[发明专利]一种高折射率聚氨酯光学树脂材料、其制备方法和光学元件

权利要求书

1.一种高折射率聚氨酯光学树脂材料，其特征在于，包括：

式(I)～式(IV)中任意一种或几种所示的环状异氰酸酯；

式(V)所示的丙烯酸羟基酯类化合物；

含巯基的硫醇类化合物；

其中，n1～n10独立的选自0～2的整数；

R1～R10独立的选自C1～C5的烷基、硫基和双硫基中的一种或几种；

R11和R12独立的选自H或C1～C5的烷基。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述R1～R10独立的选自甲基、异丙基、叔丁基、硫基和双硫基中的一种或几种；所述R11和R12独立的选自H、甲基或乙基。

3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述环状异氰酸酯选自间苯二亚甲基二异氰酸酯、a,a,a,a-四甲基间二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、双(异氰酸乙酯基)硫醚、双(异氰酸丙酯基)硫醚、双(异氰酸己酯基)硫醚、双(异氰酸甲酯基)砜、双(异氰酸甲酯基)二硫醚、双(异氰酸丙酯基)二硫醚、双(异氰酸甲酯基硫基)甲烷、双(异氰酸乙酯基硫基)甲烷、双(异氰酸乙酯基硫基)乙烷、双(异氰酸甲酯基硫基)乙烷、1，5-二异氰酸酯基-2-异氰酸甲酯基-3-硫杂戊烷中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述丙烯酸羟基酯类化合物选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述含巯基的硫醇类化合物选自2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙烷硫醇、5，7-二巯基甲基-1，11-二巯基-3，6，9-三硫杂十一烷、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、1，1，3，3-四(巯基甲硫基)丙烷、4，6-双(巯基甲硫基)-1，3-二噻烷和2-(2，2-双(巯基甲硫基)乙基)-1，3-二硫杂环丁烷、1,2-乙二硫醇，1,2-丙二硫醇，1,3-丙二硫醇，1,6-乙二硫醇，2,2-二甲基丙烷-1,3-二硫醇，1,1-二(巯基甲基)环己烷、1，2-二巯基丙基甲基醚，1,2-环己二硫醇、2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)、2,3-二巯基-1-丙醇(3-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基乙酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、1,2-二巯基苯、1,4二巯基苯、1,3-二(巯基甲基)苯、1,4二(巯基乙氧基)苯、1,2,3-三巯基苯、1,3,5-三巯基苯、1,2,3-三(巯基甲基)苯、1,3,5-三(巯基甲基)苯、1,2,3,4-四(巯基乙基)苯、1,2,4,5-四(巯基亚乙氧基)苯、2,2-二巯基联苯和4,4-二巯基联苯中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述环状异氰酸酯；

丙烯酸羟基酯类化合物和含巯基的硫醇类化合物的摩尔比为1：(0.01～0.3)：(0.7～1.3)。

7.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述高折射率光学树脂材料还包括固化催化剂、紫外线吸收剂、脱模剂、聚合延缓剂、阻聚剂、脱氧剂和抗氧化剂中的一种或几种。

8.一种权利要求1所述的高折射率光学聚氨酯树脂材料的制备方法，包括：

将环状异氰酸酯、丙烯酸羟基酯类化合物和含巯基的硫醇类化合物混合，得到混合液；

将混合液脱泡、过滤后注入模具固化，得到高折射率光学树脂材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述脱气压力为-0.8Mpa以下；所述固化包括一次聚合固化和二次固化；所述一次聚合固化具体为10～150℃的温度下固化10～80h；所述二次固化为80～140℃固化0.5～5h。

10.一种光学元件，包括权利要求1～7任意一项所述的高折射率光学树脂材料。