[发明专利]一种光学液体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光学技术领域，尤其涉及一种高折射率光学液体及其制备方法。

背景技术

随着传统光学、人造激光设备的发展，现在很多检测设备都需要使用特殊 波长光源和人造激光来检测，相应的需要配套于被测物体与光学设备器件间的 介质。由于光学特性的要求，行业普遍使用高折射率光学液体。

然而一般光学液体折射率并不高，98％以上的液体折射率都低于1.54，而 少数由几种化学物质配置成的液体可以具有高的折射率，例如碘甲烷与硫磺可 配置到折射率为1.72-1.78，但却具有非常高的毒性，对人体存在高致癌性， 加上本身需要加热到220℃以上才能熔融成液体，对金属及光学玻璃的腐蚀性 相对较大，操作上也极为不便。

此外，被测物体与光学设备的光学器件的折射系数通常是不一样的,目前行 业都是采用两者折射系数的中间折射系数液体来作为介质,如此导致测量结果 不准确，如果介质液体本身的折射系数是连续并顺序变化的，将会实现准确测 量。

因此，行业内迫切需要一种低毒、高折射系数、且在重力方向上折射系数 连续变化的用于检测的光学液体。

发明内容

本发明提供一种高折射率光学液体及其制备方法，旨在满足行业发展对用 于检测的光学液体的折射率及相关性能的需求。

本发明是这样实现的，一种光学液体，所述光学液体中的分子具有单环、 二联环或三联环结构，且每个环上的碳原子数量为5-12个；所述分子中无游离 自由基，所述分子间键能高于750kJ/mol。

进一步地，所述光学液体的制备原料包括卤代非苯的芳香族化合物、高级 脂肪酸醇碱土金属盐和甾固醇类化合物中的至少两种；所述光学液体的综合折 射系数为1.50-1.78。

进一步地，所述光学液体在以589.3nm波长的光测量时的光学透过率为A， 所述A的数值不低于60％。

进一步地，所述光学液体在可见光光谱内各波长单点测量的光学透过率的 最大值与最小值的差值不超过0.20；所述差值与所述A的比值小于11.111％。

进一步地，所述光学液体在25℃时的pH值为6-9，密度不低于1.35g/cm³。

进一步地，所述光学液体中的卤族元素的质量含量不高于10％。

进一步地，所述光学液体在重力方向上自上而下各位置的平均折射系数数 值依次增大，所述数值中的最大值与最小值的差值与所述光学液体重力方向上 中间位置的平均折射系数的比值不高于6.666％。

本发明还提供了上述光学液体的制备方法，包括以下步骤：

选取卤代非苯的芳香族化合物、高级脂肪酸醇碱土金属盐和甾固醇类化合 物中的至少两种物质，混合，反应，得混合物；

将所述混合物与环烷烃按体积比混合，置于保护气体保护中反应，获得反 应产物；所述反应的温度为120-170℃，压强为1.5-3个大气压，反应时间为 1.5-4h；以及

将所述反应产物离心分层，取下层液体即得。

进一步地，所述体积比为1:1-5。

进一步地，所述步骤三中所得液体为透明的黄色或红棕色液体。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的的光学液体以卤代非苯 的芳香族化合物、高级脂肪酸醇碱土金属盐和甾固醇类化合物中的至少两种为 制备原料，所制备的光学液体的综合折射系数高，为1.50-1.78，重力方向上折 射系数连续变化。光学液体中的分子为单环、二联环或三联环结构，且每个环 上的碳原子数量为5-12个；所述光学液体的分子中无游离自由基，所述分子间 键能高于750kJ/mol。所制备的光学液体不仅具有优质的光学特性，而且不含有 苯，无游离卤素，因此对人体不具致癌效果，伤害小，且对环境友好，满足了 行业应用的新需求。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例， 对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。

按照本发明的技术方案制备光学液体，步骤如下：

步骤一：按质量比选取卤代非苯的芳香族化合物、高级脂肪酸醇碱土金属 盐和甾固醇类化合物中的至少两种物质，混合，得混合物；