[发明专利]多异氰酸酯组合物、聚氨酯光学树脂

说明书

本发明公开了一种多异氰酸酯组合物及使用该组合物制备的聚氨酯光学树脂。所述多异氰酸酯组合物中含有如下结构的物质A，其中，R₁、R₂相同或不同，R₁、R₂分别为碳原子数为4‑15的芳香基团、脂肪族或脂环族亚烃基。使用该多异氰酸酯组合物与多元硫醇化合物聚合反应制备聚氨酯光学树脂，所得光学树脂具有光学形变发生率和白浊发生率低、光学透明性好的优点。

技术领域

本发明涉及一种多异氰酸酯组合物和一种采用该多异氰酸酯组合物制备的聚氨酯光学树脂，属于聚氨酯领域。

背景技术

光学材料广泛应用于交通工具窗玻璃、建筑装饰玻璃、光纤、透镜、眼镜片等领域，传统的光学材料主要为无机玻璃，其存在密度大，耐冲击性能不佳、染色加工困难等缺点，而光学树脂材料具有密度小、透明度高、抗冲击好、易加工染色等优点，使用光学树脂制作的眼镜片等光学材料正在逐步代替现有的无机玻璃材料。

聚氨酯类树脂是一种重要的光学树脂材料，其一般采用多异氰酸酯组合物和多元硫醇化合物聚合反应得到，其根据多异氰酸酯组合物中官能团的数量和位置而产生具有不同结构的聚硫脲基团，可用于定制化生产出物理性能各异的树脂材料，能够赋予最终产品所需的不同性能。

在聚氨酯树脂镜片的生产过程中，极易产生光学形变或白浊现象，影响最终镜片的光学性能，造成镜片生产合格率的降低，关于光学形变或白浊现象的产生机理和解决方案，行业内做了大量的研究。

CN102516487B公开了一种制造聚氨酯类树脂光学材料的方法，通过控制组合物水分含量为10～300ppm，使制备的光学材料不产生光学形变或白浊，其方案核心点在于多元硫醇化合物在聚合反应前通过蒸馏、氮气气提等方式，降低硫醇中的水分，该方案增加了额外的工艺流程，经济性较差。

CN105102496A公开了一种光学材料用组合物，通过将指定结构的硫醇与指定结构的含有羟基的硫醇组合后与多异氰酸酯聚合反应，制备聚氨酯光学树脂，实现镜片生产过程中光学形变发生率的降低，其未对镜片制造时白浊率的控制提出有益的改进，同时该方案要求使用指定结构的硫醇组合物，工业化实施时局限性较大。

CN110643010A提供了一种异氰酸酯组合物及使用该组合物制备的光学树脂，通过控制异氰酸酯的钠、钾、铁、铬、锰、镍元素含量，同时加入特定量的有机羧酸类、磷酸类络合剂，可以降低光学树脂镜片光学形变及白浊发生率，且实现异氰酸酯的储存稳定性优异。有机羧酸类、磷酸类络合剂与金属元素络合后，易形成难溶的固体物，影响最终树脂镜片的光学透明性。

CN111217975A公开了一种制备光学材料用树脂的方法，通过控制苯二亚甲基二异氰酸酯生产工艺，减少含Cl、Br、NH3Cl、CN、脲基、碳化二亚胺基等反应中间体及杂质的含量，将多元硫醇化合物和苯二亚甲基二异氰酸酯聚合，制得的光学材料树脂无色透明，在380nm-780nm的可见光区透过率很高，且不产生光学形变和白浊，其方案核心点在于光气化转化率达到80％后，脱光气至光气含量0.1ppm以下，后续通过离心分离反应液，将未转化的盐酸盐返回继续进行光气化反应，已完全转化的反应液进行分离精制，工艺流程复杂且能耗高，难以在工业化生产上实施。

CN111253551A提供了一种聚氨酯光学树脂制备方法，通过控制分离纯化异氰酸酯原料和/或控制异氰酸酯原料存储在10-35℃条件下，实现所述异氰酸酯中存在的异氰酸酯二聚体的含量为≤4wt％，能有效降低聚氨酯光学树脂的光学形变发生率，本方案的缺点是，将异氰酸酯原料储存在相对苛刻的温度范围内，不利于该方案的工业化实施。

发明内容

本发明的目的是提供一种多异氰酸酯组合物及使用该组合物制备的聚氨酯光学树脂，制得的聚氨酯光学树脂具有光学形变发生率和白浊发生率低、光学透明性好的优点。

一种多异氰酸酯组合物，包括至少一种多异氰酸酯和具有如下结构的物质A，