מדוע Polythiol 504 שולט בניסוחי שרף אופטי- גבוה

מדריך לפורמולטור לאינדקס השבירה, מספר Abbe, יחס NCO/SH וקינטיקת ריפוי עבור עדשות פוליתיאוריתן עם אינדקס גבוה-

Polythiol 504 מספק מקדם שבירה של 1.6300-1.6350 עם מספר Abbe של 34-36.כדי להפיק את המרב ממנו נדרשת יותר מסתם בחירת המונומר הנכון - היחס NCO/SH, תכולת המים ומחזור הריפוי קובעים אם העדשה הסופית שקופה או מעורפלת, דקה או עבה, עמידה או שבירה.

מדריך זה מכסה:מבנה מולקולרי, מפרטים מרכזיים, אינדקס השבירה לעומת Abbe-תמורה, טווח ניסוח NCO/SH, קינטיקה של ריפוי ופרמטרים של איכות לבדיקה בכל אצווה.

מָבוֹא

מטופל נכנס לאופטיקאי עם מרשם -8.00. עדשות CR-39 סטנדרטיות במרשם זה יהיו בעובי של בערך 8 מ"מ בקצה. עדשה באינדקס 1.60 חותכת את זה לכ-5 מ"מ. ההבדל חשוב למטופל. זה גם משנה למנסח בחירת המונומר

אינדקס השבירה הוא מספר הכותרת של עדשות-באינדקס גבוה. אבל זה לא היחיד.מספר Abbe, המודד פיזור כרומטי, קובע אם המטופל רואה שוליים בצבע בקצוות העדשה. תכולת המים במונומר קובעת אם יש בועות בעדשה שנרפאה. יחס מולרי NCO/SH קובע אם השרף מתרפא לחלוטין או נשאר רך.

Polythiol 504 (CAS 131538-00-6), הידוע גם בשם 4-(מרקפטו-מתיל)-3,6-דיתיה-1,8-אוקטנדיתיול, יושב במרכז פעולת האיזון הזו. מאמר זה מכסה את הכימיה, הנתונים ופרמטרי הניסוח החשובים בעת השימוש בו במערכות עדשות פוליתיאוריתן.

מה מייחד את פוליתיול 504

חמישה אטומי גופרית במסגרת קומפקטית C7

המולקולה בנויה על עמוד שדרה של פרופאן. שלוש קבוצות תיול (-SH) תלויות ממנו - אחת ישירות על הפחמן הראשון, שתיים מחוברות באמצעות קישורי אתילתיו שכל אחת מהן נושאת תיול סופני.חמישה אטומי גופרית יושבים במסגרת קומפקטית של C7.

צפיפות הגופרית היא זו שמניעה את מקדם השבירה. האור מאט כאשר הוא עובר דרך מדיום עם יותר אלקטרונים הניתנים לקיטוב. בגופרית יש יותר אלקטרונים מחמצן או פחמן, וקשרי גופרית-ניתנים לקיטוב יותר מקשרי פחמן-. ארוז חמישה אטומי גופרית לתוך מולקולה עם משקל מולקולרי של בלבד260.53 גרם/מול, ומקדם השבירה מטפס ל1.6300–1.6350 ב-20 מעלות.

ארכיטקטורה תלת-פונקציונלית בונה רשתות צולבות

שלוש קבוצות התיול הופכות אותו לתלת-פונקציונלי. במהלך הריפוי, כל תיול מגיב עם קבוצת איזוציאנאט (-NCO) ליצירת קשר תיאוריתן (-NH-CO-S-).שלושה תיולים לכל מולקולה פירושם שלוש נקודות חיבור, שבונה רשת תלת-ממדית- מוצלבת. צפיפות צולבות גבוהה יותר מעניקה לשרף המתרפא חוזק מכני ויציבות תרמית טובים יותר מאשר תיול לא תפקודי יכול להשיג.

מרווחים גמישים משפרים את עמידות הפגיעה

קישורי האתילתיו בין קבוצות התיול מכניסים גמישות לעמוד השדרה. רשת פוליתיאוריתן קשיחה לחלוטין תהיה שבירה.המרווחים הקצרים -(CH2)2-S- מאפשרים ספיגת אנרגיה מסוימתמבלי להקריב את מקדם השבירה הגבוה שמספקים אטומי הגופרית.

מפרטי מפתח עבור פורמולטורים

נתוני התייחסות במבט חטוף

בעת בחירת Polythiol 504 לניסוח עדשה, אלה המספרים החשובים:

מדוע תכולת המים היא המשתנה הנסתר

תכולת מים של פחות או שווה ל-500 ppm היא קריטית.איזוציאנאטים מגיבים עם מים ויוצרים פחמן דו חמצני, אשר יוצר בועות בעדשה שנרפאה. שמירה על מים מתחת ל-500 עמודים לדקה מונעת את תגובת הלוואי הזו מלהיות גלוי במוצר הסופי. מקדם השבירה של 1.6300-1.6350 חל על המונומר הגולמי. לאחר תגובה עם דיאיזוציאנט, לרשת הפולי-תיאוריתן המתרפא יהיה מקדם שבירה שנקבע על ידי התערובת המלאה, בדרך כלל ב-טווח 1.59-1.67.

מדד השבירה לעומת מספר Abbe-

מדוע אינדקס גבוה יותר פירושו בדרך כלל יותר שוליים בצבע

יש כלל כללי בחומרים אופטיים: ככל שמקדם השבירה עולה, מספר Abbe יורד.אינדקס גבוה יותר פירושו בדרך כלל פיזור גבוה יותר, כלומר יותר שוליים בצבע.

פוליתיול 504 מאתגר את השלטון בגלל המבנה המולקולרי שלו. אטומי הגופרית מעלים את מקדם השבירה, אך קישורי האתילתיו מציגים דה-לוקליזציה של אלקטרונים הממתנת פיזור. במערכת עדשות 1.60 אינדקס, פורמולציות המשתמשות בפוליתיול 504 משיגותמספר אבי של 34–36.

איך זה בהשוואה לחומרי עדשה אחרים

להקשר, לעדשת CR-39 סטנדרטית עם אינדקס 1.50 יש מספר Abbe של בערך58. לעדשת MR-7 עם אינדקס 1.67 יש מספר Abbe של בערך32. Polythiol 504 במערכת 1.60 יושב באמצע - אינדקס גבוה משמעותית מ-CR-39 עם ביצועים כרומטיים מקובלים.

מדוע מספר Abbe הוא ניסוח-ספציפי

מספר Abbe הוא תכונה של השרף המתרפא, לא המונומר הגולמי.זה תלוי בתערובת המונומר המלאה ובבחירת האיזוציאנט. זו הסיבה שספקים שמפרסמים מספר Abbe עצמאי עבור פוליתיול מטעים. הגישה הנכונה היא לבקש נתוני מספר Abbe בניסוח ספציפי.

יחס מולרי NCO/SH: משתנה הניסוח שחשובs רוב

טווח עבודה: 0.8 עד 1.2

היחס המולארי NCO/SH - קבוצות איזוציאנאט לקבוצות תיול - קובע אם הרשת מתרפאה במלואה. עבור מערכות עדשות פוליתיאוריתן, טווח העבודה הטיפוסי הוא0.8 עד 1.2. ב-1.0, איזון סטוכיומטרי, כל מש"ק מוצא SH ולהיפך. בפועל, עודף קל של רכיב אחד משמש לעתים קרובות כדי לפצות על תגובות לוואי או כדי להתאים את המאפיינים הסופיים.

מה קורה מחוץ לטווח

מתחת ל-0.8 נותרו בשרף קבוצות תיול שלא הגיבו, שעלול לגרום לריח ולהפחית את צפיפות ההצלבה.מעל 1.2, איזוציאנאט שלא מגיב יכול להגיב עם לחות לאורך זמן, גורם להצהבה או אובך.

דוגמה לניסוח שפורסם

דוגמה לניסוח מפטנט סיני ממחישה את הגישה המעשית. ההרכב כולל40 גרם שלפוליתיול 504, 15 גרם של דימתיל איזוציאנאט איזופטאלי, 35 גרם של איזופורון דיאיזוציאנאט ו-7.5 גרם פנטאריתריטול טטרה-אקרילט כמונומר קו-. החומר האופטי שהתקבל השיג מקדם שבירה של1.662–1.693בהתאם לגרסה הספציפית של הניסוח, עם העברת אור גלוי למעלה90%.

שימו לב לשימוש בשני איזוציאנאטים שונים. איזופטאלי דימתיל איזוציאנאט תורם קשיחות ומקדם השבירה. Isophorone diisocyanate, בהיותו אליפטי, תורם עמידות בפני מזג אוויר וחוזק השפעה.מיזוג איזוציאנאטים היא טכניקה נפוצה לאיזון מאפיינים מרובים בשרף אחד.

ריפוי קינטיקה ובחירת זרזים

קינטיקה של-הזמנה ראשונה עם XDI

מחקר שפורסם על קינטיקה ריפוי של Polythiol 504 עם m-xylylene diisocyanate (XDI) השתמש בטריאתילאמין כזרז ומדד את התגובה על ידי FTIR ב-75 מעלות -105 מעלות.התגובה עוקבת אחר קינטיקה-ת ראשונהביחס לריכוז איזוציאנט.אנרגיית ההפעלה היא 100.23 קילו ג'ל/מול.תכולת זרז גבוהה יותר מקצרת את זמן הג'ל. האנטרופיה השלילית של ההפעלה מרמזת על מצב מעבר נוקשה במהלך-שלב קביעת הקצב.

השלכות מעשיות על הייצור

מבחינה מעשית זה אומר שלושה דברים. ראשית, קצב הריפוי ניתן לחיזוי וניתן לעצב אותו, מה שעוזר בתכנון זמן המחזור. שְׁנִיָה,להגברת ריכוז הזרז יש השפעה ליניארית על זמן הג'ל, כך שהטעינת זרז היא חוגה פשוטה להתאמת מהירות הריפוי. שלישית, הטווח 75-105 מעלותהוא המקום שבו התגובה ממשיכה-במהירויות הרלוונטיות לייצור. מתחת ל-75 מעלות, הריפוי הופך לאיטי באופן בלתי מעשי ללא טעינת זרז גבוהה יותר.

יישומים מעבר לעדשות משקפיים

זיגוג לרכב

ניתן ליצוק פוליתיאוריתן בעל אינדקס- גבוה לתוך לוחות חלונות קלים ועמידים בפני פגיעות-. מקדם השבירה פחות קריטי כאן מחוזק ההשפעה והבהירות האופטית, אך אותו מונומר משרת את שתי המטרות.

ציפויים ודבקים לריפוי UV{{0}

קבוצות התיול משתתפותתגובות תיול-ן תחת אור UV, יצירת רשתות צולבות בטמפרטורת החדר. זה מאפשר ציפויים על מצעים רגישים-לחום שבהם לא ניתן להתרפא תרמית.

חומרי ריפוי אפוקסי

מערכות אפוקסי תיול-מתרפאות מהר יותר בטמפרטורות נמוכות יותר ממערכות אפוקסי אמיניות-.Polythiol 504 מספק שלושה אתרים תגובתיים לכל מולקולה, המאפשר צפיפות צולבות גבוהה בטמפרטורת החדר.

לכידת מתכת כבדה

קבוצות תיול קלאטות יוני מתכות כבדות. Polythiol 504 משמש ביישומי טיפול בשפכים ושחזור מתכות.

פרמטרי איכות ועקביות אצווה

מדוע עקביות אצווה חשובה יותר מאשר שיא הטוהר

עבור יישומים אופטיים, עקביות-ל-אצווה חשובה לא פחות מהטוהר המוחלט.שינוי בתכולת התיול מ-37% ל-36% מעביר את האיזון הסטוכיומטרי ויכול להפיל את יחס ה-NCO/SH בפורמולה שעברה אופטימיזציה עבור אצווה אחת.

ארבעה פרמטרים של COA לאימות בכל אצווה

תכולת תיול לפי טיטרציה- קובע את המשקל המקביל לחישובים סטוכיומטריים.

מקדם שבירה ב-20 מעלות- נמדד במונומר הגולמי.

תכולת מים על ידי טיטרציה של קארל פישר- מונע היווצרות בועות CO₂ במהלך הריפוי.

צבע APHA- מציין נוכחות של מוצרי חמצון או זיהומים שיכולים להשפיע על צבע העדשה הסופי.

אלפא כימיקל מספקת Polythiol 504 מאתנוג'נגג'ואו, סיןמתקן עם ערכי דיווח{0}}ספציפיים של COA עבור כל הפרמטרים הללו. לקבלת תמיכה בניסוח או תעודה מזהה לדוגמה, פנה אלינו דרך שלנוצור קשרעַמוּד. עבור מונומרים אופטיים ופוליתיולים קשורים, ראה שלנואבני בניין אורגניותלָנוּעַ.

תַקצִיר

מה המנסחים צריכים לזכור

Polythiol 504 מספק אמקדם שבירה של 1.6300-1.6350במונומר הגולמי ו- anמספר אבי של 34–36במערכות עדשות 1.60 אינדקס. המבנה התלת-פונקציונלי בונה רשתות פוליתיאוריתן צולבות בעלות תכונות מכניות טובות. היש לשמור על יחס NCO/SH בטווח של 0.8-1.2לריפוי מלא.תכולת מים מתחת ל-500 עמודים לדקהמונע היווצרות בועות. קינטיקה של ריפוי היא-מסדר ראשון, עם אנרגיית הפעלה של 100.23 קילו-ג'יי/מול.

הנתונים במאמר זה מגיעים מספרות שפורסמה ומפרטי ספקים. המנסחים צריכים לאמת ערכים-ספציפיים של אצווה מול תעודה מזהה ולבצע בדיקות התאמה משלהם בתנאי ייצור בפועל.

למפרטי Polythiol 504, COA או דגימת מחקר, ראה אתעמוד המוצראוֹצור קשר עם הצוות הטכני שלנו.