一种聚环硫醚单体及其聚环硫醚光学树脂的制备方法技术

本发明专利技术属于光学树脂材料技术领域，一种聚环硫醚单体及其聚环硫醚光学树脂的制备方法，所述聚环硫醚单体为式(I)

【技术实现步骤摘要】
一种聚环硫醚单体及其聚环硫醚光学树脂的制备方法


[0001]本专利技术属于光学树脂材料
，特别涉及一种聚环硫醚单体及其聚环硫醚光学树脂的制备方法。

技术介绍

[0002]随着透镜光学材料的发展，聚硫氨酯光学树脂可以制备出折射率1.60以上的光学镜片，最高可以达到1.67，而且其高折射率、高阿贝数以及高透光率的特点已经引起了行业内的广泛关注。然而，随着我国青少年近视度数的不断加大，更高折射率的光学树脂材料已经成为了光学树脂材料领域需要解决的重大问题。传统的聚氨硫酯镜片是通过含硫原子的聚硫醇与二异氰酸酯固化而成，最高含硫量不超过50％，因而，很难得到更高折射率的光学镜片，如果要制备更高折射率的光学树脂，需要使用更高含硫量的聚环硫醚，其含硫量可以超过70％，从而可以大大提高折射率。
[0003]高折射率的光学树脂体系采用三组分，包括聚环硫醚、聚硫醇和异氰酸酯，现有技术固化过程中，聚硫醇与异氰酸酯很难反应完全，残留的单体使得产品固化后有较大的气味，而且使得产品的综合性能下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种聚环硫醚单体及其聚环硫醚光学树脂的制备方法，本专利技术提供了几种聚环硫醚光学树脂单体的制备方法、光学树脂及其制备方法，通过高活性的芳香族二硫醇固化剂的加入，提高了固化速度以及光学树脂的强度，降低了树脂的气味，同时通过软链结构聚硫醇提高了光学树脂的韧性。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种聚环硫醚单体，其特征在于：所述聚环硫醚单体为式(I)
‑
式(V)中的一种：
[0006][0007]本专利技术的进一步设置为：一种聚环硫醚单体的制备方法，通过以下方法制备：在氮气保护下，将质量比为30.6
‑
162.3：46.7
‑
155.4：11.5
‑
38.6的缩水甘油醚、硫氰酸铵和硫氰酸钾以及体积比为3
‑
60：5
‑
50：4
‑
36的水、乙醇、三氯甲烷加入到三口瓶中，所述缩水甘油醚与水的质量体积比(g/mL)为30.6
‑
162.3：15
‑
300；将反应体系温度控制在50～70℃下，搅拌6小时。反应结束后，用三氯甲烷萃取3次(40～300mL/次)，收集的有机相用饱和食盐水洗涤3次后，在有机相中加入无水硫酸镁，进行干燥，过滤，将滤液减压旋蒸得到聚环硫醚。
[0008]本专利技术的进一步设置为：所述的缩水甘油醚为丙三醇三缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚以及季戊四醇缩水甘油醚中的一种。
[0009]本专利技术的进一步设置为：一种聚环硫醚光学树脂，所述聚环硫醚光学树脂包括以下物质：聚环硫醚；芳香族聚硫醇；脂肪族聚硫醇；胺化合物；催化剂；二异硫氰酸酯；紫外吸收剂；脱模剂。
[0010]本专利技术的进一步设置为：所述聚环硫醚光学树脂包括以下重量份的组分：
[0011][0012]本专利技术的进一步设置为：所述芳香族聚硫醇包括1,4
‑
苯二硫醇、1,2
‑
苯二硫醇、联苯
‑
4,4'
‑
二硫醇中的一种或多种。
[0013]本专利技术的进一步设置为：所述脂肪族聚硫醇包括2、2,3
‑
二硫代(2
‑
巯基)
‑1‑
丙烷硫醇、硫代二甘硫醇、双(巯基甲基)
‑
3,6.9
‑
三硫杂
‑
1,11
‑
十一烷二硫醇、季戊四醇四(3
‑
巯基丙烯酸酯)、1,1,3,3
‑
四(巯基甲硫基)丙烷中的一种或多种。
[0014]本专利技术的进一步设置为：所述催化剂包括二氯化二丁基锡、氯化三甲基锡、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的一种或多种。
[0015]本专利技术的进一步设置为：所述二异硫氰酸酯包括1,2
‑
苯二异硫氰酸酯、1,4
‑
苯二异硫氰酸酯中的一种或多种。
[0016]本专利技术的进一步设置为：所述的所述紫外吸收剂为UV326、UV327、UV329、UV
‑
531、UV
‑
9、UV
‑
234中的一种或多种。
[0017]本专利技术的进一步设置为：所述胺化合物为1,8
‑
二氮杂双环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯。
[0018]本专利技术的进一步设置为：所述的脱模剂包括磷酸二正丁酯、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、C12醇聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或多种。
[0019]本专利技术的进一步设置为：一种聚环硫醚光学树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0020]S1、将芳香族聚硫醇、脂肪族聚硫醇与季胺盐搅拌混合，然后与聚环硫醚混合反应，得到第一混合物；
[0021]S2、将所述第一混合物、聚环硫醚、催化剂、紫外吸收剂和脱模剂混合，真空脱泡，得到第二混合物；
[0022]S3、将第二混合物和二硫异氰酸酯类化合物混合，边搅拌边真空脱泡，停止搅拌后再次真空脱泡，得到第三混合物；
[0023]S4、将所述第三混合物采用梯度升温固化，得到光学树脂镜片。
[0024]本专利技术的进一步设置为：所述步骤S2中真空脱泡的温度为20
‑
30℃；脱泡时间为30
‑
40min。
[0025]本专利技术的进一步设置为：所述步骤S3中真空脱泡的温度为15
‑
20℃；脱泡时间为30
‑
50min。
[0026]本专利技术的进一步设置为：所述步骤S4的梯度升温固化程序为：初始温度为15℃
‑
25℃，保温1.5
‑
3h，再依次经8
‑
10h升温至50℃
‑
55℃、2
‑
4.5h升温至75℃
‑
85℃，最后0.5
‑
1.5h降温至70℃
‑
75℃。
[0027]本专利技术的有益效果是：。
[0028]1、本专利技术通过高活性的芳香族二硫醇的加入，提高了聚环硫醚光学树脂单体的固化速度以及光学树脂的强度，降低了残留的小分子硫醇导致的光学树脂的刺激性气味，同时通过软链结构聚硫醇提高了光学树脂的韧性。
[0029]2、本专利技术环硫醚制备方法与传统的硫脲法相比，更加简便，产率更高，而且反应体系中使用了硫氰酸胺和硫氰酸钾两种化合物，利用了两者的协同效应，提高了环硫产率，而且后处理更加简单，同时，本专利技术中的聚环硫醚式(I)、式(III)和式(IV)为大于2的多环状结构的硫醚，则经过硫醇固化后，可以形成网络状结构，可以提高树脂镜片的机械强度，式(II)和式(V)为含有苯环结构的二元环状硫醚结构，其结构中苯环的刚性可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚环硫醚单体，其特征在于：所述聚环硫醚单体为式(I)
‑
式(V)中的一种：2.根据权利要求1所述的一种聚环硫醚单体的制备方法，其特征在于：通过以下方法制备：在氮气保护下，将质量比为30.6
‑
162.3：46.7
‑
155.4：11.5
‑
38.6的缩水甘油醚、硫氰酸铵和硫氰酸钾以及体积比为3
‑
60：5
‑
50：4
‑
36的水、乙醇、三氯甲烷加入到三口瓶中，所述缩水甘油醚与水的质量体积比(g/mL)为30.6
‑
162.3：15
‑
300；将反应体系温度控制在50～70℃下，搅拌6小时。反应结束后，用三氯甲烷萃取3次(40～300mL/次)，收集的有机相用饱和食盐水洗涤3次后，在有机相中加入无水硫酸镁，进行干燥，过滤，将滤液减压旋蒸得到聚环硫醚。3.根据权利要求2所述的一种聚环硫醚单体的制备方法，其特征在于：所述的缩水甘油醚为丙三醇三缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚以及季戊四醇缩水甘油醚中的一种。4.根据权利要求1所述的一种聚环硫醚光学树脂，其特征在于：所述聚环硫醚光学树脂包括以下物质：聚环硫醚；芳香族聚硫醇；脂肪族聚硫醇；胺化合物；催化剂；二异硫氰酸酯；紫外吸收剂；脱模剂。5.根据权利要求4所述的一种聚环硫醚光学树脂，其特征在于：所述聚环硫醚光学树脂包括以下重量份的组分：6.根据权利要求4所述的一种聚环硫醚光学树脂，其特征在于：所述芳香族聚硫醇包括1,4
‑
苯二硫醇、1,2
‑
苯二硫醇、联苯
‑
4,4'
‑
二硫醇中的一种或多种。7.根据权利要求4所述的一种聚环硫醚光学树脂，其特征在于：所述脂肪族聚硫醇包括2、2,3
‑
二硫代(2
‑
巯基)
‑1‑
丙烷硫醇、硫代二甘硫醇、双(巯基甲基)
‑
3,6.9
‑
三硫杂
‑
1,11
‑
十一烷二硫醇、季戊四醇四(3
‑
巯基丙烯酸酯)、1,1,3,3
‑
四(巯基甲硫基)丙烷中的一种或
多种。8.根据权利要求4所述的一种聚环硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文蓉，黄嘉诚，
申请(专利权)人：湖北安卡新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：