1、光學(xué)塑料材料一，光學(xué)塑料大致分類(lèi)：塑料材料一般分為熱塑性和熱固性塑料。光學(xué)塑料大部分為熱塑性塑料，常用的有：聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）聚苯乙烯（PS）聚碳酸脂（PC）等。熱塑性塑料指的是可反復(fù)加熱仍可塑的塑料。熱固性塑料:指的是在所用的合成樹(shù)脂在加熱初期軟化，具有可塑性， 繼續(xù)加熱則隨著化學(xué)反應(yīng)燮硬使形狀固定不再發(fā)生變化。常用的材料有：烯丙基二甘醇碳酸脂（CR-39）樹(shù)脂眼鏡片環(huán)氧光學(xué)塑料均屬于熱固性塑料。二，主要的光學(xué)塑料1，聚甲基丙烯酸甲脂（Polymethyl methacrylate簡(jiǎn)稱(chēng) ?皿4，也稱(chēng) Acrylic）摩爾量約為50萬(wàn)-100萬(wàn)，（摩爾量對(duì)聚合物的性能有很大的影響）

2、nd=1。491，色散系數(shù)Vd=57.2，是“王冕”材料，透過(guò)率約92%，加 速老化后240H透過(guò)率仍能達(dá)到92%，在室外使用10年后只降到 88%，能透過(guò)波長(zhǎng)270nm以上的紫外光。PMMA能透過(guò)X射線和Y射線，其薄片能透過(guò)a射線和&射線，但 是能吸收中子線。PMMA密度為1.19kg/m3，在20C*109Pa時(shí)的平均吸水率為2%，在所 有光學(xué)塑料中它的吸水率最高，彈性模量為3.16*109Pa,泊松比為0.32,抗張強(qiáng)度為(46 2-70 3) *109Pa.PMMA的線形膨脹系數(shù)為 8.3*10-5 K-1比K9玻璃大10倍，但PMMA從高溫冷卻時(shí)的光學(xué)記憶即組件恢復(fù)到它 原來(lái)尺寸的性

3、能要比玻璃好，它的折射率隨溫度的變化dn/dt為 -8.5*10-5，上匕K9玻璃大出約30倍，但是它是負(fù)值熱導(dǎo)率為 0.192W/(m*k),比熱容為1465J/(kg*k)，它的玻璃化溫度為105C,熔 化溫度為180C.PMMA耐稀無(wú)機(jī)酸去污液，油脂和弱堿的性能優(yōu)良，耐濃無(wú)機(jī)酸中等， 不耐醇，酮，溶于芳烴，氯化烴有機(jī)溶劑，為強(qiáng)堿及溫?zé)岬腘aOH,KOH所 侵蝕,與顯影液不起反應(yīng).PMMA有優(yōu)良的耐氣候性，在熱帶氣候下曝曬多年，它的透明度和色澤 變化小.PMMA目前于廣泛被用于制造照相機(jī)，攝錄一體機(jī)，投影機(jī),光盤(pán)讀出 頭以及軍用火控和制導(dǎo)系統(tǒng)中的非球面透鏡和反射鏡,還用來(lái)制造菲 涅爾透鏡，

4、微透鏡數(shù)組，隱形眼鏡，光纖，光盤(pán)基板等零件.2,聚苯乙烯(Polystyrene 簡(jiǎn)稱(chēng) PS,也稱(chēng) Styrene)這是一種火石類(lèi)熱塑性光學(xué)塑料，盡管它的抗紫外輻射性能，抗劃傷 性能都不如PMMA,但它折射率高，nd=1.591.660，阿貝系數(shù)小 Vd=30.8,所以當(dāng)它和PMMA組合時(shí)可以成為對(duì)F和C譜線進(jìn)行校正的 消色差透鏡，二級(jí)光譜的校正一般比玻璃的消色差透鏡還要更好一 些.它的透過(guò)率為88%,它的雙折射率較大，在陽(yáng)光作用下聚苯乙烯容易 變黃.ps能自由著色，無(wú)嗅無(wú)味無(wú)毒，不致產(chǎn)生霉菌，吸y累性小吸只有 0.02%.PS熱變形溫度為70-98C,與配方及后處理有關(guān)，它的最高連續(xù)使用 溫

5、度為60-80C，成型收縮率為0.45%,其零件經(jīng)退火處理可減少內(nèi) 應(yīng)力還可提高機(jī)械強(qiáng)度，無(wú)前因熱變形溫度，采用退火清晰度一般比 實(shí)際的熱變形溫度低5-6C.PS的導(dǎo)熱系數(shù)不隨溫度發(fā)生變化，因此 能作良好的冷凍絕熱材料.PS的比熱容溫度有明顯變化，是塑料中比熱較低的一種，在高真空中 和在330-380C內(nèi)將劇烈地?zé)峤到夥懦?3%的揮發(fā)物，41%為苯乙 烯，2%是甲苯，并殘留下二聚三聚四聚及多聚物為57%.PS能耐某些礦物油，有機(jī)酸，堿，鹽，低能醇及它們的水溶液，受許多 酮類(lèi)，高級(jí)脂肪酯等侵蝕而軟化，溶于芳烴,如苯，甲苯，乙苯及苯乙烯 單體等.PS是最耐輻射的聚合物之一，要合性能發(fā)生變化須施加很

6、大量的輻 射能.PS是樹(shù)脂中易成型加工的品種之一，具有成型溫度和分解溫度相差 大,熔融粘度低，尺寸穩(wěn)定的特點(diǎn)，可用模壓成型，也大量用于注塑成 型，但它的脆性比其它光學(xué)塑料大,因此易開(kāi)裂,在切澆口時(shí)應(yīng)注意防 止破裂，它還能用一般的金屬或木材加工工具進(jìn)行機(jī)械加工，如鉆，鋸, 切等.PS除與PMMA組成消色差的透鏡外還用于復(fù)制光柵組件.為改善PS的性能，開(kāi)發(fā)出一些改良品種，如由70%的聚苯乙烯和30% 和丙烯酸甲脂共聚形成新的光學(xué)塑料NAS.另一種共聚物是丙烯臘一苯乙烯的共聚物稱(chēng)為SAN,主要用在工程塑料制品，光學(xué)上主要用作窗口，基本保持了 PS的透明度，但仍有發(fā)黃 的趨勢(shì),nd=1567,最高使用

7、溫度75-90C，熱變形溫度82-105C, 線形膨脹系數(shù)(6.56.7)* 10-5 K-1,密度為 1.06kg/m3-1.08kg/m3.3,聚碳酸脂(Polycarbonate 稱(chēng) PC)綜合性能優(yōu)良的熱塑性塑料，有良好的耐熱性，耐寒性,并在較寬溫度 范圍內(nèi)(-135C-+120C)保持高的機(jī)械強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定性好，溫度升 高到105C時(shí)材料的線性尺寸增加0.07%,有很高的沖擊強(qiáng)度,延展性 好，具有均勻的成型收縮率，吸水率低，在水中浸泡24H僅增重0.13%, 但不易進(jìn)行機(jī)械加工，注塑成型是最常用的方法.密度為1.20kg/m3,本色呈淡黃色，加點(diǎn)淡藍(lán)色后得到無(wú)色透明制 品nd=158

8、6,vd=34.0,透過(guò)率為88%,PC的機(jī)械特性是韌而, M缺 口抗衡擎弓魚(yú)度在熟塑性塑膝中名列前茅，成型收編率充置定在 0.5%-0.7%.檄械性能性能敷值性能敷值密度1.2kg/m3備泉膨月副系敷7.O*10-5K-1吸水率0.24%熟燮形溫度135-143C拉伸弓魚(yú)度61.74MPa畏期使用最高溫度110C鷺曲弓魚(yú)度93.1MPa雷阻率108 Q*m缺口耐衡擎弓魚(yú)度127.4J/m擎穿雷厘弓魚(yú)度90mv/m表而硬度M70耐雷弧性120/s熟性能性能敷值性能敷值宮吉晶熔黑占263 C可燃性自熄熔融溫度220-230C平均名泉膨月W系1(25-85 C)K-1故6.53*10-5 K-1脆

9、化溫度-100C玻璃化溫度145-150C截荷下燮形溫度 181.8986*104Pa 畤 45.4746*104Pa 畤138C143 C最高使用溫度135C比熟容1172J/(kg.k)熟辱率0.1975w/(m.k)PC在室溫下耐水，稀酸，氧化劑,還原劑，鹽，油,脂肪烴的侵蝕,不耐堿，胺, 酮,芳香烴的侵蝕，在很多有機(jī)液體為蒸氣中溶脹，并導(dǎo)致應(yīng)力開(kāi)裂，溶 于二氯甲烷,二氯霉素乙烷，甲酚，二惡烷中，長(zhǎng)期致于水中會(huì)水解破裂 導(dǎo)致脆化.PC在水中正常吸y累性舄0.15%，溫水中肖水舄0.35%，沸水中吸水舄 0.58%，能耐60撮氏度的水溫由於PC的光孥常敷輿PS相似，所以可以和PMMA鮑成消

10、色差透毓 光孥塑膝的折射率是波畏X(gm)的函敷，可以用下列公式言十算：n2(Z)=A0+A1Z2+A2Z-2+A3Z-4+A4Z-6+A5Z-8三豐重塑月新系敷如下：系敷PMMAPSPCA02.1859362.4459842.428386A18.0*10-62.2*10-5-3.9*10-5A21.45315*10-22.72989*10-22.87574*10-2A3-5.6315*10-43.0121*10-4-1.979*10-4A49.4903*10-58.8893*10-51.48359*10-4A5-3.9023*10-6-1.7571*10-61.3865*10-6苯乙烯和丙烯

11、酸脂的共聚物摘秘NAS70%的苯乙烯和30%的丙烯酸脂的共聚物，它和各性能優(yōu)于聚苯乙 烯.透過(guò)率可達(dá)90%，折射率nd可達(dá)1.5331.567之間變化,vd=35，可 以被用來(lái)作樣正色差的第二種材料，但它一般只用來(lái)作薄透鏡.烯丙基二甘醇碳酸脂(Allgl diglycol carbonate，簡(jiǎn)稱(chēng) ADC 或 CR-39)它是目前在光學(xué)領(lǐng)域中最主要的一種熱固性材料，因此這種材料通常 用澆鑄的方法成形,澆注在玻璃模具中,一般在140C的溫度下用17H 的畤冏固化成型.Nd=1.498,vd=53-57,白光透遏率92%,耐磨性，抗衡擎，化孥腐觸的 能力弓虱能經(jīng)受持 100C的高溫，短畤冏內(nèi)能耐1

12、50C，由於它的收 會(huì)宿率很大(在固化畤收會(huì)宿率建14%)因此它主要用於眼箓片.新品椒聚三璘癸甲基丙烯酸脂OZ1000及1011,1012,1013等系列.是日 本日立化工公司畿出一環(huán)重新型脂璘植寸脂.ARTON由日本合成橡膝公司(JSR) 畿的，在熟塑性植寸脂中它的比重最鞍， 吸水率很小，僵於PMMA，有良好的透遏,色差小，燮折射率比PC的小, 耐熟性好於PMMA和PC,拉伸弓魚(yú)度僵於PMMA,鷺曲強(qiáng)性模量僵於PC,因此它很通合作非球面透箓.璘烯煌共聚物,ffiS COCCOC的主要性能nd1.535密度1.02kg/cm3表面硬度M84-86vd56吸水率(24H0.01%熟燮形溫度75-

13、170 C透遏率（厚3mm,400-700nm92%強(qiáng)性模量2.756-3.448*103Pa玻璃化溫K丞5-180 C光強(qiáng)性彳系敷*1018cm2/N室溫-2 至-7缺口耐彳重亍擎弓魚(yú)度J/m22-27膨腹系敷6-7*10-5/K璞烯姓聚合物(Cycloolefin polymer ffiffi COP)是日本瑞翁公司畿的另一才重非晶型聚烯屈(Zeonex480等)膨 maK-17*10-57*10-58*10-5鷺曲強(qiáng)度MPa10193115拉伸強(qiáng)度MPa64.36473透率%929092船硬度-HB3H八主要的光擘塑膝特性八椒主要光擘塑膝特性(PMMA)PCTPXZeonexN(589.

14、3nmNc(656.3nmNf(486.1nm0 4911. 4881.4961. 5901. 5851.6041.533-1.511. 5581.5757.567-1.51. 5631.5784 5891. 5811.5981. 4671. 46641.4731. 530:1. 5271.5371. 51 (589nm)Vd57.230.83534.055.8折射率溫系敷(dn/dt)10-5吏8.5燮形；度。C2/min18200002/min450000P咒92101CPaCa8211010099-104 100142146122180最高畏期作溫度C工92829379-88124171171熟辱W/M.K.210.1-0.130 120.190.167蚪01混瀉度(3.2mm洋2%3%3%3%5%5%1.5%1.7%透遏率(3.2mm固42%90%90%90%88%90%92%92%5*10-5Pa-i特性w皿估儲(chǔ) 光字玻璃光孥Nd1.44-1.951.49Vd20-9026-5折射率穗定性+ 10-4+5*1折射率均勻性10-