Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 1.54. СВОЙСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ СТЕКОЛ
МАРОК СО-120 И СТ-1
Показатель СО-120 СТ-1
Показатель преломления 1,4907 1,4905
Коэффициент светопропускания, % Спектральный коэффициент пропускания, %, при длине волны, нм: 90-92 90-91
320 0 0
340 11 8
360 85 32
400 90 71
750 90 89
1000 92 89
1200 90 87
1400 60 60
1600 69 71
1800 42 46
2000 49 46
2200 5 8
Оптический коэффициент напряжения 2 -
Содержание остаточного мономера, %, не более 1 1
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа, не менее 78 78
Модуль упругости при растяжении, МПа, не менее 2900 2900
Ударная вязкость, кДж/м2, не менее 16 15
73
Недостатком ПММА, полистирола и их сополимеров являются низкие теплостойкость и ударопрочность. Значительно лучше эти характеристики у поликарбоната (ПК); интервал рабочих температур ПК составляет от -120 до + (130-140) °С.
Поликарбонаты представляют собой линейные полиэфиры угольной кислоты следующего строения:
О
//
H-f-O — R — О — С — О — R +-„ОН.
Поликарбонаты сохраняют стабильность в расплавленном состоянии при температурах до 300 °С в течение многих часов и выдерживают кратковременное нагревание до 320 °С. При нагревании выше 330 °С начинается деструкция поликарбоната, сопровождающаяся изменением цвета полимера и выделением диоксида углерода. Так как небольшое количество воды в расплаве вызывает разложение полимера, то необходима сушка (при температуре не выше 130 °С) поликарбоната до тех пор, пока содержание влаги в нем будет менее 0,01 %. Переработку поликарбоната из расплава можно осуществлять в интервале температур 240-300 °С. Вязкость расплава поликарбоната в этом интервале температур высока по сравнению с вязкостью расплавов полистирола и ПММА. Литьем под давлением перерабатывается поликарбонат с молекулярной массой 20-34 тыс. Качество оптических изделий из поликарбоната зависит от строгого соблюдения технологического режима его переработки.
Известными полимерными оптическими материалами являются полимеры и сополимеры на основе диэтиленгликольбисаллил-карбоната (ДЭГБАК), который представляет собой органический сложный эфир со следующей структурной формулой:
сн2сн2о — СООСН2СН = сн2
О
^ сн2сн2о — соосн2сн = сн2
ДЭГБАК — бесцветная маслянистая жидкость, характеризующаяся низкой летучестью, с показателями преломления п\® - 1,503. Поскольку в молекуле имеются две активные аллильные группы, при полимеризации этого соединения образуется трехмерная сетка, и полимер является термореактивным. Полимеризацией ДЭГБАК в формах, заполняемых свободной заливкой, можно изготовлять различные изделия: линзы, пластины, листы, стержни и др.
Полимеры и сополимеры ДЭГБАК обладают отличной термостабильностью, химической и радиационной стойкостью. Основным достоинством этого полимера является высокая абразиво-стойкость, которая в четыре-пять раз превышает абразивостойкость органического стекла на основе ПММА. Основные свойства оптических полимеров приведены в табл. 1.55.
74
Таблица 1.55.
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ОПТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
О!
Показатель ПММА ПС САН МСО-20 ПК ДЭГБАК
з Плотность, г/см 1,18-1,19 1,05-1,10 1,04-1,27 1,14 1,20 1,32
Разрушающее напряжение, МПа:
при растяжении 70-80 40-50 60-70 50-60 55-65 35-42
при сжатии 100-120 80-110 105-110 110-120 75-85 -
Модуль упругости, МПа 2900 2800 2600 - 2000 2100
о Ударная вязкость, кДж/м 13-18 16 20 16 20 18-20
Твердость:
по шкале Мооса 2-3 2 2-3 2-3 2-3 -
по Роквеллу - - - - - М95-М100
Температурный коэффициент линейного расширения (TKJIP ¦ 106), С 1 63-77 63-90 70-95 - 60-70 90-114
Теплопроводность, Вт/см ¦ °С 0,16-0,18 0,08-0,12 - - 0,17 0,18
Теплостойкость, “С:
по Мартенсу 87-92 70-80 80-90 75-80 115-127 60-70
по Вика - 95-100 105-115 105 164-166 -
Показатель текучести расплава, г/10 мин 0,5-1,8 2,0-8,0 1,3-2,0 1,0-3,3 2,0-3,5 -
Усадка при литье, % 0,4-0,6 0,9-1,0 0,9-1,0 0,9-1,0 0,7-0,8
Таблица 1.56. НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
РАЗЛИЧНЫХ МАРОК ПОЛИМЕРА ZEONOR
Свойство Zeonor 1020R Zeonor 1060R Zeonor 1420R Zeonor 1600R
Плотность, г/см3 1,01 1,01 1,01 1,01
Водопоглощение, % Менее 0,01 Менее 0,01 Менее 0,01 Менее 0,01
Пропускание в видимой обла- 92 92 92 92
сти, %
Показатель преломления 1,53 1,53 1,53 1,53
Термостойкость, °С 101 99 136 161
Модуль упругости, МПа 2100 2100 2100 2100
Разрушающее напряжение, 53 53 61 73
МПа
Удлинение при разрыве, % 100 70 20 10
Упругая деформация, МПа 80 76 94 119
Влагоустойчивость, г/см2 за 0,23 0,23 0,29 0,26
24 ч
Циклические олефиновые полимеры и сополимеры на основе дициклопентадиена (торговые марки Zeonex, Zeonor, Topas) — семейство полимерных оптических материалов, имеющих пониженное двулучепреломление. Общая структурная формула их имеет вид:
где R1—R12 — заместители, такие как водород, галоген, различные углеводородные радикалы, п - 0 или целое число. Изменение структуры заместителей позволяет в широких пределах влиять на физико-механические свойства материалов. Эти полимеры характеризуются также высокой текучестью расплава и низким (менее
