光学用塑料概要
第三章 光学塑料
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▪ 优点
1. 相对密度小 2. 耐冲击强度高 3. 透红外、紫外性能好 4. 耐温度骤变能力强 5. 易成型成本低
例：0.558cm口径子弹 打不穿0.3cm厚的聚碳 酸酯塑料板
可采用注射/浇铸/热压/车 削等加工方法，不必精磨 抛光；特殊光学零件加工 如非球面；成本仅为玻璃 零件1/10-1/30
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退火 脱模 模塑 注射 塑化 原材料预处理
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❖注射成型的工艺参数
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➢温度 料筒温度、喷嘴温度、模具温度
➢ 压力 塑化压力、注射压力
➢时间（成型周期） 充模时间、保压时间
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❖举例：注塑PMMA材料
聚甲基丙烯酸甲酯 （Polymethylmethacrylate， 简称PMMA，英文 Acrylic），又称做压克 力或有机玻璃，在香港 多称做阿加力胶，具有 高透明度，低价格，易 于机械加工等优点，是 平常经常使用的玻璃替 代材料。
后经冷却固化后，打开模具便可获得所需 要的光学塑料零件；
其它还有铸造成型、压制成型等技术，而 光学塑料成型技术是当前制造塑料非球面 光学零件的先进技术；
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注射成型工艺装置如图所示：
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❖模具
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模具的质量是注射成型技术的关键 模具是在注塑时使塑料成型的一个腔体装置，组
成模具型腔的零件称为成型部件，主要由凸模、 凹模、型芯、嵌件和镶块等组成； 构成模具上型腔的模具 零件叫模芯，模芯是模具 中最精密、最关键的部分， 由它完成注塑技术中 对零件的复制。
宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子
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4、
。07:4 9:1407: 49:140 7:49Thursday, November 12, 2020
常用光学塑料性能
常用光学塑料性能183603818常用光学塑料-聚甲基丙烯甲酯PMMA密度(kg/m3)：(1.17～1.20)×10E3nD ν：1.49 57.2～57.8透过率(%)：90～92吸水率(%)：0.3～0.4玻璃化温度：10E5熔点（或粘流温度）：160～200马丁耐热：68热变形温度：74～109(4.6 ×10Pa) 68～99(18.5×10Pa)线膨胀系数：(5～9)×10E-5计算收缩率(%)：1.5～1.8比热J/kgK：1465导热系数W/m K：0.167～0.251燃烧性m/min：慢耐酸性及对盐溶液的稳定性：出强氧化酸外，对弱碱较稳定耐碱性：对强碱有侵蚀对弱碱较稳定耐油性：对动植物油，矿物油稳定耐有机溶剂性：对芳香族，氯化烃等能溶解，醇类脂肪族无影响日光及耐气候性：紫外透过滤73.5%常用光学塑料-苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物密度(kg/m3)：(1.12～1.16)×10E3nD ν：1.533 42.4透过率(%)：90吸水率(%)：0.2玻璃化温度：熔点（或粘流温度）：马丁耐热：<60热变形温度：85～99 (18.5×105Pa)线膨胀系数：(6～8)×10E-5计算收缩率(%)：比热J/kgK：导热系数W/m K：0.125～0.167燃烧性m/min：慢耐酸性及对盐溶液的稳定性：除强氧化酸外，对酸盐水均稳定耐碱性：对强碱有侵蚀，对弱碱较稳定耐油性：对动植物油，矿物油稳定耐有机溶剂性：对芳香族，氯化烃等能溶解，醇类脂肪族无影响日光及耐气候性：紫外透过滤73.5%常用光学塑料-聚碳酸酯PC密度(kg/m3)：1.2 ×10E3nD ν：1.586(25) 29.9透过率(%)：80～90吸水率(%)：23CRH50% 0.15 水中0.35玻璃化温度：149熔点（或粘流温度）：225～250(267)马丁耐热：116～129热变形温度：132～141(4.6×105Pa) 132138(18.5×105Pa)线膨胀系数：6×10-5计算收缩率(%)：0.5～0.7比热J/kgK：1256导热系数W/m K：0.193燃烧性m/min：自熄耐酸性及对盐溶液的稳定性：强氧化剂有破坏作用，在高于60水中水解，对稀酸，盐，水稳定耐碱性：强碱溶液，氨和胺类能腐蚀和分解，弱碱影响较轻耐油性：对动物油和多数烃油及其酯类稳定耐有机溶剂性：溶于氯化烃和部分酮，酯及芳香烃中，不溶于脂肪族，碳氢化合物，醚和醇类日光及耐气候性：日光照射微脆化常用光学塑料-烯丙基二甘碳酸酯CR39密度(kg/m3)：25 1.32×10E3nD ν：1.498 53.6～57.8透过率(%)：92吸水率(%)：0.2 24h 25玻璃化温度：熔点（或粘流温度）：马丁耐热：热变形温度：8×10-5(-40～+25)11.4×10-5(25～75)14.3×10-5(75～125) 线膨胀系数：计算收缩率(%)：比热J/kgK：导热系数W/m K：燃烧性m/min：耐酸性及对盐溶液的稳定性：耐碱性：耐油性：耐有机溶剂性：日光及耐气候性：比聚苯乙烯好。
光学塑料材质
光学塑料材质光学塑料材料一，光学塑料大致分类塑料材料一般分为热塑性和热固性塑料光学塑料大部分为热塑性塑料，常用的有聚甲基丙烯酸甲脂PMMA聚苯乙烯PS聚碳酸脂PC 等热塑性塑料指的是可反复加热仍可塑的塑料热固性塑料指的是在所用的合成树脂在加热初期软化，具有可塑性，继续加热则随着化学反应燮硬使形状固定不再发生变化常用的材料有烯丙基二甘醇碳酸脂CR-39 树脂眼镜片环氧光学塑料均属于热固性塑料二，主要的光学塑料1，聚甲基丙烯酸甲脂Polymethyl methacrylate 简称PMMA，也称Acrylic摩尔量约为50 万---100 万，（摩尔量对聚合物的性能有很大的影响nd=1 491，色散系数Vd=57.2,是“王冕”材料，透过率约92%，加速老化后240H 透过率仍能达到92%，在室外使用10 年后只降到88%，能透过波长270nm 以上的紫外光PMMA 能透过X 射线和Y 射线，其薄片能透过α射线和β射线，但是能吸收中子线PMMA 密度为1.19kg/m3，在20℃*109Pa 时的平均吸水率为2%，在所有光学塑料中它的吸水率最高，弹性模量为3.16*109Pa,泊松比为0.32,抗张强度为(462---703) *109Pa.PMMA 的线形膨胀系数为8.3*10-5 K-1比K9 玻璃大10 倍,但PMMA 从高温冷却时的光学记忆即组件恢复到它原来尺寸的性能要比玻璃好,它的折射率随温度的变化dn/dt 为-8.5*10-5,比K9 玻璃大出约30 倍,但是它是负值.热导率为0.192W/(m*k),比热容为1465J/(kg*k),它的玻璃化温度为105℃,熔化温度为180℃.PMMA 耐稀无机酸去污液,油脂和弱碱的性能优良,耐浓无机酸中等,不耐醇,酮,溶于芳烃,氯化烃有机溶剂,为强碱及温热的NaOH,KOH 所侵蚀,与显影液不起反应.PMMA 有优良的耐气候性,在热带气候下曝晒多年,它的透明度和色泽变化小.PMMA 目前于广泛被用于制造照相机,摄录一体机,投影机,光盘读出头以及军用火控和制导系统中的非球面透镜和反射镜,还用来制造菲涅尔透镜,微透镜数组,隐形眼镜,光纤,光盘基板等零件.2,聚苯乙烯(Polystyrene 简称PS,也称Styrene)这是一种火石类热塑性光学塑料,尽管它的抗紫外辐射性能,抗划伤性能都不如PMMA,但它折射率高,nd=1.59—1.660,阿贝系数小Vd=30.8,所以当它和PMMA 组合时可以成为对F 和C 谱线进行校正的消色差透镜,二级光谱的校正一般比玻璃的消色差透镜还要更好一些.它的透过率为88%,它的双折射率较大,在阳光作用下聚苯乙烯容易变黄.PS 能自由着色,无嗅无味无毒,不致产生霉菌,吸濕性小吸只有0.02%.PS 热变形温度为70--98℃,与配方及后处理有关,它的最高连续使用温度为60--80℃,成型收缩率为0.45%,其零件经退火处理可减少内应力还可提高机械强度,无前因热变形温度,采用退火清晰度一般比实际的热变形温度低5--6℃.PS 的导热系数不随温度发生变化,因此能作良好的冷冻绝热材料.PS 的比热容温度有明显变化,是塑料中比热较低的一种,在高真空中和在330--380℃内将剧烈地热降解放出43%的挥发物,41%为苯乙烯,2%是甲苯,并残留下二聚三聚四聚及多聚物为57%.PS 能耐某些矿物油,有机酸,碱,盐,低能醇及它们的水溶液,受许多酮类,高级脂肪酯等侵蚀而软化,溶于芳烃,如苯,甲苯,乙苯及苯乙烯单体等.PS 是最耐辐射的聚合物之一,要合性能发生变化须施加很大量的辐射能.PS 是树脂中易成型加工的品种之一,具有成型温度和分解温度相差大,熔融粘度低,尺寸稳定的特点,可用模压成型,也大量用于注塑成型,但它的脆性比其它光学塑料大,因此易开裂,在切浇口时应注意防止破裂,它还能用一般的金属或木材加工工具进行机械加工,如钻,锯,切等.PS 除与PMMA 组成消色差的透镜外还用于复制光栅组件.为改善PS 的性能,开发出一些改良品种,如由70%的聚苯乙烯和30%和丙烯酸甲脂共聚形成新的光学塑料NAS.另一种共聚物是丙烯腈—苯乙烯的共聚物称为SAN,主要用在工程塑料制品,光学上主要用作窗口,基本保持了PS 的透明度,但仍有发黄的趋势,nd=1.567,最高使用温度75--90℃,热变形温度82--105℃,线形膨胀系数(6.5—6.7)* 10-5 K-1,密度为1.06kg/m3---1.08kg/m3.3,聚碳酸脂(Polycarbonate 称PC)综合性能优良的热塑性塑料,有良好的耐热性,耐寒性,并在较宽温度范围内(-135℃---+120℃)保持高的机械强度,尺寸稳定性好,温度升高到105℃时材料的线性尺寸增加0.07%,有很高的冲击强度,延展性好,具有均匀的成型收缩率,吸水率低,在水中浸泡24H 仅增重0.13%,但不易进行机械加工,注塑成型是最常用的方法.密度为1.20kg/m3,本色呈淡黄色,加点淡蓝色后得到无色透明制品.nd=1.586,vd=34.0,透过率为88%,PC 的机械特性是韧而剛,無缺口抗衝擊強度在熱塑性塑膠中名列前茅,成型收縮率穩定在0.5%--0.7%.PC 在室温下耐水,稀酸,氧化剂,还原剂,盐,油,脂肪烃的侵蚀,不耐碱,胺,酮,芳香烃的侵蚀,在很多有机液体为蒸气中溶胀,并导致应力开裂,溶于二氯甲烷,二氯霉素乙烷,甲酚,二恶烷中,长期致于水中会水解破裂导致脆化.PC 在水中正常吸濕性為0.15%,溫水中肖水為0.35%,沸水中吸水為0.58%,能耐60 攝氏度的水溫.由於PC 的光學常數與PS 相似,所以可以和PMMA 組成消色差透鏡.光學塑膠的折射率是波長λ(μm)的函數,可以用下列公式計算:n2(λ)=A0+A1λ2+A2λ-2+A3λ-4+A4λ-6+A5λ-8三種塑膠係數如下:4,苯乙烯和丙烯酸脂的共聚物,簡稱:NAS70%的苯乙烯和30%的丙烯酸脂的共聚物,它和各性能优于聚苯乙烯.透过率可达90%,折射率nd 可达1.533—1.567 之间变化,vd=35,可以被用来作样正色差的第二种材料,但它一般只用来作薄透镜.5,烯丙基二甘醇碳酸脂(Allgl diglycol carbonate,简称ADC或CR-39)它是目前在光学领域中最主要的一种热固性材料,因此这种材料通常用浇铸的方法成形,澆注在玻璃模具中,一般在140℃的溫度下用17H 的時間固化成型.Nd=1.498,vd=53---57,白光透過率92%,耐磨性,抗衝擊,化學腐蝕的能力強,能經受持續100℃的高溫,短時間內能耐150℃,由於它的收縮率很大(在固化時收縮率達14%)因此它主要用於眼鏡片.6.新品種①聚三環癸甲基丙烯酸脂OZ—1000 及1011,1012,1013 等系列.是日本日立化工公司開發出一種新型脂環樹脂.②ARTON由日本合成橡膠公司(JSR)開發的,在熱塑性樹脂中它的比重最輕,吸水率很小,優於PMMA,有良好的透過,色差小,雙折射率比PC 的小,耐熱性好於PMMA 和PC,拉伸強度優於PMMA,彎曲彈性模量優於PC,因此它很適合作非球面透鏡.③環烯烴共聚物,簡稱COC④ 環烯烴聚合物(Cyclo—olefin polymer 簡稱COP)是日本瑞翁公司開發的另一種非晶型聚烯烴(Zeonex480 等)Zeonex480與PC,PMMA的性能比較。
14种光学塑料的材料特点-(51199)
14种光学塑料的材料特点一、光学塑料分类塑料材料一般分为热塑性和热固性塑料。
热塑性塑料指的是可反复加热仍可塑的塑料。
光学塑料大部分为热塑性塑料，常用的有：聚甲基丙烯酸甲脂（PC）等。
聚碳酸脂热固性PMMA （）聚苯乙烯（PS）塑料：指的是在所用的合成树脂在加热初期软化，具有可塑性，继续加热则随着化学反应燮硬使形状固定不再发生变化。
常用的材料有：烯丙基二甘醇碳酸脂（CR-39 ）环氧光学塑料二、主要的光学塑料1.聚甲基丙烯酸甲脂PMMAPolymethylmethacrylate ，简称PMMA ，也称Acrylic 。
摩尔量约为50 万---100 万，（摩尔量对聚合物的性能有很大的影响）nd=1.491，色散系数Vd=57.2 ，是“王冕”材料，透过率约92%，加速老化后240H 透过率仍能达到92%，在室外使用10 年后只降到88%，能透过波长270nm 以上的紫外光。
PMMA能透过X 射线和Y 射线，其薄片能透过α射线和β射线，但是能吸收中子线。
PMMA 密度为 1.19kg/m3 ，在20℃*109Pa 时的平均吸水率为2%，在所有光学塑料中它的吸水率最高，弹性模量为3.16*109Pa，泊松比为0.32，抗张强度为(462---703) *109Pa 。
PMMA 的线形膨胀系数为8.3*10-5 K-1 ，比K9 玻璃大10 倍，但PMMA 从高温冷却时的光学记忆即组件恢复到它原来尺寸的性能要比玻璃好，它的折射率随温度的变化dn/dt 为-8.5*10-5 ，比K9 玻璃大出约0.192W/(m*k)倍，但是它是负值。
热导率为30 ，比热容为1465J/(kg*k)105℃，熔化温度为180℃。
，它的玻璃化温度为PMMA 耐稀无机酸去污液，油脂和弱碱的性能优良，耐浓无机酸中等，不耐醇，酮，溶于芳烃，氯化烃有机溶剂，为强碱及温热的NaOH ，KOH 所侵蚀，与显影液不起反应。
PMMA 有优良的耐气候性，在热带气候下曝晒多年，它的透明度和色泽变化小。
塑料制品的光学性能与光学透明研究
塑料制品的光学性能与光学透明研究在当代社会，塑料作为一种重要的材料，其应用范围极其广泛在众多应用中，塑料制品的光学性能，尤其是光学透明性，是影响其在光学领域应用的关键因素本文将详细探讨塑料制品的光学性能，以及影响光学透明性的各种因素塑料的光学性能塑料的光学性能主要包括透光性、反射性、散射性、吸收性等这些性能决定了塑料在光学应用中的表现，如制造窗户、镜片、显示屏等透光性透光性是指塑料材料对光线的透过能力不同类型的塑料，其透光性有所不同一般来说，聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等高分子材料的透光性能较好，可以达到90%以上反射性反射性是指塑料材料对光线的反射能力塑料的反射性通常较低，这是因为塑料是漫反射材料，光线入射到塑料表面后，会在材料内部多次散射，导致反射性降低散射性散射性是指塑料材料内部对光线的散射能力散射性会影响塑料的透光性和外观，散射性越大，材料的透光性越差，外观上也越浑浊吸收性吸收性是指塑料材料对光线的吸收能力不同颜色的塑料，其吸收性不同一般来说，深色塑料吸收性较强，浅色塑料吸收性较弱光学透明性研究光学透明性是指材料对光线的透过能力，并且不影响光的颜色影响塑料光学透明性的因素有很多，如化学结构、分子排列、加工工艺等化学结构塑料的化学结构对其光学透明性有很大影响例如，聚碳酸酯（PC）中的碳酸酯结构，使其具有较好的透光性而聚氯乙烯（PVC）中的氯乙烯单元，会导致光线散射，降低透明性分子排列塑料分子的排列方式也会影响光学透明性分子排列有序的塑料，如液晶聚合物，其光学性能更接近于晶体，透光性更好而分子排列无序的塑料，如普通聚合物，透光性较差加工工艺塑料的加工工艺对其光学透明性也有很大影响例如，通过改变加工条件，如温度、压力等，可以调控塑料的结晶度，从而影响其透光性此外，抛光处理可以提高塑料表面的光滑度，降低散射性，提高透明性本文的输出内容已达到要求的字数，接下来将详细探讨影响塑料光学透明性的其他因素，如添加剂、成型工艺等本文仅为整篇文章的相关内容添加剂在塑料制品中添加某些化学物质可以改变其光学性能例如，抗氧剂可以防止塑料在加工过程中因氧化而变色，保持其透明性而着色剂则可以赋予塑料特定的颜色，影响其透光性此外，增塑剂可以改变塑料的流动性，影响其加工性能和光学性能成型工艺塑料的成型工艺对其光学透明性也有重要影响例如，注射成型、吹塑成型等工艺条件，如温度、压力、模具设计等，都会影响塑料的结晶度和光学性能通过优化成型工艺，可以提高塑料制品的透明性和光学性能光学性能的测试与评价为了研究和评价塑料制品的光学性能，需要进行一系列的测试常用的测试方法包括透光率测试、雾度测试、色度测试等这些测试可以定量地描述塑料的透光性、散射性和颜色等光学性能总结与展望本文对塑料制品的光学性能与光学透明性进行了详细的研究影响塑料光学透明性的因素众多，包括化学结构、分子排列、加工工艺、添加剂等通过优化这些因素，可以提高塑料制品的光学性能，满足其在光学领域的应用需求未来，随着新材料的不断开发和加工技术的进步，塑料制品的光学性能将有更进一步的提升同时，对光学性能的研究也将更加深入，为塑料在光学领域的应用提供更多可能性本文的输出内容已达到要求的字数，接下来将探讨塑料光学性能在实际应用中的具体案例，以及如何通过技术创新提高塑料的光学性能本文仅为整篇文章的前60%内容实际应用案例分析塑料的光学性能在实际应用中具有广泛的应用前景以下是一些具体的应用案例分析汽车领域在汽车领域，塑料制品的光学性能对其外观和功能具有重要影响例如，前挡风玻璃和车窗通常采用高光学透明性的塑料材料，如聚碳酸酯（PC）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）这些材料的透光性好，可以保证驾驶员有良好的视野同时，这些材料还具有耐冲击、抗紫外线等性能，提高了汽车的安全性和耐用性电子领域在电子领域，塑料制品的光学性能对产品的显示效果和外观具有重要影响例如，手机屏幕和电视屏幕通常采用光学透明的塑料材料，以保证图像的清晰度和亮度此外，塑料的外观设计也对其销售和品牌形象具有重要影响通过调整塑料的透光性、颜色和质感，可以提高产品的时尚感和竞争力包装领域在包装领域，塑料制品的光学性能对其产品的保护和营销具有重要影响例如，食品包装通常采用透明度较高的塑料材料，如聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE），以展示产品的质量和新鲜度同时，通过调整塑料的颜色和图案，可以提高产品的吸引力和识别度技术创新与提高光学性能为了进一步提高塑料的光学性能，研究人员和工程师正在不断进行技术创新以下是一些关键的技术方向纳米技术纳米技术在塑料光学性能的提高中起到重要作用通过在塑料材料中添加纳米颗粒，可以改变其光学性能，如透光性、散射性和颜色等例如，添加纳米级的二氧化钛（TiO2）可以提高塑料的散射性，使其具有更好的遮盖力和不透明度光学设计光学设计是提高塑料制品光学性能的关键技术之一通过优化塑料的形状、尺寸和表面结构，可以改善其光学性能例如，采用光学级塑料材料制作的镜头和镜片，通过精确的设计和加工，可以实现更好的光学效果表面处理表面处理技术可以改善塑料制品的光学性能例如，通过抛光、涂层等处理，可以提高塑料表面的光滑度和透明度此外，采用特殊的光学涂层技术，如抗反射涂层，可以减少光线的反射和散射，提高塑料的透光性塑料制品的光学性能与光学透明性是其在光学领域应用的关键因素影响光学性能的因素众多，包括化学结构、分子排列、加工工艺、添加剂等在实际应用中，塑料的光学性能对其功能和外观具有重要影响通过技术创新和优化设计，可以进一步提高塑料的光学性能，满足不断增长的应用需求本文对塑料制品的光学性能与光学透明性进行了全面的研究，分析了影响光学性能的各种因素，并探讨了实际应用案例和技术创新方向希望本文的研究对塑料在光学领域的应用和发展具有一定的参考价值本文的输出内容已达到要求的字数。
光学塑料
光学塑料简介1011010211于小贺光学塑料简介一．简介用来制造各种光学零件的塑料介质。
由于光学塑料与光学玻璃比较具有良好的可塑成型工艺特性、重量轻、成本低廉等优点，采用光学塑料制造光学零件（包括简单的照相透镜），特别是制造某些特种光学零件日益增多。
光学塑料的折射率范围由1.42至1.69，阿贝常数，γ=65.3～18.8光学塑料是指用作光学介质材料的塑料。
主要用在批量较大的光学仪器中，用于制造光学基板、透镜、隐形眼镜、有机光导纤维等。
已获得应用的光学塑料主要有透明类塑料。
二.历史第一种完全分解的塑料出自美籍比利时人列奥.亨德里克.贝克兰，102年前的，他注册了酚醛塑料的专利。
贝克兰是鞋匠和女仆的儿子，1863年生于比利时根特。
1884年，21岁的贝克兰获得根特大学博士学位，24岁时就成为比利时布鲁日高等师范学院的物理和化学教授。
1889年，刚刚娶了大学导师的女儿，贝克兰又获得一笔观光奖学金，到美国处置化学接洽。
在哥伦比亚大学的查尔斯.钱德勒教授鼓励下，贝克兰留在美国，为纽约一家摄影提供商处事。
光学塑料材料。
这使他几年后发现了Velox照相纸，这种相纸没关系在灯光下而不是必须在阳光下才能显影。
1893年，贝克兰辞职兴办了Nepera化学公司。
在新产品冲击下，摄影器材商伊士曼.柯达吃不消了。
1898年，经过两次商量，柯达方以75万美元（相当于现在1500万美元）的价钱购得Velox照相纸的专利权。
不过柯达很快发现配方不灵，贝克兰的回答是：这很一般，发现家在专利文件里都会省略一两步，以防被侵权使用。
柯达原告知：他们买的是专利，但不是全部知识。
又付了10万美元，柯达方知机密在一种溶液里。
掘得第一桶金，贝克兰买下了纽约附近扬克斯的一座俯瞰哈德逊河的豪宅，将一个谷仓改成设备齐全的小我实验室，还与人合作在布鲁克林建起试验工厂。
当时刚刚萌芽的电力工业储藏着绝缘资料的巨大市场。
贝克兰嗅到的第一个迷惑是天然的绝缘资料虫胶价钱的飞涨，几个世纪以来，这种资料一直仰仗南亚的家庭手工业分娩。
常用光学塑料性能
常用光学塑料性能光学塑料是一种具有良好透光性、光学清晰度、抗磨损、抗化学腐蚀等优良性能的材料。
在现代工业生产中，光学塑料得到了广泛应用，尤其在高精度光学仪器、LED照明、汽车领域等有着广泛的应用。
在本文中，我们将重点介绍常用的光学塑料的性能。
1. PMMAPMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）是一种具有透明度和优良的耐候化学性能的塑料材料。
它的表面硬度高、耐磨损，因此经常被用作高档餐具、化妆品容器等。
2. PCPC（聚碳酸酯）是一种高性能的透明塑料，它具有高强度、高韧性、高温度和耐磨性等优良性能。
在光学、电子、电器等领域得到了广泛应用。
此外， PC 材料的沉甸甸的手感，加上好的透明度，经常被用作相框、展柜的制作。
3. PSPS（聚苯乙烯）是一种透明的硬质塑料，具有优异的外观，表面光洁且无明显划痕。
它在制作视觉产品时最为常用，特别是制作高档的防晒护目镜、眼镜的透镜上。
4. PC/PMMAPC/PMMA（聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯）双层复合材料是一种新型的光学塑料，它把 PC 和 PMMA 的优点融合在一起。
PC/PMMA 组合材料既能保证材料强度、硬度，也能保证光学性能。
因此，PC/PMMA 组合材料在汽车行业、建筑行业等得到了广泛的应用，它可以制成各种透明支撑杆、装饰材料等。
5. PETGPETG（聚对苯二甲酸乙二酯）是一种具有透明性、高强度、耐高温度和耐腐蚀性的高分子材料，经常被用在高档的细胞卡上，PETG材料的透明度能够保证细胞卡再剥离的时候的视觉观感。
6. AsAs是一种透明的亚基础塑料，属于酯类化合物，具有优良的耐冲击性和透明性。
由于其具有较高的折射率和色散率，使其在高清晰度的显示器制作中得到了广泛应用。
总结总体来说，PMMA、PC、PS、PC/PMMA、PETG、As 等先进的光学塑料材料性能各异，但都具有良好的透光性、力学强度和耐久性，它们在汽车、航空、装饰、特殊工艺、高清晰显示器等领域得到了广泛应用，展现出了明显的优势和应用前景。
光学塑料材质
光学塑料材质光学塑料材料一，光学塑料大致分类塑料材料一般分为热塑性和热固性塑料光学塑料大部分为热塑性塑料，常用的有聚甲基丙烯酸甲脂PMMA聚苯乙烯PS聚碳酸脂PC 等热塑性塑料指的是可反复加热仍可塑的塑料热固性塑料指的是在所用的合成树脂在加热初期软化，具有可塑性，继续加热则随着化学反应燮硬使形状固定不再发生变化常用的材料有烯丙基二甘醇碳酸脂CR-39 树脂眼镜片环氧光学塑料均属于热固性塑料二，主要的光学塑料1，聚甲基丙烯酸甲脂Polymethyl methacrylate 简称PMMA，也称Acrylic摩尔量约为50 万---100 万，（摩尔量对聚合物的性能有很大的影响nd=1 491，色散系数Vd=57.2,是“王冕”材料，透过率约92%，加速老化后240H 透过率仍能达到92%，在室外使用10 年后只降到88%，能透过波长270nm 以上的紫外光PMMA 能透过X 射线和Y 射线，其薄片能透过α射线和β射线，但是能吸收中子线PMMA 密度为1.19kg/m3，在20℃*109Pa 时的平均吸水率为2%，在所有光学塑料中它的吸水率最高，弹性模量为3.16*109Pa,泊松比为0.32,抗张强度为(462---703) *109Pa.PMMA 的线形膨胀系数为8.3*10-5 K-1比K9 玻璃大10 倍,但PMMA 从高温冷却时的光学记忆即组件恢复到它原来尺寸的性能要比玻璃好,它的折射率随温度的变化dn/dt 为-8.5*10-5,比K9 玻璃大出约30 倍,但是它是负值.热导率为0.192W/(m*k),比热容为1465J/(kg*k),它的玻璃化温度为105℃,熔化温度为180℃.PMMA 耐稀无机酸去污液,油脂和弱碱的性能优良,耐浓无机酸中等,不耐醇,酮,溶于芳烃,氯化烃有机溶剂,为强碱及温热的NaOH,KOH 所侵蚀,与显影液不起反应.PMMA 有优良的耐气候性,在热带气候下曝晒多年,它的透明度和色泽变化小.PMMA 目前于广泛被用于制造照相机,摄录一体机,投影机,光盘读出头以及军用火控和制导系统中的非球面透镜和反射镜,还用来制造菲涅尔透镜,微透镜数组,隐形眼镜,光纤,光盘基板等零件.2,聚苯乙烯(Polystyrene 简称PS,也称Styrene)这是一种火石类热塑性光学塑料,尽管它的抗紫外辐射性能,抗划伤性能都不如PMMA,但它折射率高,nd=1.59—1.660,阿贝系数小Vd=30.8,所以当它和PMMA 组合时可以成为对F 和C 谱线进行校正的消色差透镜,二级光谱的校正一般比玻璃的消色差透镜还要更好一些.它的透过率为88%,它的双折射率较大,在阳光作用下聚苯乙烯容易变黄.PS 能自由着色,无嗅无味无毒,不致产生霉菌,吸濕性小吸只有0.02%.PS 热变形温度为70--98℃,与配方及后处理有关,它的最高连续使用温度为60--80℃,成型收缩率为0.45%,其零件经退火处理可减少内应力还可提高机械强度,无前因热变形温度,采用退火清晰度一般比实际的热变形温度低5--6℃.PS 的导热系数不随温度发生变化,因此能作良好的冷冻绝热材料.PS 的比热容温度有明显变化,是塑料中比热较低的一种,在高真空中和在330--380℃内将剧烈地热降解放出43%的挥发物,41%为苯乙烯,2%是甲苯,并残留下二聚三聚四聚及多聚物为57%.PS 能耐某些矿物油,有机酸,碱,盐,低能醇及它们的水溶液,受许多酮类,高级脂肪酯等侵蚀而软化,溶于芳烃,如苯,甲苯,乙苯及苯乙烯单体等.PS 是最耐辐射的聚合物之一,要合性能发生变化须施加很大量的辐射能.PS 是树脂中易成型加工的品种之一,具有成型温度和分解温度相差大,熔融粘度低,尺寸稳定的特点,可用模压成型,也大量用于注塑成型,但它的脆性比其它光学塑料大,因此易开裂,在切浇口时应注意防止破裂,它还能用一般的金属或木材加工工具进行机械加工,如钻,锯,切等.PS 除与PMMA 组成消色差的透镜外还用于复制光栅组件.为改善PS 的性能,开发出一些改良品种,如由70%的聚苯乙烯和30%和丙烯酸甲脂共聚形成新的光学塑料NAS.另一种共聚物是丙烯腈—苯乙烯的共聚物称为SAN,主要用在工程塑料制品,光学上主要用作窗口,基本保持了PS 的透明度,但仍有发黄的趋势,nd=1.567,最高使用温度75--90℃,热变形温度82--105℃,线形膨胀系数(6.5—6.7)* 10-5 K-1,密度为1.06kg/m3---1.08kg/m3.3,聚碳酸脂(Polycarbonate 称PC)综合性能优良的热塑性塑料,有良好的耐热性,耐寒性,并在较宽温度范围内(-135℃---+120℃)保持高的机械强度,尺寸稳定性好,温度升高到105℃时材料的线性尺寸增加0.07%,有很高的冲击强度,延展性好,具有均匀的成型收缩率,吸水率低,在水中浸泡24H 仅增重0.13%,但不易进行机械加工,注塑成型是最常用的方法.密度为1.20kg/m3,本色呈淡黄色,加点淡蓝色后得到无色透明制品.nd=1.586,vd=34.0,透过率为88%,PC 的机械特性是韧而剛,無缺口抗衝擊強度在熱塑性塑膠中名列前茅,成型收縮率穩定在0.5%--0.7%.PC 在室温下耐水,稀酸,氧化剂,还原剂,盐,油,脂肪烃的侵蚀,不耐碱,胺,酮,芳香烃的侵蚀,在很多有机液体为蒸气中溶胀,并导致应力开裂,溶于二氯甲烷,二氯霉素乙烷,甲酚,二恶烷中,长期致于水中会水解破裂导致脆化.PC 在水中正常吸濕性為0.15%,溫水中肖水為0.35%,沸水中吸水為0.58%,能耐60 攝氏度的水溫.由於PC 的光學常數與PS 相似,所以可以和PMMA 組成消色差透鏡.光學塑膠的折射率是波長λ(μm)的函數,可以用下列公式計算:n2(λ)=A0+A1λ2+A2λ-2+A3λ-4+A4λ-6+A5λ-8三種塑膠係數如下:4,苯乙烯和丙烯酸脂的共聚物,簡稱:NAS70%的苯乙烯和30%的丙烯酸脂的共聚物,它和各性能优于聚苯乙烯.透过率可达90%,折射率nd 可达1.533—1.567 之间变化,vd=35,可以被用来作样正色差的第二种材料,但它一般只用来作薄透镜.5,烯丙基二甘醇碳酸脂(Allgl diglycol carbonate,简称ADC或CR-39)它是目前在光学领域中最主要的一种热固性材料,因此这种材料通常用浇铸的方法成形,澆注在玻璃模具中,一般在140℃的溫度下用17H 的時間固化成型.Nd=1.498,vd=53---57,白光透過率92%,耐磨性,抗衝擊,化學腐蝕的能力強,能經受持續100℃的高溫,短時間內能耐150℃,由於它的收縮率很大(在固化時收縮率達14%)因此它主要用於眼鏡片.6.新品種①聚三環癸甲基丙烯酸脂OZ—1000 及1011,1012,1013 等系列.是日本日立化工公司開發出一種新型脂環樹脂.②ARTON由日本合成橡膠公司(JSR)開發的,在熱塑性樹脂中它的比重最輕,吸水率很小,優於PMMA,有良好的透過,色差小,雙折射率比PC 的小,耐熱性好於PMMA 和PC,拉伸強度優於PMMA,彎曲彈性模量優於PC,因此它很適合作非球面透鏡.③環烯烴共聚物,簡稱COC④ 環烯烴聚合物(Cyclo—olefin polymer 簡稱COP)是日本瑞翁公司開發的另一種非晶型聚烯烴(Zeonex480 等)Zeonex480與PC,PMMA的性能比較。
【塑料橡胶制品】光学塑料材料
（塑料橡胶材料）光学塑料材料光学塑料材料辛企民<<光学塑料非球面制造技术>>2004年一，光学塑料大致分类：塑料材料一般分为热塑性和热固性塑料。
光学塑料大部分为热塑性塑料，常用的有：聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）聚苯乙烯（PS）聚碳酸脂（PC）等。
热塑性塑料指的是可反复加热仍可塑的塑料。
热固性塑料：指的是在所用的合成树脂在加热初期软化，具有可塑性，继续加热则随着化学反应燮硬使形状固定不再发生变化。
常用的材料有：烯丙基二甘醇碳酸脂（CR-39）树脂眼镜片环氧光学塑料均属于热固性塑料。
二，主要的光学塑料1，聚甲基丙烯酸甲脂（Polymethylmethacrylate简称PMMA，也称Acrylic）摩尔量约为50万---100万，（摩尔量对聚合物的性能有很大的影响）nd=1.491，色散系数Vd=57.2,是“王冕”材料，透过率约92%，加速老化后240H透过率仍能达到92%，在室外使用10年后只降到88%，能透过波长270nm 以上的紫外光。
PMMA能透过X射线和Y射线，其薄片能透过α射线和β射线，但是能吸收中子线。
PMMA密度为1.19kg/m3，在20℃*109Pa时的平均吸水率为2%，在所有光学塑料中它的吸水率最高，弹性模量为3.16*109Pa,泊松比为0.32,抗张强度为(462---703)*109Pa.PMMA的线形膨胀系数为8.3*10-5K-1比K9玻璃大10倍,但PMMA从高温冷却时的光学记忆即组件恢复到它原来尺寸的性能要比玻璃好,它的折射率随温度的变化dn/dt为-8.5*10-5,比K9玻璃大出约30倍,但是它是负值.热导率为0.192W/(m*k),比热容为1465J/(kg*k),它的玻璃化温度为105℃,熔化温度为180℃.PMMA耐稀无机酸去污液,油脂和弱碱的性能优良,耐浓无机酸中等,不耐醇,酮,溶于芳烃,氯化烃有机溶剂,为强碱及温热的NaOH,KOH所侵蚀,与显影液不起反应. PMMA有优良的耐气候性,在热带气候下曝晒多年,它的透明度和色泽变化小.PMMA目前于广泛被用于制造照相机,摄录一体机,投影机,光盘读出头以及军用火控和制导系统中的非球面透镜和反射镜,还用来制造菲涅尔透镜,微透镜数组,隐形眼镜,光纤,光盘基板等零件.2,聚苯乙烯(Polystyrene简称PS,也称Styrene)这是一种火石类热塑性光学塑料,尽管它的抗紫外辐射性能,抗划伤性能都不如PMMA,但它折射率高,nd=1.59—1.660,阿贝系数小Vd=30.8,所以当它和PMMA组合时可以成为对F和C谱线进行校正的消色差透镜,二级光谱的校正一般比玻璃的消色差透镜还要更好一些.它的透过率为88%,它的双折射率较大,在阳光作用下聚苯乙烯容易变黄.PS能自由着色,无嗅无味无毒,不致产生霉菌,吸濕性小吸只有0.02%.PS热变形温度为70--98℃,与配方及后处理有关,它的最高连续使用温度为60--80℃,成型收缩率为0.45%,其零件经退火处理可减少内应力还可提高机械强度,无前因热变形温度,采用退火清晰度一般比实际的热变形温度低5--6℃.PS的导热系数不随温度发生变化,因此能作良好的冷冻绝热材料.PS的比热容温度有明显变化,是塑料中比热较低的一种,在高真空中和在330--380℃内将剧烈地热降解放出43%的挥发物,41%为苯乙烯,2%是甲苯,并残留下二聚三聚四聚及多聚物为57%.PS能耐某些矿物油,有机酸,碱,盐,低能醇及它们的水溶液,受许多酮类,高级脂肪酯等侵蚀而软化,溶于芳烃,如苯,甲苯,乙苯及苯乙烯单体等.PS是最耐辐射的聚合物之一,要合性能发生变化须施加很大量的辐射能.PS是树脂中易成型加工的品种之一,具有成型温度和分解温度相差大,熔融粘度低,尺寸稳定的特点,可用模压成型,也大量用于注塑成型,但它的脆性比其它光学塑料大,因此易开裂,在切浇口时应注意防止破裂,它还能用一般的金属或木材加工工具进行机械加工,如钻,锯,切等. PS除与PMMA组成消色差的透镜外还用于复制光栅组件.为改善PS的性能,开发出一些改良品种,如由70%的聚苯乙烯和30%和丙烯酸甲脂共聚形成新的光学塑料NAS.另一种共聚物是丙烯腈—苯乙烯的共聚物称为SAN,主要用在工程塑料制品,光学上主要用作窗口,基本保持了PS的透明度,但仍有发黄的趋势,nd=1.567,最高使用温度75--90℃,热变形温度82--105℃,线形膨胀系数(6.5—6.7)*10-5K-1,密度为1.06kg/m3---1.08kg/m3. 3,聚碳酸脂(Polycarbonate称PC)综合性能优良的热塑性塑料,有良好的耐热性,耐寒性,并在较宽温度范围内(-135℃---+120℃)保持高的机械强度,尺寸稳定性好,温度升高到105℃时材料的线性尺寸增加0.07%,有很高的冲击强度,延展性好,具有均匀的成型收缩率,吸水率低,在水中浸泡24H仅增重0.13%,但不易进行机械加工,注塑成型是最常用的方法.密度为1.20kg/m3,本色呈淡黄色,加点淡蓝色后得到无色透明制品.nd=1.586,vd=34.0,透过率为88%,PC的机械特性是韧而剛,無缺口抗衝擊強度在熱塑性塑膠中名列前茅,成型收縮率穩定在0.5%--0.7%.機械性能熱性能PC在室温下耐水,稀酸,氧化剂,还原剂,盐,油,脂肪烃的侵蚀,不耐碱,胺,酮,芳香烃的侵蚀,在很多有机液体为蒸气中溶胀,并导致应力开裂,溶于二氯甲烷,二氯霉素乙烷,甲酚,二恶烷中,长期致于水中会水解破裂导致脆化. PC在水中正常吸濕性為0.15%,溫水中肖水為0.35%,沸水中吸水為0.58%,能耐60攝氏度的水溫.由於PC的光學常數與PS相似,所以可以和PMMA組成消色差透鏡.光學塑膠的折射率是波長λ(μm)的函數,可以用下列公式計算:n2(λ)=A0+A1λ2+A2λ-2+A3λ-4+A4λ-6+A5λ-8三種塑膠係數如下:4,苯乙烯和丙烯酸脂的共聚物,簡稱:NAS70%的苯乙烯和30%的丙烯酸脂的共聚物,它和各性能优于聚苯乙烯.透过率可达90%,折射率nd可达1.533—1.567之间变化,vd=35,可以被用来作样正色差的第二种材料,但它一般只用来作薄透镜.5,烯丙基二甘醇碳酸脂(Allgldiglycolcarbonate,简称ADC或CR-39)它是目前在光学领域中最主要的一种热固性材料,因此这种材料通常用浇铸的方法成形,澆注在玻璃模具中,一般在140℃的溫度下用17H的時間固化成型.Nd=1.498,vd=53---57,白光透過率92%,耐磨性,抗衝擊,化學腐蝕的能力強,能經受持續100℃的高溫,短時間內能耐150℃,由於它的收縮率很大(在固化時收縮率達14%)因此它主要用於眼鏡片.6.新品種①聚三環癸甲基丙烯酸脂OZ—1000及1011,1012,1013等系列.是日本日立化工公司開發出一種新型脂環樹脂.②ARTON由日本合成橡膠公司(JSR)開發的,在熱塑性樹脂中它的比重最輕,吸水率很小,優於PMMA,有良好的透過,色差小,雙折射率比PC的小,耐熱性好於PMMA和PC,拉伸強度優於PMMA,彎曲彈性模量優於PC,因此它很適合作非球面透鏡.③環烯烴共聚物,簡稱COCCOC的主要性能④環烯烴聚合物(Cyclo—olefinpolymer簡稱COP)是日本瑞翁公司開發的另一種非晶型聚烯烴(Zeonex480等) Zeonex480與PC,PMMA的性能比較八種主要光學塑膠特性光學玻璃和光學塑膠的光學性能光学塑料的优点:1,能进行大批量生产,降低制造成本.2,可以设计非常复杂的形状.3,重量轻,耐冲击.4,,可以同时压出光学面和定位面.减少系统装配成本. 5,零件的质量一致.光学塑料的缺点:1,对温度和湿度等环境的变化更为灵敏经济危机学塑料的热膨胀系数比玻璃大出一个数量级,光学塑料的折射率温度系数比玻璃要大6倍到50倍.一般来讲塑料光学零件的最高连续工作温度不得高于80---120摄氏度.光学塑料的吸湿性也比玻璃大得多.2,注射成型过程影响表面面形精度.由于材料在成型过程中的流动模式和冷却，固化收缩，光学零件的面形精度会受到影响。
光学塑料分类
光学塑料分类
光学塑料可以根据其用途和特性进行分类，常见的分类方式如下：1. 透明塑料：透明塑料是指具有良好的透光性能的塑料，如聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等。
2. 光学膜材料：光学膜材料是一种具有特殊光学性能的塑料，用于制作光学膜、反射膜、滤光膜等光学元件，如聚酰亚胺（PI）、聚四氟乙烯（PTFE）等。
3. 高折射率塑料：高折射率塑料是指具有较高折射率的塑料，常用于光学透镜、光纤等光学器件的制作，如聚苯乙烯（PS）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）等。
4. 低折射率塑料：低折射率塑料是指具有较低折射率的塑料，常用于光学涂层、光学胶水等光学元件的制作，如聚氟乙烯（PVDF）、聚甲基硅氧烷（PMDS）等。
5. 耐高温塑料：耐高温塑料是指具有较高耐温性能的塑料，能够在高温环境下保持其光学性能，如聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）等。
以上是一些常见的光学塑料分类，不同类型的光学塑料具有不同的特性和应用领域，可以根据具体需求选择合适的材料。
常用光学塑料性能
常用光学塑料性能PMMA-聚甲基丙烯甲酯密度(kg/m3)：(1.17～1.20)×10E3nD ν：1.49 57.2～57.8透过率(%)：90～92吸水率(%)：0.3～0.4玻璃化温度：10E5熔点（或粘流温度）：160～200马丁耐热：68热变形温度：74～109(4.6 ×10Pa) 68～99(18.5×10Pa)线膨胀系数：(5～9)×10E-5计算收缩率(%)：1.5～1.8比热J/kgK：1465导热系数W/m K：0.167～0.251燃烧性m/min：慢耐酸性及对盐溶液的稳定性：出强氧化酸外，对弱碱较稳定耐碱性：对强碱有侵蚀对弱碱较稳定耐油性：对动植物油，矿物油稳定耐有机溶剂性：对芳香族，氯化烃等能溶解，醇类脂肪族无影响日光及耐气候性：紫外透过滤73.5%BMC-不饱和聚酯团状模塑料（Bulk molding compounds）⒈一般性能：BMC的比重较大，在1.3~2.1之间；制品外观光亮，手感好，有硬而厚重的感觉；用火加热会产生很多油烟，并有苯乙烯气味；某些品种的BMC（DMC）难燃，但某些品种又极易燃烧，燃烧后留下无机物质。
⒉尺寸稳定性：BMC的线膨胀系数是（1.3~3.5）×10-5K-1，比一般的热塑性塑料小，因而使得BMC具有很高的尺寸稳定性和尺寸精度。
温度对BMC（DMC）的尺寸稳定性影响很小，但湿度的影响则较严重，BMC吸湿后会膨胀。
BMC（DMC）的线膨胀系数和钢、铝的很接近，因此可以和其进行复合。
⒊机械强度：BMC的拉伸、弯曲、冲击强度等性能高于热塑性塑料，抗蠕变也比热塑性塑料好。
⒋耐水和溶剂性：BMC对水、乙醇、脂肪烃、油脂、油具有良好的耐腐蚀性，但是不耐酮、氯碳氢化合物、芳香烃、酸碱等。
BMC吸水率低，浸泡一天后绝缘性能仍然很好。
⒌耐热性：BMC的耐热性比一般工程塑料都要好，热变形温度HDT为200~280℃，可长期在130℃温度下使用。
塑料加工在光学器件中的应用
塑料加工在光学器件中的应用随着科技的发展，光学器件在工业、医疗等领域中的应用越来越广泛。
而作为光学器件的基础材料之一，塑料在其中扮演着重要的角色。
本文将简单介绍塑料加工在光学器件中的应用。
一、塑料在光学器件中的特点1、透光性塑料具有良好的透明性，当然也可以被着色变成半透明或不透明状态。
它的透光性可以比肩玻璃，但它比玻璃更加轻盈，这种特性使它成为了光学器件制造的理想材料。
2、成型性塑料在热塑性和热固性两种形态下都具有很强的成型性。
它可以通过吹塑、注塑、挤出和压制等方式进行成型，这让塑料可以被制成各种形状和尺寸的光学器件。
此外，塑料还可以很轻易地加工出凸透镜和凹透镜等非球面透镜，而制作出非球面透镜则非常复杂，需要很多高端技术。
3、成本低廉相对于传统的光学器件材料，塑料在成本方面具有很大的优势，其生产成本远低于玻璃和金属等传统材料。
二、1、塑料透镜光学透镜是光学器件中的基本组成部分之一。
在过去，光学透镜都是通过玻璃制成的，而随着人们对轻量化和成本的追求，越来越多的光学器件转向使用塑料制作。
塑料透镜采用先进的塑料成型技术制成，可以用于各种成像器件，包括照相机、摄像机、手机等。
2、光学滤波器塑料材料被广泛运用在各种光学滤波器的制造中。
这些光学滤波器可以过滤特定波长的光线，可以被用于各种光学仪器和设备，如光谱仪、医疗仪器等。
3、塑料光纤塑料光纤与玻璃光纤是光通信领域的两种主要类型。
相比于玻璃光纤，塑料光纤的成本更低，安装更加简便，因此越来越多的地方开始采用塑料光纤。
三、塑料加工中的问题由于塑料加工的有效性和成形性，加工出来的成品质量受到一系列因素的影响，包括温度、压力、模具等等。
此外，塑料加工过程中还可能产生多种缺陷，比如气泡、熔体凝固不均等等。
四、未来展望随着塑料材料技术的不断提升，塑料透镜、滤光片和光纤等光学器件已经广泛应用于医疗、通讯、汽车等领域。
未来，新型塑料材料将会不断涌现，为光学器件的制造提供更多选择，同时塑料加工技术也将不断创新，以提高成品质量和工作效率。
第12讲 第十章 光学塑料件设计
比较几种光学塑料性能比较
应用最广，透明性最好， 应用最广，透明性最好，耐候 性好；但质脆，不耐热， 性好；但质脆，不耐热，吸湿 率高。 率高。
耐热性最好，冲击性好， 耐热性最好，冲击性好，强度 为光学塑料中最好， 为光学塑料中最好，但双折射 大，应力开裂及溶剂开裂
价格最便宜，易于加工， 价格最便宜，易于加工，着色 力强，折射率高。 力强，折射率高。
目前满足上述塑料： 目前满足上述塑料：CR-39、PMMA、PC、PS、TPX、SAN、 、 、 、 、 、 、 NAS。 。
2.塑料做透镜必须考虑 塑料做透镜必须考虑 •折射率：塑料透镜的折射率随透镜形状和成型方法不同而改变。 折射率：塑料透镜的折射率随透镜形状和成型方法不同而改变。 折射率 •温度补偿措施：周围环境变化会引起塑料透镜焦点位移，从而 温度补偿措施： 温度补偿措施 周围环境变化会引起塑料透镜焦点位移， 导致性能下降。采取措施：组成为无光焦度光学系统， 导致性能下降。采取措施：组成为无光焦度光学系统，不担负 光焦度作用；与玻璃透镜一起构成合式差动光学系统， 光焦度作用；与玻璃透镜一起构成合式差动光学系统，玻璃透 镜承担主要光焦度。 镜承担主要光焦度。 •双折射：对透镜影响很大。材料的色散越高，双折射越大；模 双折射： 双折射 对透镜影响很大。材料的色散越高，双折射越大； 具结构和成型工艺不同，残余双折射大小不一样。 具结构和成型工艺不同，残余双折射大小不一样。 •色散：复色光通过某种媒质被分解成单一波长的色光的现象。 色散： 色散 复色光通过某种媒质被分解成单一波长的色光的现象。 相机镜头若存在色散， 相机镜头若存在色散，不同颜色的被摄体因折射出来的色光波 长不一致就会聚结不成清晰的影像。 长不一致就会聚结不成清晰的影像。 阿贝数：表征色散的重要指标，称为色散系数。 阿贝数：表征色散的重要指标，称为色散系数。 吸收光谱：物体发出的光通过物质时，某些波长被物质吸收。 吸收光谱：物体发出的光通过物质时，某些波长被物质吸收。 色度：描述影像色彩及饱和度。 色度：描述影像色彩及饱和度。
光学级pm ma材料
光学级pm ma材料
光学级PMMA材料，即聚甲基丙烯酸甲酯，是一种具有弹性、透明度高的
通用塑料。
它具有优良的机械性能和耐磨性，因此被广泛应用于光学领域。
这种材料的高光学清晰度和紫外线透过率使其成为制造眼镜、投影仪和光学仪器等产品的理想选择，以满足客户对光学性能的要求。
此外，光学级PMMA材料还有多种颜色可供选择，包括本色、黑色等。
其
特性级别包括透明级、阻燃级、抗紫外线和高抗冲等，用途级别包括通用级和光学级。
这种材料的加工级别为注塑级，可以通过注塑成型进行加工。
在市场上，有许多品牌提供光学级PMMA材料，如日本旭化成、韩国LG、德国德固赛等。
这些品牌通过不断的研发和技术创新，为光学级PMMA材料的生产和应用提供了更多的选择和可能性。
总的来说，光学级PMMA材料是一种优秀的塑料材料，具有广泛的应用前
景和市场潜力。
随着技术的不断进步和市场需求的变化，光学级PMMA材料将继续发挥其优势，为人们的生活和工作带来更多的便利和价值。
塑胶光学镜片介绍
塑料光学镜片介绍万良伟一塑料光学简介塑料光学是一门新兴行业，它开始于20世纪50~60年代，最初时主要产品仅限于放大器、玩具、太阳镜、电话拨盘、信号灯等低功能、低质量要求的产品；自70年代开始导入照相系统,80年代以后凭借其低成本、高效率的生产模式向玻璃光学技术发起挑战，并藉此实现了自身的蓬勃发展，特别是目前发展到用金刚石车削实现镜面高精度非球面化，为塑料光学提供了更为广阔的市场，更充分体现了塑料光学的不可替代性，现广泛应用于检测仪器、照相机、激光扫描、光盘读写器、光通讯、手机摄像头等不同行业。
二塑料光学镜片原料光学塑料原料是一种可以和光学镜片相媲美的、具有光学多功能的聚合物透明材料，分为热固性和热塑性两种；常用的塑料光学镜片原料主要为热塑性原料，以聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、聚碳酸脂(PC)、聚苯乙烯(PS) 以及ZEONEX 和COC等为代表，由于热塑性光学塑料原料加热熔化冷却后又固化的特性，易于模塑成各种形状复杂的光学透镜，为塑料光学镜片加工提供了便利的条件；塑料光学镜片射出成型正是利用了热塑性光学塑料原料的这一特性，在特定温度条件下(300℃以内)使塑料原料熔化成流动状态，再用一定的压力和速度将熔融塑料挤压到预制的模具内冷却固化成型，由于模具完全根据镜片要求进行设计制造(特别是非球面加工)，使塑料光学镜片具备一次加工成品镜片的优越性，从而使塑料光学镜片可以实现非球面甚至双非球面的大批量生产。
由于光学塑料原料的这些特性因素，使光学塑料镜片与光学玻璃镜片相比有如下特点：2.1 优点：2.1.1.塑料镜片可设计成各种形状复杂的球面、非球面镜片以及框架镜片一体化；2.1.2.容易实现一次加工成品镜片，生产周期短，可以实现大批量生产，因此大大提高生产效率、降低生产成本。
2.1.3.塑料镜片比重小，大幅度减轻产品重量，便于携带；2.1.4.塑料镜片抗冲击性较好，不易破碎；2.1.5.由于可以实现非球面化、甚至双非球面化，相对可以减少镜片数量，减小焦距，增大摄像范围，消除像差…所有这些为摄像头的极小化提供了必备条件。
塑胶光学镜片介绍
塑料光学镜片介绍万良伟一塑料光学简介塑料光学是一门新兴行业，它开始于20世纪50~60年代，最初时主要产品仅限于放大器、玩具、太阳镜、电话拨盘、信号灯等低功能、低质量要求的产品；自70年代开始导入照相系统,80年代以后凭借其低成本、高效率的生产模式向玻璃光学技术发起挑战，并藉此实现了自身的蓬勃发展，特别是目前发展到用金刚石车削实现镜面高精度非球面化，为塑料光学提供了更为广阔的市场，更充分体现了塑料光学的不可替代性，现广泛应用于检测仪器、照相机、激光扫描、光盘读写器、光通讯、手机摄像头等不同行业。
二塑料光学镜片原料光学塑料原料是一种可以和光学镜片相媲美的、具有光学多功能的聚合物透明材料，分为热固性和热塑性两种；常用的塑料光学镜片原料主要为热塑性原料，以聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、聚碳酸脂(PC)、聚苯乙烯(PS) 以及ZEONEX 和COC等为代表，由于热塑性光学塑料原料加热熔化冷却后又固化的特性，易于模塑成各种形状复杂的光学透镜，为塑料光学镜片加工提供了便利的条件；塑料光学镜片射出成型正是利用了热塑性光学塑料原料的这一特性，在特定温度条件下(300℃以内)使塑料原料熔化成流动状态，再用一定的压力和速度将熔融塑料挤压到预制的模具内冷却固化成型，由于模具完全根据镜片要求进行设计制造(特别是非球面加工)，使塑料光学镜片具备一次加工成品镜片的优越性，从而使塑料光学镜片可以实现非球面甚至双非球面的大批量生产。
由于光学塑料原料的这些特性因素，使光学塑料镜片与光学玻璃镜片相比有如下特点：2.1 优点：2.1.1.塑料镜片可设计成各种形状复杂的球面、非球面镜片以及框架镜片一体化；2.1.2.容易实现一次加工成品镜片，生产周期短，可以实现大批量生产，因此大大提高生产效率、降低生产成本。
2.1.3.塑料镜片比重小，大幅度减轻产品重量，便于携带；2.1.4.塑料镜片抗冲击性较好，不易破碎；2.1.5.由于可以实现非球面化、甚至双非球面化，相对可以减少镜片数量，减小焦距，增大摄像范围，消除像差…所有这些为摄像头的极小化提供了必备条件。
光学材料大全
光学材料大全常用光学塑料-聚甲基丙烯甲酯PMMA密度(kg/m3)：(1.17～1.20)×10E3nD ν：1.49 57.2～57.8透过率(%)：90～92吸水率(%)：0.3～0.4玻璃化温度：10E5熔点（或粘流温度）：160～200马丁耐热：68热变形温度：74～109(4.6 ×10Pa) 68～99(18.5×10Pa) 线膨胀系数：(5～9)×10E-5计算收缩率(%)：1.5～1.8比热J/kgK：1465导热系数W/m K：0.167～0.251燃烧性m/min：慢耐酸性及对盐溶液的稳定性：出强氧化酸外，对弱碱较稳定耐碱性：对强碱有侵蚀对弱碱较稳定耐油性：对动植物油，矿物油稳定耐有机溶剂性：对芳香族，氯化烃等能溶解，醇类脂肪族无影响日光及耐气候性：紫外透过滤73.5%常用光学塑料-苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物密度(kg/m3)：(1.12～1.16)×10E3nD ν：1.533 42.4透过率(%)：90吸水率(%)：0.2玻璃化温度：熔点（或粘流温度）：马丁耐热：<60热变形温度：85～99 (18.5×105Pa)线膨胀系数：(6～8)×10E-5计算收缩率(%)：比热J/kgK：导热系数W/m K：0.125～0.167燃烧性m/min：慢耐酸性及对盐溶液的稳定性：除强氧化酸外，对酸盐水均稳定耐碱性：对强碱有侵蚀，对弱碱较稳定耐油性：对动植物油，矿物油稳定耐有机溶剂性：对芳香族，氯化烃等能溶解，醇类脂肪族无影响日光及耐气候性：紫外透过滤73.5%常用光学塑料-聚碳酸酯PC密度(kg/m3)：1.2 ×10E3nD ν：1.586(25) 29.9透过率(%)：80～90吸水率(%)：23CRH50% 0.15 水中0.35玻璃化温度：149熔点（或粘流温度）：225～250(267)马丁耐热：116～129热变形温度：132～141(4.6×105Pa) 132138(18.5×105Pa)线膨胀系数：6×10-5计算收缩率(%)：0.5～0.7比热J/kgK：1256导热系数W/m K：0.193燃烧性m/min：自熄耐酸性及对盐溶液的稳定性：强氧化剂有破坏作用，在高于60水中水解，对稀酸，盐，水稳定耐碱性：强碱溶液，氨和胺类能腐蚀和分解，弱碱影响较轻耐油性：对动物油和多数烃油及其酯类稳定耐有机溶剂性：溶于氯化烃和部分酮，酯及芳香烃中，不溶于脂肪族，碳氢化合物，醚和醇类日光及耐气候性：日光照射微脆化常用光学塑料-烯丙基二甘碳酸酯CR39密度(kg/m3)：25 1.32×10E3nD ν：1.498 53.6～57.8透过率(%)：92吸水率(%)：0.2 24h 25玻璃化温度：熔点（或粘流温度）：马丁耐热：热变形温度：8×10-5(-40～+25)11.4×10-5(25～75)14.3×10-5(75～125)线膨胀系数：计算收缩率(%)：比热J/kgK：导热系数W/m K：燃烧性m/min：耐酸性及对盐溶液的稳定性：耐碱性：耐油性：耐有机溶剂性：日光及耐气候性：常用光学塑料-苯乙烯-丙烯腈共聚物AS密度(kg/m3)：(1.075～1.1)×10E3nD ν：1.498 53.6～57.8透过率(%)：92吸水率(%)：0.2～0.3 24h玻璃化温度：熔点（或粘流温度）：马丁耐热：热变形温度：线膨胀系数：3.6×10E-5计算收缩率(%)：比热J/kgK：导热系数W/m K：燃烧性m/min：耐酸性及对盐溶液的稳定性：耐碱性：耐油性：耐有机溶剂性：日光及耐气候性：略变黄常用光学塑料-苯乙烯-丁二烯-丙烯酯ABS密度(kg/m3)：(1.02～1.16)×10E3nD ν：透过率(%)：吸水率(%)：0.2～0.4 24h玻璃化温度：熔点（或粘流温度）：130～160马丁耐热：63热变形温度：90～108(4.6×105Pa) 83～103(18.5×105Pa)线膨胀系数：7.0×10E-5计算收缩率(%)：0.4～0.7比热J/kgK：1381～1675导热系数W/m K：0.173～0.303燃烧性m/min：慢耐酸性及对盐溶液的稳定性：对酸，水，无机盐几乎没有影响，在冰醋酸中会引起应开裂耐碱性：耐碱性能良好耐油性：对某些植物油会引起应力开裂耐有机溶剂性：在酮，醛，酯以及有些氯化烃中要溶解，长期接触烃类会软化和溶涨日光及耐气候性：比聚苯乙烯好。
塑料的光学特性,雾度、透光率、折射率知识
塑料的光学特性，雾度、透光率、折射率知识塑料光学特征包括了：传递特性，即光的透过、反射、散射及折射等；以及光的转换特性，即光的吸收、光化、光电、光热及光致变色等。
光的传递特性指标有雾度、透光率、折射率、双折射及色散等。
其中透光率和雾度主要表征材料的透光性，折射率、双折射及色散主要表征材料的透光质量。
雾度：透过试样而偏离入射光方向的散射光通量与透射光通量之比的百分数。
透明或半透明材料的内部或表面由于光散射造成的云雾状或混浊的外观。
以散射的光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示。
透光率：透过试样的光通量和射到试样上的光通量之比，用百分数表示。
是表征材料透明程度的一个最重要性能指标。
塑料制品透明的条件有两个：一为制品是非结晶体；二为虽部分结晶但颗粒细小，小于可见光波长范围，不妨碍太阳光光谱中可见光和近红外光的透过。
任何一种透明材料的透光率都达不到100乐即使是透明性最好的光学玻璃的透光率一般也难以超过95%o透光率和雾度都是衡量材料透明性的重要指标，关系如下。
一般来说，透光率与雾度之间成反比关系，即透光率高的材料，其雾度低,反之亦然。
但是，雾度大的材料也可以是透光率不很低，光扩散材料及光扩散制件就属于这种情况。
所以透光率和雾度是相互成立又相互联系的两个光学指标。
塑料的折射率知识：1.折射率：入射光与透过光两者方向之差。
衡量材料折射的大小，可用折射率表征。
折射率越大，材料的折射越严重。
折射率可用光在空气中和在塑料中的传播速度之比来计算。
2.双折射：材料的平行方向与垂直方向折射率的差值。
双折射越大，越容易造成图像产生歪影等现象。
双折射降低了光学材料的透光质量，应尽力降低材料的双折射。
之所以产生双折射现象，主要是由树脂的分子结构和分子的取向两方面决定的。
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1 聚甲基丙烯酸甲酯
（PMMA） 2 聚苯乙烯（PS） 分类
3
聚碳酸脂（PC）
4 透明聚酰胺
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）
俗称有机玻璃，是光学性能最好的塑料。 PMMA 力学和电学性能一般，热膨胀系数 是无机玻璃的 8-10 倍，长期使用温度仅为 80 度，吸湿性偏高，水中浸泡 24h 后吸水 率达到0.1%-0.4%。PMMA能注塑、挤出 和热成型透明制品也可以浇铸成型，将液体 的 PMMA 单体和催化剂一起注入模具中， 在适当温度下保温并缓慢冷却。
聚苯乙烯（PS）
与 PMMA 和 PC 一起称为三大透明塑料。 它的光学性能比 PMMA 差，但吸湿率低， 饱和吸水率仞为0.03%-0.05%。模塑成型 光学制品时需注意， PS 制品的双折射率大， 易应力发白和开裂。制品抗冲性能差，低温 脆性明显。而且 PS 制品的耐候性差，长期 存放和受阳光照射会发黄变浊。
聚碳酸脂（PC）
是综合性能优良的透明工程塑料，PC光 学性能仅低于 PMMA 。但耐热耐寒，在 135-120 度范围内能保持力学性能稳定。 PC 制品的硬度低，耐磨性差，双折射率高， PC 溶体的黏度高，成型时对水敏感，成型 后残余应力高。注射、挤出和吹塑高质量的 PC透明制品有较高的工艺要求。
塑料灯罩
透明聚酰胺
是一种无定型的聚合物。透光率可达 90% ，吸水率较高为 0.41% ，但低于大多 数聚酰胺品种。它兼有普通聚酰胺的良好力 学性能，且抗刻痕和耐应力开裂优于 PMMA和PC。
光 学 塑 料 镜 片
塑
光学用塑料
1.概念：
光学用塑料属于高分子光学中的 一类。光学塑料是指用作光学介质材料 的塑料。主要用在批量较大的光学仪器 中，用于制造光学基板、透镜、隐形眼 镜、有机光导纤维等。
光 学 薄 膜
2.简介
用来制造各种光学零件的塑料介 质。由于光学塑料与光学玻璃比较具 有良好的可塑成型工艺特性、重量轻、 成本低廉等优点，采用光学塑料制造 光学零件（包括简单的照相透镜）， 特别是制造某些特种光学零件日益增 多。光学塑料的折射率范围由 1.42 至 1.69，阿贝常数，γ =65.3～18.8。