[发明专利]一种光学树脂组合物、光学树脂材料及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种光学树脂组合物，包括(a)经表面修饰剂修饰后的无机纳米粒子，(b)至少一种选自多异氰酸酯和/或多异硫氰酸酯的化合物，(c)多元硫醇化合物。以该组合物为原料制备得到的光学树脂材料：将无机纳米粒子在溶剂中与表面修饰剂反应生成表面修饰的纳米粒子，再将纳米粒子分散于光学树脂聚合单体中，最后通过加热固化的方式制备出具有高折射率的光学树脂材料。这种光学材料中能够表现出高折射率、高抗冲击性及优异的综合性能。

技术领域

本发明涉及一种光学树脂组合物、光学树脂材料及其制备方法。该光学树脂材料可以应用于光学镜片及光学器件等领域。

背景技术

当今，眼镜产业正在快速发展，中国已经成为世界潜力最大的眼镜消费大国。在我国，在校大学生中至少80％的人需要佩戴眼镜，同时，青少年近视率自小城镇、中等城市到大城市都有逐步上升的趋势。与玻璃镜片相比，聚氨酯树脂镜片因具有高折射率、质轻、优良的冲击性、极佳的着色力等优异的性能而得到了广泛的应用。高的折射率可以制备更轻、更薄的镜片，达到眼镜佩戴的舒适度和美观度，高的冲击强度能够在镜片受到较大外力时不易开裂，最大程度保证佩戴者的安全。因此，高折射率和高强度已渐渐成为影响人们选择镜片时的重要因素。

中国公开专利CN87107908公开了一种高折射系数的塑料透镜树脂，该树脂通过使一种具有特定结构多元硫醇与至少一种具有至少二官能度异氰酸酯聚合而获得，得到的透镜具有高折射系数、低色散和低比重的优秀性能。但该方法中使用的具有特定结构的含硫化合物因其结构的特殊性，不易得到，因此并没有得到广泛的使用。中国专利201380007358.0公开了一种高折射光学树脂组合物的制备方法。主要通过加入10～50质量份的环硫化物基化合物和具有硫原子或硒原子的无机化合物来实现，通过使光学材料用组合物聚合固化，能够提供具有高折射率(ne为1.73以上)、高耐热性(TMA测定的软化点为70℃以上)的光学材料。该方法中由于无机化合物添加量过多，因此对实验操作的技术要求较高，实验复杂。中国公开专利CN10057548公开了一种透明成型体及其制造方法，所述的透明成型体是含有特定的异氰酸酯末端预聚物和特定的芳香族二胺的聚合物的成型体，并通过过氧化物分解剂的添加来缓解聚合过程中产生的热和光，从而使透明成型体具有良好的抗冲击性能及优良的综合性能。该方法中需要先制备异氰酸酯末端的预聚体，能耗及成本高，实验步骤复杂，因此也没有得到广泛的使用。为了能够解决现有技术中实验操作复杂，原料不易得的缺点，针对现有技术中存在的缺陷，需要制备一种新的光学树脂。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种光学树脂组合物，通过向光学树脂原料中添加经表面修饰的纳米级无机颗粒来提高体系折射率，具有实验简单，原料易得的特点。

本发明的另一个目的在于提供一种光学树脂材料，折射率高、抗冲击性能良好，可以用于制备光学镜片及光学器件。

本发明的再一个目的在于提供上述光学树脂材料的制备方法，该制备方法程序简单易操作。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种光学树脂组合物，包括(a)经表面修饰剂修饰后的无机纳米粒子，(b)至少一种选自多异氰酸酯和/或多异硫氰酸酯的化合物，(c)多元硫醇化合物。

作为一种优选的方案，一种光学树脂组合物，基于组合物的总质量，包含(a)经表面修饰剂修饰后的无机纳米粒子，用量为0.01～10wt％，优选0.01～5wt％；(b)至少一种选自多异氰酸酯和/或多异硫氰酸酯化合物，用量为30～59wt％，优选45～55wt％；(c)多元硫醇化合物，用量为40～69wt％，优选45～54wt％。

本发明中，所述的表面修饰剂选自磷酸酯类、烷基季铵盐类及其组合物，优选两者的组合物。更优选磷酸酯类与烷基季铵盐类的摩尔比例为0.3～1.5:1。在此范围内能最好的发挥磷酸酯类与烷基季铵盐类二者的协同作用。