纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体在引发剂作用下聚合而成，纳米蓝光吸收微球与CR39树脂单体的质量比为(1‑3)∶100；其中，该纳米蓝光吸收微球是由光学树脂材料纳米颗粒及分散于其中的紫外线吸收剂和颜料组成，该光学树脂材料由聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和CR39树脂组成；该纳米蓝光吸收微球的粒径为10‑1000nm。本发明专利技术制备的纳米蓝光吸收微球能够吸收波长低于415nm以下的蓝光和紫外线；同时，可使紫外线吸收剂能承受CR39聚合物成型过程中的剧烈化学反应，在CR39聚合物中不会引起界面光散射等现象。具有调色方便、抗氧化性强、黄色指数低、防蓝光效果好的特点。

A CR39 resin anti blue optical material

【技术实现步骤摘要】
一种CR39树脂防蓝光光学材料
本专利技术涉及光学树脂材料领域，特别涉及到防蓝光光学树脂材料。
技术介绍
CR39学名烯丙基二甘醇碳酸脂(DiallyGlycolCarbonates)，它于四十年代被美国哥伦比亚公司的化学家发现，是美国空军所研制的一系列聚合物中的第39号材料，因此，被称为CR-39(哥伦比亚树脂第39号)。CR39作为光学树脂，主要用于生产各种透镜、光学玻璃等产品。CR-39被用于生产眼用矫正镜片是在1955～1960年，是第一代的超轻、抗冲击的树脂镜片。CR-39作为一种热固性材料，单体呈液态，在加热和加入催化剂的条件下聚合固化。作为光学镜片，CR-39材料性质的参数十分适宜：折射率为1.5(接近普通玻璃镜片)、比重1.32(几乎是玻璃的一半)、阿贝数为58～59(只有很少的色散)、抗冲击、高透光率，可以进行染色和镀膜处理。随着手机、电脑等有LED电子显示屏的电子产品发展，人们使用这些产品的时间越来越长。LED光源为了增加对比度，添加了较大剂量的蓝光。因此，人们在长时间的使用中承受了过量蓝光、紫光和紫外线的照射。这些过量高能光线的长期照射会破坏眼睛中细胞的有机分子结构，从而造成人眼受到伤害，比较常见的是黄斑区病变。这种伤害目前是无法逆转的。如果佩戴兼具紫外线和蓝光吸收功能的眼镜，或者使用具有这种功能的电脑保护屏、手机保护屏、手机膜等产品，可以保护人眼不受伤害。为了使CR39聚合物产品抗紫外线老化，通常会在CR39聚合成产品之前加入紫外线吸收剂保护CR39聚合物，吸收较高波数的紫外光。传统上用于CR39的紫外光吸收剂虽然能够保护CR39聚合物抵抗紫外线老化，但是其只能吸收较高波数的紫外线，吸收范围较小，无法削弱低波数紫外线，尤其无法削弱紫光、高能蓝光等可见光，因此无法保护人们远离高能光源的伤害。通过选择合适的紫外线和蓝光吸收剂，可以做到对紫外线，紫光和高能蓝光的吸收。但是，这些紫外线和蓝光吸收剂会使CR39产品变黄。工业上通常会采用蓝色和红色颜料或染料调色的方法应对这种产品变黄的现象。然而，由于CR39是采用过氧化物引发聚合反应成型，引发剂IPP过氧化物的氧化作用可能使紫外线和蓝光吸收剂氧化，降低紫外线和蓝光的吸收能力，还有可能会导致颜料或染料褪色，失去调色能力。同时，过氧化物也会分解，降低引发效率，造成CR39成型困难甚至无法成型。因此，一种能够保护紫外线和蓝光吸收剂稳定性的防蓝光添加剂具有重要的工业价值。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供CR39树脂防蓝光光学材料，本专利技术以丙烯酸酯、苯乙烯、CR39单体以及紫外线吸收剂为原料，采用乳液聚合法制备纳米蓝光吸收微球，并将其添加到CR39树脂单体中，制备具有防紫外线、防蓝光性能的光学树脂。这种纳米蓝光吸收微球能够吸收波长低于415nm以下的蓝光和紫外线；同时，可使紫外线吸收剂能承受CR39聚合物成型过程中的剧烈化学反应，在CR39聚合物中不会引起界面光散射等现象。具有调色方便、抗氧化性强、黄色指数低、防蓝光效果好的特点。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种CR39树脂防蓝光光学材料，其是采用纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体在引发剂作用下聚合而成，纳米蓝光吸收微球与CR39树脂单体的质量比为(1-3)∶100；其中，该纳米蓝光吸收微球是由光学树脂材料纳米颗粒及分散于其中的紫外线吸收剂和颜料组成，光学树脂材料、紫外线吸收剂和颜料的重量比为100∶(1～10)∶(0.0001～0.1)，该光学树脂材料由聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和CR39树脂组成；该纳米蓝光吸收微球的粒径为10-1000nm。如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述光学树脂材料中聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和CR39树脂的重量比为(30～70)∶(10～40)∶(10～70)，该光学树脂材料的折射率满足1.40～1.55。如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述引发剂为过氧化物引发剂、偶氮类引发剂或氧化还原型引发剂，引发剂与CR39树脂单体的质量比为(1-4)∶100。如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯。如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述紫外线吸收剂选自苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、羟基苯基均三嗪类紫外线吸收剂、对氨基苯甲酸类紫外线吸收剂、水杨酸酯类紫外线吸收剂和肉桂酸酯类紫外线吸收剂中的至少一种。如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述颜料为红色或蓝色的颜料或染料，通过红、蓝颜色与紫外线吸收剂中的黄色进行调配，使光学树脂材料纳米颗粒的整体颜色接近白色透明。如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述的纳米蓝光吸收微球是采用以下方法制备的：I.配制水相：将乳化剂和/或分散剂加入水中，加入引发剂搅拌至完全溶解；II.配制油相：称取丙烯酸酯、苯乙烯和CR39树脂单体，加入紫外线吸收剂、颜料和引发剂，混合均匀；III.聚合反应：将油相加入水相中，油水质量比为(0.5～1.5)∶1，通氮气，水浴温度20～25℃乳化15-40min，升高水浴温度至40-90℃，反应1～12小时，得到半透明乳黄色胶乳，加入乙醇破乳，产生沉淀物，过滤干燥，得到CR39树脂用纳米蓝光吸收微球。如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述步骤I中乳化剂(和/或分散剂)、引发剂和去离子水的质量比为(1.0～5)∶(0-0.5)∶100；所述步骤II中引发剂与树脂单体的质量比为(0-0.5)∶100；步骤I和步骤II中的引发剂用量不能同时为0；所述步骤III中乙醇的加入量为乳液体积的10％～30％。如上所述的CR39树脂防蓝光光学材料，优选地，所述纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体的聚合反应方法包括：将纳米蓝光吸收剂和引发剂加入CR39树脂单体中搅拌均匀，在50-90℃下聚合反应1-3小时，过滤、脱气后注入模具，然后在15-20小时内从室温升至85℃，完成一次固化；接着在90-120℃恒温1-3小时，完成二次固化，获得CR39树脂防蓝光光学材料。本专利技术所述的丙烯酸酯可选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、环氧丙烯酸酯和三丙二醇二丙烯酸酯。本专利技术所述的乳化剂可选自山梨醇酐油酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐月桂酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚-10、环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚物(如：F127，P123等)，可选择上述的一种、两种或多种复合使用。本专利技术所述的分散剂可以是聚乙烯醇和/或聚乙烯基吡咯烷酮，分散剂可以与乳化剂配合使用。本专利技术制备纳米蓝光吸收微球步骤所用的引发剂可以是油溶性引发剂，如：偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、2，2’-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，其是采用纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体在引发剂作用下聚合而成，纳米蓝光吸收微球与CR39树脂单体的质量比为(1-3)∶100；其中，该纳米蓝光吸收微球是由光学树脂材料纳米颗粒及分散于其中的紫外线吸收剂和颜料组成，光学树脂材料、紫外线吸收剂和颜料的重量比为100∶(1～10)∶(0.0001～0.1)，该光学树脂材料由聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和CR39树脂组成；该纳米蓝光吸收微球的粒径为10-1000nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，其是采用纳米蓝光吸收微球和CR39树脂单体在引发剂作用下聚合而成，纳米蓝光吸收微球与CR39树脂单体的质量比为(1-3)∶100；其中，该纳米蓝光吸收微球是由光学树脂材料纳米颗粒及分散于其中的紫外线吸收剂和颜料组成，光学树脂材料、紫外线吸收剂和颜料的重量比为100∶(1～10)∶(0.0001～0.1)，该光学树脂材料由聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和CR39树脂组成；该纳米蓝光吸收微球的粒径为10-1000nm。


2.如权利要求1所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述光学树脂材料中聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和CR39树脂的重量比为(30～70)∶(10～40)∶(10～70)，该光学树脂材料的折射率满足1.40～1.55。


3.如权利要求2所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述引发剂为过氧化物引发剂、偶氮类引发剂或氧化还原型引发剂，引发剂与CR39树脂单体的质量比为(1-4)∶100。


4.如权利要求1所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯。


5.如权利要求1所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂选自苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、羟基苯基均三嗪类紫外线吸收剂、对氨基苯甲酸类紫外线吸收剂、水杨酸酯类紫外线吸收剂和肉桂酸酯类紫外线吸收剂中的至少一种。


6.如权利要求1所述的CR39树脂防蓝光光学材料，其特征在于，所述颜料为红色或蓝色的颜料或染料，通过红、蓝颜色与紫外线吸收剂中的黄...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪立军，乔振安，邹永存，王明华，张凌，张鹤军，赵毅杰，郑永华，
申请(专利权)人：江苏视科新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32