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光学高分子材料应用发展浅析

2013-06-10 02:04
九一隐士
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  光学透明高分子材料的性能评价

  作为光学透明材料的特性有:折射率及其随温度的变化、色散指数、双折射性和透光率等光学特性;抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、耐冲击性和表面硬度等机械性能;密度和热变形温度、热传导率、比热、线膨胀系数等以热特性为中心的物理性能;吸水率、耐酸、碱和有机溶剂等化学特性。其中最重要的特性是折射率随温度的变化、吸水率、双折射性和热变形温度。在这些特性中,与无机光学材料相比,光学透明高分子材料在发展中显示出了如下明显优势:加工性能好,容易加工成非球面透镜或任意形状的复杂光学元件;密度小;冲击强度高、不易破裂、安全;成本低,生产的自动化程度高;光学特性可调范围宽,如易得到低折射率、高色散的材料或从近红外到近紫外透光率均好的材料。光学透明高分子材料的缺点主要是:易燃、耐热性差、高温使用极限低,一般小于140℃;耐候性弱、易光老化;硬度低、易擦伤产生划痕,降低透光率;耐有机溶剂能力差,吸湿性大;由于材料内部的均匀性较差,易产生较大的双折射(或畸变);折射率随温度变化大,线膨胀系数大。

  新型光学透明高分子材料的研究进展

  光学透明高分子材料本身现在存在着耐热温度低、折射率随温度变化大、线膨胀系数大、力学强度差、易产生划痕、吸潮、化学稳定性差等缺点,不能完全满足在光电子和其他领域上应用的要求,限制了其应用范围。因此探索改善光学透明高分子材料的耐热性能、耐划痕、吸湿性、折射率和双折射等性能并向功能化发展的各种技术,制备高性能、功能化的光学透明材料是当前光学透明材料的重点和趋势。对于研制和开发新型光学透明高分子材料,人们目前主要用聚合物共混或共聚改性技术和高分子及其单体的分子设计技术等两种手段。

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