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光学高分子材料及其性能介绍

时间:2011-08-16 00:39:00 来源:网络收集 作者:秩名 阅读:

高分子材料应用于光学领域最早由Arthur Kingston开始,他于1934年取得了注射成型塑料透镜的专利,并将其用在了照相机中。1937年,R.F.Hunter公司制造出了全塑料透镜的照相机。在二战期间光学高分子材料被广泛用来制作望远镜、瞄准镜、放大镜及照相机上的透镜。由于受材料的品种少、质量差、加工工艺落后等条件的限制,战后在光学领域中的应用曾一度下降。60年代后,随着合成技术的发展,光学高分子的品种不断增加,加工工艺也得到了改善,同时出现了表面改性技术,这些因素促成了光学高分子的迅速发展,并形成了独立的光学高分子市场。

与传统无机光学材料相比,尽管光学高分子材料的耐热性、耐候性、耐磨性、耐溶剂性、抗吸湿性及光学均一性(双折射、光学畸变)较差,折射率、色散范围较窄,热膨胀系数较大,但是聚合物光学材料具有密度小、耐冲击、成本低、加工成型容易等优点,近年来得到了广泛的应用。常用光学高分子材料有烯丙基二甘醇二碳酸酯等几种热固性树脂和聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚4-甲基戊烯-1、苯乙烯-丙烯腈共聚物等热塑性光学树脂。表1-1列出了一些常用光学高分子材料的特性。

由于传统光学塑料的性能无法满足人们对高性能光学元器件的要求,因此近年来又开发了一些新型光学塑料。如KT-153螺烷树脂,日本东海光学公司研制的这种螺烷树脂是一种含螺烷核的化合物;

OZ-1000树脂,具有特殊脂环基结构的甲基丙烯酸酯类的均聚物或共聚物的;

TS-26树脂,这种树脂是由苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯和三溴苯乙烯作为共聚单体,铸塑时形成三维交联结构;APO树脂,是日本三井石油工业公司新开发的一种光盘基板材料,是由乙烯与双环链烯及三环链烯等环状烯烃共聚合成的非晶态聚烯烃共聚物;MR系列树脂,是日本三井东亚公司于20世纪80年代后期研制出的新型光学树脂,它是由带有芳环的异氰酸酯与多硫醇化合物通过聚加成反应得到的一类硫代氨基甲酸酯树脂。MH系列树脂,是日本合成橡胶公司合成的具有多环官能基的透明聚合物,可注射成型,用于制作透镜或其它光学元件。还有其它一些近年来研制出来的光学树脂,如德国巴依尔公司研制的E818光学树脂;1993年HOYA公司推出的EYAS树脂;1997年HOYA公司推出目前已经商品化的折射率最高的眼睛片用树脂材料等。

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