經(jīng)過多年的持續(xù)研究與開發(fā),益豐新材料股份有限公司(下文簡稱:益豐新材)逐步掌握了聚硫醇光學(xué)材料的核心技術(shù),于2018年開始生產(chǎn)高折樹脂鏡片的關(guān)鍵單體——聚硫醇,填補了國內(nèi)鏡片原料市場的技術(shù)空白和產(chǎn)品空白。目前,益豐新材已向多家行業(yè)內(nèi)知名鏡片生產(chǎn)商供貨
。

一 、
樹脂鏡片材料的演變
眼鏡鏡片材料經(jīng)歷了由光學(xué)玻璃、CR-39
、PC/亞克力
、聚氨酯樹脂等幾代材料的演變,到20世紀60~80年代,樹脂鏡片快速超過玻璃成為眼鏡鏡片的主要材料。由于鏡片折射率增加會加重色散現(xiàn)象,降低鏡片阿貝數(shù),從樹脂鏡片的發(fā)展歷程來看,其材質(zhì)主要沿著提高折射率
、兼顧阿貝數(shù)的路徑進行改進
。

樹脂鏡片材料的演變歷史
第一代:CR-39(低折鏡片)
烯丙基二甘醇二碳酸酯,即常見的CR-39材料,最初是由美國PPG公司于上世紀40年代開發(fā),并逐漸應(yīng)用于眼鏡鏡片,改善了玻璃材料易碎的缺點。CR-39鏡片的阿貝數(shù)較高,光學(xué)性能優(yōu)異,折射率為1.49,目前已成為低折鏡片中使用最廣泛的材料
。通常,相同度數(shù)下,鏡片的折射率越低,鏡片越厚重,折射率僅有1.49的CR-39鏡片勢必會給消費者帶來配戴厚重的問題,而尋求更高折射率的鏡片材料成為了此后研究的重點
。
第二代:亞克力、PC(中高折鏡片)
20世紀70~80年代,亞克力和PC逐漸用于眼鏡鏡片材料,折射率在1.56~1.60之間,由此開啟了第二代樹脂鏡片材料,成為了目前中折射率鏡片的代表性材料
。
PC(聚碳酸脂)材料最早是在20世紀60年代后期的“太空競賽”中發(fā)展起來,由于優(yōu)越的抗沖擊性能,其應(yīng)用范圍逐漸從宇航員的頭盔
、面罩發(fā)展至安全防護眼鏡方面,并于上世紀70年代被用作鏡片材料
。實踐發(fā)現(xiàn),PC材料比重低(較為輕質(zhì))、抗沖擊性能強(耐摔),但阿貝數(shù)較低,僅為29左右;亞克力(PMMA,聚甲基丙烯酸甲酯)用作眼鏡鏡片材料成本低廉
、方便加工,但其阿貝數(shù)同樣較低,且抗沖擊性能較差
。
第三代:聚氨酯材料(高折鏡片)
1987年,三井化學(xué)首次將聚氨酯材料應(yīng)用于眼鏡鏡片,并命名為“MR”鏡片材料,開啟了高折射率鏡片時代,即第三代樹脂鏡片材料時代。迄今為止,三井化學(xué)已推出MR-8
、MR-7/10
、MR-174等聚硫氨酯鏡片材料,不同折射率滿足了消費者的不同配戴需求。與傳統(tǒng)樹脂鏡片材料相比,該類鏡片材料具有折射率高
、色散低
、質(zhì)量輕、耐磨和抗沖擊等優(yōu)點,在保持高透光率的情況下,材料的霧度指標
、紫外線阻隔能力等性能得到了提升,目前已成為高折眼鏡鏡片的首選材料
。
各鏡片材料的相關(guān)性能指標比較如下:

不同類型光學(xué)材料性能對比
二 、聚硫氨酯鏡片的生產(chǎn)工藝
聚硫氨酯鏡片對單體材料的純度
、色度
、折射率等指標的要求極高,目前,該鏡片材料生產(chǎn)采用一次性熱固化成型工藝,可分為預(yù)聚物生產(chǎn)、聚合固化兩個工藝步驟
。在預(yù)聚物生產(chǎn)階段,基礎(chǔ)化學(xué)原料按照一定的配方比例混合,輔以催化劑
、特定的溫度、環(huán)境,經(jīng)一定時間的聚合反應(yīng)后,生成較大分子的預(yù)聚物
。在鏡片固化階段,預(yù)聚物被注入鏡片模具,在特定的溫度
、環(huán)境下,經(jīng)一定時間的聚合固化,形成固態(tài)的鏡片基片。
就聚硫氨酯鏡片工藝流程而言,聚硫醇和異氰酸酯是其基片生產(chǎn)的核心原料
。具體工藝流程包括:①單體的配制:A組分異氰酸酯與B組分聚硫醇混合;②料液的澆注與固化:采用程序升溫烘箱第一次升溫固化;③開模
、磨邊、清洗;④二次固化:于二次固化爐中消除鏡片內(nèi)應(yīng)力;⑤加硬
、鍍膜:目的為提高表面耐磨性及透光率
。


鏡片生產(chǎn)工藝流程
三 、益豐新材——引領(lǐng)聚硫醇國產(chǎn)替代的進程
作為決定鏡片折射率的關(guān)鍵材料,聚硫醇在國內(nèi)市場存在諸多技術(shù)和產(chǎn)品空白
。經(jīng)過多年持續(xù)的研究與開發(fā),益豐新材逐步掌握了聚硫醇光學(xué)材料的核心技術(shù),開啟了高折鏡片材料關(guān)鍵單體———聚硫醇的國產(chǎn)化進程,提升了我國新材料自主供給和保障能力,對樹脂鏡片行業(yè)的發(fā)展具有重要意義
。
益豐新材是一家聚焦光學(xué)新材料產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的企業(yè),現(xiàn)已開發(fā)出聚硫醇504
、405兩款1.60/1.67高折射率眼鏡鏡片單體材料,其聚硫醇材料已連續(xù)三年入選《山東省重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄》
。此外,益豐新材還具備聚硫醚光學(xué)樹脂材料相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù),該材料是生產(chǎn)1.71、1.74折射率樹脂鏡片的關(guān)鍵單體
。未來兩年內(nèi),益豐新材將對其進行裝置投產(chǎn),并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),以滿足市場對超高折樹脂鏡片單體材料的需求
。

鏡片邊緣厚度較低折射率普通鏡片薄1/3

抗沖擊強度是普通鏡片6倍
當前,隨著智能手機等電子設(shè)備的不斷普及,全球需要視力矯正人群正在迅速增加。澳大利亞布萊恩·霍頓視覺研究所在一項關(guān)于近視健康的研究中表示,到2050 年,全球人口的一半(約50億)可能會受到近視的影響,高度近視的人群也將逐漸增加。隨著居民消費水平的不斷提升,未來,“更輕
、更薄
、更清晰”的高折樹脂鏡片將成為消費者的必然需求,而益豐新材作為國內(nèi)生產(chǎn)高折鏡片關(guān)鍵單體的企業(yè),始終致力于用技術(shù)力量突破新一代視光材料,全方位保護國人視力健康
。
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