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学院: 材料科学与工程学院专业: 高分子材料与工程学号: 1102020324 姓名: 周夏恒 2014 年6月 19日 I 摘要光学材料是具有一定光学性质和功能的材料的统称。它包括光学玻璃、光学晶体和聚合物光学材料。与无机玻璃相比,聚合物光学材料具有质轻、耐冲击等优点,不足之处是折光指数、化学稳定性不及无机玻璃。环氧树脂作为一种热固性树脂材料,具有耐热和耐溶剂,蠕变小、双折射和透湿性小等优点,适合应用在光学领域,但环氧树脂要当作光学材料使用时,还需要进一步提高其折光指数, 同时满足无色、透明、粘度低和易于加工成型等条件。通过分子结构设计,在环氧树脂中引入高折射率原子和可聚合丙烯基双键,进行均聚或与传统的光学树脂单体共聚来调节其折光指数,从而获得具有较高折射光指数、透明的综合性能优良的光学树脂。本文以 4,4 ’- 二羟基二苯硫醚和环氧氯丙烷为原料,合成出了一种含硫的环氧树脂,然后采用丙烯酸对其进行改性;分别对含硫环氧树脂和含硫环氧丙烯酸树脂的合成工艺进行了优化;并以含硫环氧丙烯酸树脂为预聚物,采用 AIB N 为引发剂与不同比例苯乙烯进行共聚,制备了一系列具有较高折光指数的透明光学树脂; 通过 FTIR , 1H -NMR , 13 C-NMR 表征了所合成化合物的分子结构;研究了固化树脂的光学性能、耐水性能和力学性能。含硫环氧树脂的最佳合成工艺条件为:原料摩尔比 n(4,4 ’- 二羟基二苯硫醚):n(环氧氯丙烷)=1:20 ,反应温度应该控制在 65℃。含硫环氧丙烯酸树脂的最佳合成工艺条件为 n( 含硫环氧树脂):n( 丙烯酸)=1:1 ,催化剂四正丁基溴化铵用量为含硫环氧树脂质量的 3%,反应温度为 90℃。与苯乙烯以不同比例共聚后得到的树脂,折光指数、表面硬度均高于相应的聚苯乙烯均聚物,且与共聚组成中含硫环氧丙烯酸的含量呈正比,透光率均在 81%以上。关键词:含硫的;环氧丙烯酸树脂;高折光指数;苯乙烯;光学树脂 II Abstract The optical material isa generic materials with certain optical and functio optical glass,polymeric optical crystal and polymer optical mater pared with anic glass, polymeric optical material have a light wei ght, impact resistance,etc. however, the refractive index and chemical stability i s ings. An epoxy resin asa thermosetting resin material having heat r esistance and solvent resistance, small creep, small birefringence and moisture , which is suitable for use in the optical field, but the epoxy resin used as an optical material also required further improve in refractive index , at the same time s atisfy the colorless, transparent, low viscosity and easy molding condition s. By molecular structure design, the introduction ofa high refractive index poly merizable propenyl atoms and a double bond in the epoxy resin, the homopoly merization or copolymerization ofa conventional optical resin monomer is the key to adjust the refractive index or obtain a high refractive index . In this paper, we use 4,4 ’-thiodiphenol and epichlorohydrin as rawmaterials to create a kind of sulfur-containing epoxy resin , and then modified it with a cry