九、光学高分子材料应用发展浅析
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。
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 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。
光学透明材料由于与光电子技术的发展密切相关而将因此成为一种日益重要的材。它不仅在光学透镜、信 息光盘、(红外)光纤、非线性光学元件、液晶显示、发光二极管、复制衍射光栅等光电子领域而且作为建材、飞机等 用的风档、眼镜片有重要广泛的应用和应用前景。光学透明材料可分为光学玻璃、光学晶体和光学透明高分子材料(或光学塑料)三大类，一共有数百品种。其中以光学透明高分子材料的发展历史为最短，它始于二次世界大战期间的美国，迄今只有半个世纪的历史。但随着科学技术和工业生产水平的迅速提高，要求光学元件和仪器日趋轻量化、小型化、低成本和高性能，由此使光学透明材料在当今的发展也以光学特性优良、热稳定性好、机械强度高、耐化学性能强、质轻等高性能、低成本和有特殊功能为目标。光学透明高分子材料由于能克服光学玻璃和光学晶体(即无机光学材料)固有的缺陷，具有易加工成双面非球面透镜等复杂光学元件，质轻、成本低、抗冲击等优点，目前在全世界的年产量已达万吨级，在许多应用领域基本上替代了无机光学材料。可以说，光学透明高分子材料应用的日趋广泛是目前光学行业发展的一个主要特点。
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