Патент на изобретение №2222430

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ГРАДИЕНТОМ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ДЛЯ СВЕТОФОКУСИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

(57) Реферат:

Способ относится к области изготовления оптических элементов и применяется для получения полимерных материалов с градиентом показателя преломления по сечению. Способ включает смешение компонентов и заливку в форму. Смесь эпокидианового олигомера, глицидилового эфира фосфорной кислоты и отвердителя выдерживают до получения заданного распределения показателя преломления и отверждают при следующем соотношении компонентов: эпоксидиановый олигомер 100 мас. ч., диглицидиловый эфир кислот фосфора 33,5-53,8 мас.ч, отвердитель – стехиометрическое количество, где в качестве глицидиловых эфиров кислот фосфора используют триглицидилфосфат или диглицидилметилфосфат. Данный способ позволяет упростить технологию изготовления оптических светофокусирующих элементов. 1 табл.

Изобретение относится к области оптики, а именно к технологии получения полимерных материалов с градиентом показателя преломления по сечению, используемых для изготовления оптических светофокусирующих элементов, например “плоских линз”.

Известен способ получения светофокусирующих элементов путем выдерживания стержня из форсополимера диаллилизофталата в n-фторалкил(мет)акрилате формулы СН₂=С(R)-СООСН₂(CF₂)_mH, где R=H или СН₃

Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, заключается в упрощении технологии изготовления материала.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения полимерных материалов с градиентом показателя преломления, включающем смешение компонентов и заливку в форму, смесь эпоксидианового олигомера, глицидилового эфира фосфорной кислоты и отвердителя выдерживают до получения заданного распределения показателя преломления и отверждают при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидиановый олигомер – 100
Диглицидиловый эфир кислот фосфора – 33,5-53,8
Отвердитель – Стехиометрическое количество
где в качестве глицидиловых эфиров кислот фосфора используется триглицидилфосфат или диглицидилметилфосфат.

В качестве эпоксидианового олигомера использовали смолы марок: ЭД-20, ЭД-22 (ГОСТ 10587-84), Э-30 (ТУ 6-10-825-76), Э-40 (ОСТ 6-10-416-76).

В качестве глицидиловых эфиров фосфорной кислоты использовали триглицидилфосфат, диглицидилметилфосфат (ДГМФ), представляющие собой низковязкие прозрачные жидкости.

В качестве отвердителя использовали аминные отвердители этилендиамин, диэтилентриамин (ДЭТА), моноцианэтилдиэтилентриамин (УП-0633М, ТУ 6-05-1863-78) и ангидридный отвердитель изометилтетрагидрофталиевый ангидрид (изо-МТГФА, ТУ 6-09-3321-73).

Способ изготовления градиентных полимерных материалов может быть осуществлен следующим образом. Компоненты смешивают, заливают в форму, выдерживают в форме до отверждения при температуре, указанной в таблице, и извлекают. Градиент показателя преломления достигается за счет того, что соотношение эпоксидиановой смолы и глицидилового эфира фосфорной кислоты соответствует области их несовместимости. При этом образуется эмульсия типа “масло в воде” с низким межфазным натяжением и за счет этого с малыми размерами эмульсионных частиц, что обеспечивает низкое светорассеяние.

Во время отверждения эмульсия начинает постепенно расслаиваться из-за разности плотностей эпоксидиановых смол =1,1650-1,1670 г/см³) и глицидиловых эфиров фосфорной кислоты (триглицидилфосфат =1,3673 г/см³, диглицидилметилфосфат =1,3140 г/см³). В верхней части образца повышается концентрация эпоксидиановой смолы, в нижней части – концентрация глицидилового эфира фосфорной кислоты. За счет разницы в показателе преломления эпоксидиановых смол (n1,5690-1,5760) и глицидиловых эфиров фосфорной кислоты (триглицидилфосфат n1,4602; диглицидилметилфосфат n1,4499) достигается градиент показателя преломления.

Высокое светопропускание достигается за счет того, что наиболее крупные частицы слипаются и образуют непрерывную фазу, а в переходной зоне распределены частицы размером меньше 100 нм.

Градиент показателя преломления определяли по изменению интерференционной картины при сканировании материала лазерным лучом на различной высоте образца. Коэффициент пропускания определяли в диапазоне длин волн 400-1000 нм при толщине слоя 10 мм.

Конкретные составы и характеристики получаемых материалов приведены в таблице по примерам 1-96
Таким образом, на основании приведенных примеров 1-96 (таблица) видно, что при данном способе возможно получение материалов с градиентом показателя преломления от 0,043 до 0,1 и высоким светопропусканием (90%), а также достигается упрощение технологии.

Формула изобретения

Способ получения полимерных материалов с градиентом показателя преломления, включающий смешение компонентов и заливку в форму, отличающийся тем, что смесь эпоксидианового олигомера, глицидилового эфира фосфорной кислоты и отвердителя выдерживают до получения заданного распределения показателя преломления и отверждают при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидиановый олигомер 100

Диглицидиловый эфир кислот фосфора 33,5-53,8

Отвердитель – Стехиометрическое количество

где в качестве глицидиловых эфиров кислот фосфора используют триглицидилфосфат или диглицидилметилфосфат.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 23.08.2007

Извещение опубликовано: 10.03.2009 БИ: 07/2009