光學塑料是用來制造各種光學零件的塑料介質,智能手機和智能駕駛時代的到來,讓光學塑料面臨大批量生產(chǎn)的考驗。
統(tǒng)治了光學行業(yè)上百年的玻璃,雖然各方面性能優(yōu)異,但無論是采用打磨拋光式的冷加工,還是熔融模壓式的熱加工,在成本、一致性、可量產(chǎn)性上都難以符合手機廠商的要求。于此,光學塑料開始走入市場并被廣泛應用于各領域。相對光學玻璃,光學塑料:
1.密度小,重量輕質,一般比玻璃輕一倍。
2.耐沖擊性能好,不似玻璃易碎。
3.光學塑料透光性好,在紫外區(qū)和紅外區(qū)的光譜吸收情況有別于玻璃,還可通過助劑調節(jié)。
4.可設計非常復雜的形狀,易加工成型,成本低,能進行大批量生產(chǎn)。
5.抗溫度驟變能力強。

俗稱有機玻璃,是光學性能最好的塑料。
透光率約92%,加速老化后240H透光率仍能達到92%。
在室外使用10年后只降到88%,能透過波長270nm以上紫外光。
PMMA有優(yōu)良的耐氣候性,在熱帶氣候下曝曬多年,它的透明度和色澤變化小。
從高溫冷卻時的光學記憶即組件恢復到它原來尺寸的性能要比玻璃好。
力學和電學性能一般。
熱膨脹系數(shù)是無機玻璃的8~10倍,長期使用溫度僅為80℃。
吸濕性偏高,水中浸泡24h后吸水率達到0.1%~0.4%。
是綜合性能優(yōu)良的熱塑性塑料,PC光學性能僅低于PMMA。
本色呈淡黃色,加點淡藍色后得到無色透明制品,透光率為88%。
PC韌而剛,抗沖擊強度在熱塑性塑料中名列前茅。
耐熱耐寒,在-135~120℃范圍內能保持力學性能穩(wěn)定。
PC制品的硬度低,耐磨性差,雙折射率高。
但其溶體的黏度高,成型時對水敏感,成型后殘余應力高。
不易進行機械加工,注塑成型是最常用的方法。
與PMMA和PC一起稱為三大透明塑料。
透光率為88%,雙折射率較大。
它的光學性能比PMMA差,但吸濕率低,只有0.02%。
能自由著色,無嗅無味無毒。
PS的導熱系數(shù)不隨溫度發(fā)生變化,可作良好的冷凍絕熱材料。
加工成光學制品時需注意,PS制品的雙折射率大,易應力發(fā)白和開裂,制品抗沖性能差,低溫脆性明顯。
而且PS制品的耐候性差,長期存放和受陽光照射會發(fā)黃變濁。
PET是乳白色或淺黃色、高結晶性聚合物,表面平滑有光澤。
非晶態(tài)的PET塑料具有良好的光學透明性,最常用途是透明飲料瓶。
在較寬的溫度范圍內具有優(yōu)良的物理機械性能,長期使用溫度可達120℃。
電絕緣性優(yōu)良,在高溫高頻下,其電性能仍較好。
具有良好的剛性和強度,對非極性氣體等物質具有良好的阻隔性能和耐蛻變性能,尺寸穩(wěn)定性好。
PET做成的瓶具有強度大、透明性好、無毒、防滲透、質量輕、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,因而受到了廣泛的應用。
SAN是丙烯腈-苯乙烯共聚物。
透光率與PS相當,但折射率稍低。,
最高使用溫度75~90℃,熱變形溫度82~105℃。
剛性較高,抗劃痕性較好,制品的尺寸穩(wěn)定。
主要用在工程塑料制品,光學上主要用作窗口。
70%的苯乙烯和30%的丙烯酸脂的共聚物。
透光率可達90%,折射率可達1.533~1.567。
可以被用來作樣正色差的第二種材料,但它一般只用來作薄透鏡。
屬于結晶型的透明塑料,透光率為90%-92%。
密度僅為0.83g/cm3,最低的折射率1.465,紫外線透過率僅次于無機玻璃。
耐藥性好,又有較好的耐熱性。
大多應用于醫(yī)療器械,也用于家用電器、照明用具、食品容器和薄膜。
光學性能好(白光透光率92%)、化學穩(wěn)定性強、耐高溫(長期使用可耐100℃,短期可耐150℃)。
表面硬度比PMMA高40倍,是現(xiàn)有光學塑料中硬度最大的。
它是目前在光學領域中最主要的一種熱固性材料,因此這種材料通常用澆鑄的方法成形。
耐磨性,抗沖擊,化學腐蝕的能力強,主要用于眼鏡片。
日本日立化工公司開發(fā)出一種新型脂環(huán)樹脂。
OZ1000光學塑料色散低、透過率高、雙折射小、飽和吸水率僅為PMMA的1/10。
其光學性能可與PMMA相媲美,且耐熱性優(yōu)于PMMA。
適用于高精度透鏡的精密成型。
由日本合成橡膠公司(JSR)開發(fā)。
在熱塑性樹脂中它的比重最輕,吸水率很小,優(yōu)于PMMA。
有良好的透光,色差小,雙折射率比PC的小,耐熱性好于PMMA和PC,拉伸強度優(yōu)于PMMA,彎曲彈性模量優(yōu)于PC。
適合作非球面透鏡。
轉載自:化工好料到haoliaodao.com
來源:中國化工信息周刊







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