Polythiol 504 Neden Yüksek İndeksli Optik Reçine Formülasyonlarına Hakim Oluyor?

Yüksek indeksli politiyoüretan lensler için kırılma indeksi, Abbe numarası, NCO/SH oranı ve sertleşme kinetiğine ilişkin formül hazırlayıcı kılavuzu

Polythiol 504, 34-36 Abbe sayısıyla 1,6300-1,6350 kırılma indeksi sunar.Bundan en iyi şekilde yararlanmak, doğru monomeri seçmekten daha fazlasını gerektirir; NCO/SH oranı, su içeriği ve sertleşme döngüsü, nihai lensin şeffaf mı yoksa puslu mu, ince mi yoksa kalın mı, dayanıklı mı yoksa kırılgan mı olacağını belirler.

Bu kılavuz şunları kapsar:Her partide kontrol edilecek moleküler yapı, temel özellikler, kırılma indeksi ve Abbe karşılaştırması, NCO/SH formülasyon aralığı, kürlenme kinetiği ve kalite parametreleri.

giriiş

Bir hasta -8.00 reçetesiyle gözlükçüye gidiyor. Bu reçetedeki standart CR-39 lenslerin kenarlarında kabaca 8 mm kalınlık bulunur. 1,60 indeksli bir lens bunu yaklaşık 5 mm'ye düşürür. Fark hasta için önemlidir. Ayrıca monomerin seçimi formülü hazırlayan kişi için de önemlidir.

Kırılma indeksi, yüksek indeksli lenslerin başlık numarasıdır. Ama tek olan bu değil.Kromatik dispersiyonu ölçen Abbe numarası, hastanın lensin kenarlarında renk saçakları görüp görmediğini belirler. Monomerdeki su içeriği, kürlenmiş lenste kabarcık olup olmadığını belirler. NCO/SH molar oranı, reçinenin tamamen kürleşip kürleşmeyeceğini veya yumuşak kalacağını belirler.

Politiol 504 (CAS 131538-00-6)4-(merkaptometil)-3,6-ditiya-1,8-oktaneditiol olarak da bilinen bu dengeleme eyleminin merkezinde yer alır. Bu makale, politiyoüretan lens sistemlerinde kullanıldığında önemli olan kimyayı, verileri ve formülasyon parametrelerini kapsamaktadır.

Politiol 504'ü Farklı Kılan Nedir?

Kompakt bir C7 çerçevesinde beş kükürt atomu

Molekül propan omurgası üzerine inşa edilmiştir. Üç tiyol (-SH) grubu asılıdır - biri doğrudan ilk karbonda, ikisi etiltiyo bağları yoluyla birbirine bağlıdır ve her biri bir terminal tiyol taşır.Beş kükürt atomu kompakt bir C7 çerçevesinde bulunur.

Bu kükürt yoğunluğu kırılma indeksini yönlendiren şeydir. Işık, polarize olabilen elektronların daha fazla olduğu bir ortamdan geçerken yavaşlar. Kükürtün oksijen veya karbondan daha fazla elektronu vardır ve kükürt-kükürt bağları, karbon-karbon bağlarından daha fazla polarize edilebilir. Beş kükürt atomunu molekül ağırlığı yalnızca260,53 gr/molve kırılma indisi tırmanıyor20 derecede 1,6300–1,6350.

Üç işlevli mimari çapraz bağlantılı ağlar oluşturur

Üç tiyol grubu onu üç işlevli kılar. Kürleme sırasında her tiyol, bir izosiyanat (-NCO) grubuyla reaksiyona girerek bir tiyoüretan bağı (-NH-CO-S-) oluşturur.Molekül başına üç tiyol, üç bağlantı noktası anlamına gelirüç boyutlu çapraz bağlı bir ağ oluşturur. Daha yüksek çapraz bağ yoğunluğu, kürlenmiş reçineye, iki işlevli bir tiyolün elde edebileceğinden daha iyi mekanik mukavemet ve termal stabilite sağlar.

Esnek ara parçalar darbe direncini artırır

Tiyol grupları arasındaki etiltiyo bağları omurgaya esneklik kazandırır. Tamamen katı bir politiyoüretan ağı kırılgan olacaktır.Kısa -(CH2)2-S- ara parçaları bir miktar enerji emilimine izin verirkükürt atomlarının sağladığı yüksek kırılma indeksinden ödün vermeden.

Formülatörler için Temel Özellikler

Bir bakışta referans verileri

Bir lens formülasyonu için Polythiol 504'ü seçerken önemli olan sayılar şunlardır:

Su içeriği neden gizli değişkendir?

500 ppm'den az veya buna eşit su içeriği kritiktir.İzosiyanatlar suyla reaksiyona girerek karbondioksit oluşturur ve bu da kürlenmiş lenste kabarcıklar oluşturur. Suyun 500 ppm'in altında tutulması bu yan reaksiyonun son üründe görünür olmasını engeller. Ham monomer için 1,6300–1,6350 kırılma indeksi geçerlidir. Bir diizosiyanat ile reaksiyona sokulduktan sonra kürlenmiş politiyoüretan ağı, tipik olarak tam karışım tarafından belirlenen bir kırılma indisine sahip olacaktır.1,59–1,67 aralığı.

Kırılma Endeksi ve Abbe Sayısı Dengesi

Neden daha yüksek indeks genellikle daha fazla renk saçağı anlamına gelir?

Optik malzemelerde genel bir kural vardır: Kırılma indisi arttıkça Abbe sayısı azalır.Daha yüksek indeks genellikle daha yüksek dağılım anlamına gelir, bu da daha fazla renk saçılması anlamına gelir.

Polythiol 504, moleküler yapısı nedeniyle bu kurala meydan okuyor. Sülfür atomları kırılma indeksini yükseltir, ancak etiltiyo bağlantıları dispersiyonu hafifleten elektron delokalizasyonunu sağlar. 1,60 indeksli bir lens sisteminde Polythiol 504 kullanan formülasyonlar,Abbe sayısı 34-36.

Diğer mercek malzemeleriyle karşılaştırıldığında nasıldır?

Bağlam açısından, standart bir 1,50 indeksli CR-39 merceğin Abbe numarası yaklaşık olarak58. 1,67 indeksli bir MR-7 merceğin Abbe numarası yaklaşık olarak32. 1,60'lık bir sistemde Polythiol 504 ortada yer alır; kabul edilebilir kromatik performansla CR-39'dan önemli ölçüde daha yüksek indeks.

Abbe numarası neden formülasyona özeldir?

Abbe sayısı ham monomerin değil kürlenmiş reçinenin bir özelliğidir.Bu, tam monomer karışımına ve izosiyanat seçimine bağlıdır. Politiol için bağımsız bir Abbe numarası yayınlayan tedarikçilerin yanıltıcı olmasının nedeni budur. Doğru yaklaşım, Abbe sayı verilerini belirli bir formülasyonda istemektir.

NCO/SH Molar Oranı: Önemli Formülasyon DeğişkeniEn çok

Çalışma aralığı: 0,8 ila 1,2

NCO/SH molar oranı (izosiyanat gruplarının tiyol gruplarına oranı) ağın tamamen kürlenip kürlenmediğini belirler. Politiyoüretan lens sistemleri için tipik çalışma aralığı0,8 ila 1,2. 1.0'da, stokiyometrik dengede, her Astsubay bir SH bulur ve bunun tersi de geçerlidir. Uygulamada, yan reaksiyonları telafi etmek veya nihai özellikleri ayarlamak için sıklıkla bir bileşenin hafif bir fazlası kullanılır.

Menzil dışında ne olur?

0,8'in altında reaksiyona girmemiş tiyol grupları reçinede kalırkokuya neden olabilir ve çapraz bağ yoğunluğunu azaltabilir.1,2'nin üzerinde reaksiyona girmemiş izosiyanat zamanla nemle reaksiyona girebilirsararmaya veya bulanıklığa neden olur.

Yayınlanmış bir formülasyon örneği

Bir Çin patentinden alınan bir formülasyon örneği, pratik yaklaşımı göstermektedir. Kompozisyon şunları içerir:40 grPolitiyol 504, 15 g izoftalik dimetil izosiyanat, 35 g izoforon diizosiyanat ve ko-monomer olarak 7.5 g pentaeritritol tetraakrilat. Ortaya çıkan optik malzeme şu kırılma indeksine ulaştı:1.662–1.693Spesifik formülasyon varyantına bağlı olarak, görünür ışık geçirgenliği yukarıda90%.

İki farklı izosiyanatın kullanıldığına dikkat edin. İzoftalik dimetil izosiyanat, sertliğe ve kırılma indeksine katkıda bulunur. Alifatik olan izoforon diizosiyanat, hava koşullarına dayanıklılık ve darbe dayanımına katkıda bulunur.İzosiyanatların harmanlanması, bir reçinede birden fazla özelliği dengelemek için yaygın bir tekniktir.

Kür Kinetiği ve Katalizör Seçimi

XDI ile birinci dereceden kinetik

Polythiol 504'ün m-ksililen diizosiyanat (XDI) ile sertleşme kinetiği üzerine yayınlanmış bir çalışmada, katalizör olarak trietilamin kullanılmış ve reaksiyon 75 derece –105 derece FTIR ile ölçülmüştür.Reaksiyon birinci dereceden kinetiğe uyarizosiyanat konsantrasyonuna göre.Aktivasyon enerjisi 100,23 kJ/mol'dür.Daha yüksek katalizör içeriği jelleşme süresini kısaltır. Negatif aktivasyon entropisi, hız belirleme adımı sırasında katı bir geçiş durumunu akla getirir.

Üretim için pratik çıkarımlar

Pratik açıdan bu üç anlama gelir. Birincisi, iyileşme oranı öngörülebilir ve modellenebilir; bu da döngü süresi planlamasına yardımcı olur. Saniye,artan katalizör konsantrasyonunun jel süresi üzerinde doğrusal bir etkisi vardıryani katalizör yükleme kürleme hızını ayarlamak için basit bir kadrandır. Üçüncüsü,75 derece –105 derece aralığıreaksiyonun üretimle ilgili hızlarda ilerlediği yerdir. 75 derecenin altında, daha yüksek katalizör yüklemesi olmadan sertleşme pratik olmayacak kadar yavaşlar.

Gözlük Camlarının Ötesindeki Uygulamalar

Otomotiv camları

Yüksek indeksli politiyoüretan hafif, darbeye dayanıklı pencere panellerine dökülebilir. Kırılma indisi burada darbe mukavemeti ve optik berraklığa göre daha az kritiktir ancak aynı monomer her iki amaca da hizmet eder.

UV ile kürlenen kaplamalar ve yapıştırıcılar

Tiyol grupları katılırUV ışığı altında tiyol-en reaksiyonları, oda sıcaklığında çapraz bağlı ağlar oluşturur. Bu, termal kürlemenin mümkün olmadığı durumlarda ısıya duyarlı alt tabakalar üzerinde kaplama yapılmasına olanak sağlar.

Epoksi kürleme maddeleri

Tiyol-epoksi sistemleri, amin-epoksi sistemlerine göre daha düşük sıcaklıklarda daha hızlı kürleşir.Polythiol 504, molekül başına üç reaktif bölge sağlayarak oda sıcaklığında yüksek çapraz bağlantı yoğunluğunu mümkün kılar.

Ağır metal yakalama

Tiyol grupları ağır metal iyonlarını şelatlar. Polythiol 504, atık su arıtma ve metal geri kazanım uygulamalarında kullanılır.

Kalite Parametreleri ve Parti Tutarlılığı

Parti tutarlılığı neden en yüksek saflıktan daha önemli?

Optik uygulamalar için partiler arası tutarlılık, mutlak saflık kadar önemlidir.Tiol içeriğindeki %37'den %36'ya bir değişiklik stokiyometrik dengeyi değiştirir ve bir parti için optimize edilmiş bir formülasyonda NCO/SH oranının bozulmasına neden olabilir.

Her partide doğrulanacak dört COA parametresi

Titrasyona göre tiyol içeriği- stokiyometrik hesaplamalar için eşdeğer ağırlığı belirler.

20 derecede kırılma indisi- ham monomer üzerinde ölçülmüştür.

Karl Fischer titrasyonuyla su içeriği- Kürleşme sırasında CO₂ kabarcığı oluşumunu engeller.

APHA rengi- son lens rengini etkileyebilecek oksidasyon ürünlerinin veya yabancı maddelerin varlığını gösterir.

Alfa Chemical, Polythiol 504'ü firmamızdan tedarik etmektedir.Zhengzhou, Çintüm bu parametreler için seriye özel COA'nın ölçülen değerleri raporlamasına sahip tesis. Formülasyon desteği veya örnek COA için bize şu adresten ulaşın:Bize Ulaşınsayfa. İlgili optik monomerler ve politioller için bkz.organik yapı taşlarımenzil.

Özet

Formül hazırlayanların hatırlaması gerekenler

Polythiol 504 şunları sağlar:1,6300–1,6350 kırılma indisiham monomerde ve birAbbe sayısı 34-361,60 indeksli lens sistemlerinde. Üç işlevli yapı, iyi mekanik özelliklere sahip çapraz bağlı politiyoüretan ağlar oluşturur.NCO/SH oranı 0,8–1,2 aralığında tutulmalıdırtam tedavi için.Su içeriği 500 ppm'in altındakabarcık oluşumunu engeller. Kür kinetiği birinci dereceden olup aktivasyon enerjisi 100,23 kJ/mol'dür.

Bu makaledeki veriler yayınlanmış literatürden ve tedarikçi spesifikasyonlarından gelmektedir. Formül hazırlayıcılar seriye özel değerleri bir COA'ya göre doğrulamalı ve gerçek üretim koşulları altında kendi uygunluk testlerini yapmalıdır.

Polythiol 504 spesifikasyonları, COA veya araştırma örneği için bkz.ürün sayfasıveyateknik ekibimizle iletişime geçin.