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[科普中国]-致密高折射率

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致密高折射率,是光学材料的一个重要的性能指标。传统的有机光学材料如PMMA、PET、PC、CR-39等,虽然加工技术成熟且广泛使用,但因其折射率偏低,已无法满足一些光学元器件发展的要求。因此,高折射率单体及树脂的研发,已成为世界各国在光学树脂领域研究的一个热点和重点。

简介致密折射率是光学材料的一个重要的性能指标。传统的有机光学材料如PMMA、PET、PC、CR-39等,虽然加工技术成熟且广泛使用,但因其折射率偏低,已无法满足一些光学元器件发展的要求。因此,高折射率单体及树脂的研发,已成为世界各国在光学树脂领域研究的一个热点和重点。

引入高摩尔折射率和低摩尔体积的结构能够有效地提高聚合物的折射率。苯环、稠环或其他芳环结构的摩尔折射率高,但由于其结构中含有π共轭结构,色散较严重,透光性不佳。卤族原子具有较高的摩尔折射率和较低的摩尔色散,但卤素存在对环境有危害性的缺点。重金属元素(如铅、镧、铌等)可以提高聚合物折射率,但重金属元素的环境污染限制其应用。

最新研究近年来研究较多的是向聚合物中引入N、P、S等原子。这些原子的摩尔折射率较高而摩尔体积小,能有效地提高折射率。部分研究人员采用2,3,5-三羧基环戊烷基乙酸二酐(TCAAH)分别与4,4’-双(4-氨基苯硫基)二苯硫醚(3SDA)、2,7-双(4-氨基苯硫基)噻蒽(APTT)通过两步法制备了2种半脂环聚酰亚胺(PI),单体折射率达1.68以上,在400nm处的透射率大于85%。部分研究人员合成了苯基喹喔啉类聚合物,折射率达到1.79。但聚苯基喹喔啉类材料的低透光性限制了其应用。

高折射率材料介绍最新研究合成了高折射率甲基烯丙基型含巯酯基单体———2-甲基烯丙基苯并噻唑巯酯,其折射率为1.661。当用三乙胺作缚酸剂,甲基丙烯酰氯与2-巯基苯并噻唑的摩尔比为2.5∶1时,2-甲基烯丙基苯并噻唑巯酯的收率最高。通过紫外光固化方法制备的聚(2-甲基烯丙基苯并噻唑巯酯)涂层在2μm 处的折射率为1.642,涂层硬度较大,附着力较好。1

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学