[发明专利]一种高软化温度、高冲击韧性且抗黄变的聚氨酯光学树脂材料及其制备方法

说明书

本发明涉及光学树脂技术领域，具体提供了一种高软化温度、高冲击韧性且抗黄变的聚氨酯光学树脂材料，按重量份计由包括以下组分的原料制备而成：醇脲20～80份；异氰酸酯34～125份；多元硫醇20～65份；紫外吸收剂0.05～1份；磷酸酯脱模剂0.05～1份；有机锡催化剂0.01～1份；其中所述醇脲是由a)4,4’‑二氨基二环己基甲烷、b)尿素和c)醇胺化合物反应制备而成；与现有技术相比，本发明制备得到的聚氨酯类树脂材料同时具有较高的耐热性和抗冲击韧性，可达140‑160℃，110g小球冲不破，并且在未加入抗氧剂的条件下还具有较好的抗黄变性能。

技术领域

本发明涉及光学树脂技术领域，尤其涉及一种高软化温度、高冲击韧性且抗黄变的聚氨酯光学树脂材料及其制备方法。

背景技术

光学树脂是一种有机材料，内部为高分子链状结构联接而呈的立体网状结构，分子间结构相对松弛，分子链间有可产生相对位移的空间，光线可透过率为84％-90％，透光性好，同时光学树脂的抗冲击力强。光学树脂具有广泛的应用，尤其是作为光学树脂镜片，相比传统的玻璃镜片，其具有质轻、抗冲击性好、易于加工成型等明显有异性，因此，对光学树脂的研究具有广阔的应用前景。

但是光学树脂材料很难兼容软化温度高、抗冲击性能强、抗黄变等优点。目前市场上销售的聚氨酯树脂镜片MR-8软化温度最高，为118℃-120℃。但是冲击性能较差，32g小球冲破。《一种抗黄变树脂镜片及其制备方法》专利中，只是添加硫化抗氧剂1076可达到24个月黄色指数不超过1.94，其他性能与普通的聚氨酯树脂材料基本一致。《一种制备高冲击韧性聚氨酯树脂光学材料的方法》专利中只是用介晶基元的二元醇与抗黄变的二异氰酸酯聚合成聚氨酯液晶聚合物达到抗冲击的效果，但是在实际操作过程中难度很大，控制不好很容易发生爆聚。以上均为单一提高树脂材料的性能，不能同时兼得。

生产方面由于原材料的差异会导致聚氨酯光学树脂材料的性能降低，由于国内热固性树脂起步太晚，尤其以聚氨酯树脂为代表，国内技术研发投入极少，且以小型生产企业为主；而国外企业又对聚氨酯光学树脂材料的生产原料进行垄断，国内企业无法获得高性能的异氰酸酯与多元硫醇，只能通过目前市场上拥有的通用原料生产相对品质较低的树脂镜片。同时，聚氨酯光学树脂材料在制备镜片过程中，普遍存在聚氨酯预聚体浇注到具有固定度数的模具中固化完成后，镜片的棱镜度等偏差过大的问题，这是由于树脂折射率与模具不匹配造成。而针对这种问题，厂家往往选择调整树脂折射率，而非更换模具，并且一般是通过调整单组分原料配比来调整树脂折射率。

但是，直接调整单组分原料配比的技术方案往往造成树脂镜片各项性能产生不同程度的变化，进而产生更多的问题，尤其以冲击韧性与玻璃化温度降低最明显。具体来说：聚氨酯型光学树脂材料在实际生产过程中，对耐热性的要求通常为软化温度高于80℃，如果软化温度较低，二次固化及加硬镀膜工段镜片在高温条件下容易变形，因而软化温度越高，基片成品率越大，那么带来的经济效益可想而知，因此如何提高软化温度也是各个研发人员急于攻克的难题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的诸多问题，提供了一种高软化温度、高冲击韧性且抗黄变的聚氨酯光学树脂材料，按重量份计由包括以下组分的原料制备而成：醇脲20～80份；异氰酸酯34～125份；多元硫醇20～65份；紫外吸收剂0.05～1份；磷酸酯脱模剂0.05～1份；有机锡催化剂0.01～1份；其中所述醇脲是由a)4，4’-二氨基二环己基甲烷、b)尿素和c)醇胺化合物反应制备而成；与现有技术相比，本发明制备得到的聚氨酯类树脂材料同时具有较高的耐热性和抗冲击韧性，可达140-160℃，110g小球冲不破，并且在未加入抗氧剂的条件下还具有较好的抗黄变性能。

本发明的具体技术方案如下：

发明人首先提供了一种全新的醇脲化合物，其结构式如下：