Miksi polytioli 504 hallitsee korkean{1}}indeksin optisia hartsikoostumuksia

Formulaattorin opas taitekerroin, Abbe-luku, NCO/SH-suhde ja kovettumiskinetiikka korkean{0}}indeksin polytiouretaanilinsseille

Polythiol 504 tuottaa taitekertoimen 1,6300–1,6350 ja Abbe-luvun 34–36.Parhaan hyödyn saaminen vaatii enemmän kuin vain oikean monomeerin valitsemista - NCO/SH-suhde, vesipitoisuus ja kovettumisjakso määrittävät sen, onko lopullinen linssi kirkas vai samea, ohut vai paksu, kestävä vai hauras.

Tämä opas kattaa:molekyylirakenne, keskeiset tekniset tiedot, taitekerroin vs. Abbe trade{0}}off, NCO/SH-formulaatiovalikoima, kovettumiskinetiikka ja laatuparametrit, jotka on tarkistettava jokaisessa erässä.

Johdanto

Potilas kävelee optikolle -8.00 reseptillä. Tuossa reseptissä olevat CR-39-linssit olisivat noin 8 mm paksuja reunasta. 1,60-indeksin objektiivi leikkaa sen noin 5 mm:iin. Ero on tärkeä potilaalle. Sillä on myös merkitystä formuloijalle, joka valitsee monomeerin

Taitekerroin on korkean{0}}indeksin linssien otsikkonumero. Mutta se ei ole ainoa.Abbe-luku, joka mittaa kromaattista hajoamista, määrittää, näkeekö potilas värireunuksia linssin reunoilla. Monomeerin vesipitoisuus määrittää, onko kovettuneessa linssissä kuplia. NCO/SH-moolisuhde määrittää, kovettuuko hartsi kokonaan vai pysyykö pehmeänä.

Polythiol 504 (CAS 131538-00-6)4-(merkaptometyyli)-3,6-ditia-1,8-oktaaniditioli, joka tunnetaan myös nimellä 4-(merkaptometyyli)-1,8-oktaaniditioli, on tämän tasapainottamisen keskiössä. Tämä artikkeli kattaa kemian, tiedot ja formulaatioparametrit, joilla on merkitystä käytettäessä sitä polytiouretaanilinssijärjestelmissä.

Mikä tekee Polythiol 504:stä erilaisen

Viisi rikkiatomia kompaktissa C7-kehyksessä

Molekyyli on rakennettu propaanirungolle. Kolme tioliryhmää (-SH) riippuvat siitä - yksi suoraan ensimmäisestä hiilestä, kaksi on yhdistetty etyylitiosidoksella, joista jokaisessa on terminaalinen tioli.Viisi rikkiatomia istuu kompaktissa C7-kehyksessä.

Tämä rikin tiheys ohjaa taitekerrointa. Valo hidastuu, kun se kulkee väliaineen läpi, jossa on enemmän polarisoituvia elektroneja. Rikissä on enemmän elektroneja kuin hapessa tai hiilessä, ja rikki-rikkisidokset ovat polarisoituvampia kuin hiili-hiilisidokset. Pakkaa viisi rikkiatomia molekyyliin, jonka molekyylipaino on vain260,53 g/mol, ja taitekerroin nousee arvoon1,6300–1,6350 20 asteessa.

Kolmifunktionaalinen arkkitehtuuri rakentaa silloitettuja verkkoja

Kolme tioliryhmää tekevät siitä trifunktionaalisen. Kovetuksen aikana kukin tioli reagoi isosyanaattiryhmän (-NCO) kanssa muodostaen tiouretaanisidoksen (-NH-CO-S-).Kolme tiolia molekyyliä kohti tarkoittaa kolmea kytkentäpistettä, joka rakentaa kolmiulotteisen -silloitetun verkon. Suurempi silloitustiheys antaa kovettuneelle hartsille paremman mekaanisen lujuuden ja lämpöstabiilisuuden kuin difunktionaalinen tioli voisi saavuttaa.

Joustavat välikkeet parantavat iskunkestävyyttä

Tioliryhmien väliset etyylitiosidokset tuovat joustavuutta runkoon. Puhtaasti jäykkä polytiouretaaniverkko olisi hauras.Lyhyet -(CH2)2-S-välikkeet mahdollistavat jonkin verran energian imeytymistätinkimättä rikkiatomien tarjoamasta korkeasta taitekertoimesta.

Formulaattoreiden keskeiset tekniset tiedot

Viitetiedot yhdellä silmäyksellä

Kun valitset Polythiol 504:n linssikoostumukseksi, nämä numerot ovat tärkeitä:

Miksi vesipitoisuus on piilotettu muuttuja

Vesipitoisuus, joka on pienempi tai yhtä suuri kuin 500 ppm, on kriittinen.Isosyanaatit reagoivat veden kanssa muodostaen hiilidioksidia, joka luo kuplia kovettuneeseen linssiin. Veden pitäminen alle 500 ppm:ssä estää tämän sivureaktion näkymisen lopputuotteessa. Taitekerroin 1,6300–1,6350 koskee raakamonomeeriä. Kun kovettuneen polytiouretaaniverkoston taitekerroin on saatettu reagoimaan di-isosyanaatin kanssa, sen taitekerroin määrittää täyden seoksen, tyypillisesti1,59–1,67.

Taitekerroin vs. Abbe Number Trade{0}}pois

Miksi korkeampi indeksi tarkoittaa yleensä enemmän värireunuksia

Optisissa materiaaleissa on yleinen sääntö: kun taitekerroin kasvaa, Abbe-luku pienenee.Korkeampi indeksi tarkoittaa yleensä suurempaa dispersiota, mikä tarkoittaa enemmän värireunuksia.

Polytioli 504 haastaa tämän säännön molekyylirakenteensa vuoksi. Rikkiatomit nostavat taitekerrointa, mutta etyylitio-sidokset aiheuttavat elektronien delokalisaatiota, joka hillitsee dispersiota. 1,60-indeksin linssijärjestelmässä Polythiol 504:ää käyttävät formulaatiot saavuttavatAbbe numero 34-36.

Miten se verrataan muihin linssien materiaaleihin

Kontekstia varten tavallisen 1,50-indeksin CR-39-objektiivin Abbe-luku on noin58. 1,67-indeksin MR-7-objektiivin Abbe-luku on noin32. Polythiol 504 1,60-järjestelmässä on keskimäärin - huomattavasti korkeammalla indeksillä kuin CR-39 hyväksyttävällä kromaattisella suorituskyvyllä.

Miksi Abbe-luku on formulaatiokohtainen-

Abbe-luku on kovettuneen hartsin ominaisuus, ei raakamonomeerin.Se riippuu täydellisestä monomeeriseoksesta ja isosyanaatin valinnasta. Tästä syystä toimittajat, jotka julkaisevat polytiolille erillisen Abbe-numeron, ovat harhaanjohtavia. Oikea lähestymistapa on pyytää Abbe-numerotietoja tietyssä formulaatiossa.

NCO/SH-moolisuhde: Formulaatiomuuttuja, jolla on merkitystäs Useimmat

Toiminta-alue: 0,8 - 1,2

NCO/SH-moolisuhde - isosyanaattiryhmiä tioliryhmiin - määrittää, kovetuko verkko täysin. Polytiouretaanilinssijärjestelmille tyypillinen toiminta-alue on0,8 - 1,2. Arvolla 1.0, stoikiometrinen tasapaino, jokainen aliupseeri löytää SH:n ja päinvastoin. Käytännössä yhden komponentin pientä ylimäärää käytetään usein kompensoimaan sivureaktioita tai säätämään lopullisia ominaisuuksia.

Mitä tapahtuu alueen ulkopuolella

Alle 0,8, reagoimattomia tioliryhmiä jää hartsiin, joka voi aiheuttaa hajua ja vähentää ristisidoksen tiheyttä.Yli 1,2, reagoimaton isosyanaatti voi reagoida kosteuden kanssa ajan myötäaiheuttaen kellastumista tai sameutta.

Julkaistu formulaatioesimerkki

Kiinalaisesta patentista saatu formulaatioesimerkki havainnollistaa käytännön lähestymistapaa. Koostumus sisältää40 gpolytioli 504, 15 g isoftaalidimetyyli-isosyanaattia, 35 g isoforonidi-isosyanaattia ja 7,5 g pentaerytritolitetraakrylaattia ko-monomeerinä. Tuloksena oleva optinen materiaali saavutti taitekertoimen1.662–1.693riippuen tietystä formulaatiovaihtoehdosta, näkyvän valon läpäisy on edellä90%.

Huomaa kahden eri isosyanaatin käyttö. Isoftaalidimetyyli-isosyanaatti edistää jäykkyyttä ja taitekerrointa. Alifaattisena isoforonidi-isosyanaatti edistää säänkestävyyttä ja iskunkestävyyttä.Isosyanaattien sekoittaminen on yleinen tekniikka useiden ominaisuuksien tasapainottamiseksi yhdessä hartsissa.

Kovettumisen kinetiikka ja katalyytin valinta

Ensimmäisen-kertaluvun kinetiikka XDI:llä

Julkaistussa tutkimuksessa Polythiol 504:n kovettumiskinetiikasta m-ksylyleenidi-isosyanaatilla (XDI) käytettiin trietyyliamiinia katalyyttinä ja mitattiin reaktio FTIR:llä 75 -105 asteessa.Reaktio noudattaa ensimmäisen-kertaluvun kinetiikkaaisosyanaattipitoisuuden suhteen.Aktivointienergia on 100,23 kJ/mol.Suurempi katalyyttipitoisuus lyhentää geeliytymisaikaa. Aktivoinnin negatiivinen entropia viittaa jäykkään siirtymätilaan nopeuden-määritysvaiheen aikana.

Käytännön vaikutukset tuotantoon

Käytännössä tämä tarkoittaa kolmea asiaa. Ensinnäkin paranemisnopeus on ennustettavissa ja mallinnettavissa, mikä auttaa syklin ajan suunnittelussa. Toinen,katalyyttipitoisuuden lisäämisellä on lineaarinen vaikutus geeliytymisaikaan, joten katalyytin lataus on yksinkertainen valitsin kovettumisnopeuden säätämiseen. Kolmanneksi,75 astetta - 105 astettasiellä reaktio etenee{0}}oleellisella tuotantonopeudella. Alle 75 asteen kovettumisesta tulee epäkäytännöllisen hidas ilman suurempaa katalyyttikuormitusta.

Sovellukset silmälasilinssien lisäksi

Autojen lasit

Korkean -indeksin polytiouretaania voidaan valaa kevyisiin, iskunkestäviin-ikkunapaneeleihin. Taitekerroin on tässä vähemmän kriittinen kuin iskulujuus ja optinen kirkkaus, mutta sama monomeeri palvelee molempia tarkoituksia.

UV-kovettuvat pinnoitteet ja liimat

Tioliryhmät osallistuvattioli{0}}reaktiot UV-valossamuodostaen silloitettuja verkkoja huoneenlämpötilassa. Tämä mahdollistaa pinnoittamisen lämpö{1}}herkille alustoille, joissa lämpökovettuminen ei ole mahdollista.

Epoksikovettimet

Tioli-epoksijärjestelmät kovettuvat nopeammin alhaisemmissa lämpötiloissa kuin amiini-epoksijärjestelmät.Polythiol 504 tarjoaa kolme reaktiivista kohtaa molekyyliä kohden, mikä mahdollistaa korkean silloitustiheyden huoneenlämpötilassa.

Raskasmetallin sieppaus

Tioliryhmät kelatoivat raskasmetalli-ioneja. Polytiolia 504 käytetään jäteveden käsittelyssä ja metallien talteenottosovelluksissa.

Laatuparametrit ja erän johdonmukaisuus

Miksi erän konsistenssi on tärkeämpää kuin huippupuhtaus

Optisissa sovelluksissa erien-to-yhtenäisyys on yhtä tärkeää kuin absoluuttinen puhtaus.Tiolipitoisuuden muutos 37 %:sta 36 %:iin siirtää stoikiometristä tasapainoa ja voi heittää pois NCO/SH-suhteen formulaatiossa, joka on optimoitu yhdelle erälle.

Neljä COA-parametria tarkistettavaksi jokaisessa erässä

Tiolipitoisuus titraamalla- määrittää ekvivalentin painon stoikiometrisiä laskelmia varten.

Taitekerroin 20 asteessa- mitattuna raakamonomeerista.

Vesipitoisuus Karl Fischer -titrauksella- estää CO₂-kuplien muodostumisen kovettumisen aikana.

APHA väri- osoittaa hapettumistuotteiden tai epäpuhtauksien esiintymisen, jotka voivat vaikuttaa lopulliseen linssin väriin.

Alfa Chemical toimittaa Polythiol 504:ää meiltäZhengzhou, Kiinalaitos, jossa on eräkohtainen{0}}COA-raportointi mitattu arvo kaikille näille parametreille. Jos tarvitset formulaatiotukea tai näytetodistusta, ota meihin yhteyttäOta yhteyttäsivu. Katso samankaltaiset optiset monomeerit ja polytiolit artikkelistammeorgaanisia rakennuspalikoitaalue.

Yhteenveto

Mitä muotoilijoiden on muistettava

Polythiol 504 toimittaa ataitekerroin 1,6300-1,6350raakamonomeerissä ja anAbbe numero 34-361,60-indeksin linssijärjestelmissä. Kolmifunktionaalinen rakenne rakentaa silloitettuja polytiouretaaniverkostoja, joilla on hyvät mekaaniset ominaisuudet. TheNCO/SH-suhde tulee pitää välillä 0,8–1,2täydelliseen paranemiseen.Vesipitoisuus alle 500 ppmestää kuplien muodostumista. Kovettumiskinetiikka on ensiluokkaista-aktivointienergialla 100,23 kJ/mol.

Tämän artikkelin tiedot ovat peräisin julkaistusta kirjallisuudesta ja toimittajien tiedoista. Formulaattoreiden tulee tarkistaa eräkohtaiset arvot aitoustodistusta vastaan ​​ja suorittaa omat soveltuvuustestauksensa todellisissa tuotantoolosuhteissa.

Katso Polythiol 504 -spesifikaatiot, COA tai tutkimusnäytetuotesivutaiota yhteyttä tekniseen tiimiimme.