渐变折射率光学塑料及其制备方法
2019-11-22

渐变折射率光学塑料及其制备方法

一种渐变折射率光学塑料,它包含一种基本不含C-H键的非晶态氟聚合物(a),以及至少一种材料(b),材料(b)基本不含C-H键,其折射率与氟聚合物(a)至少相差0.001,而且材料(b)分布在氟聚合物(a)中,在一特定方向上呈一浓度梯度,且该光学塑料的玻璃化转变温度在其整体内基本相同。

在本发明的方法(2),供给喷嘴中心部分的材料的玻璃化转变温度与供给外围部分的材料的玻璃化转变温度是预先调节至基本相同,以获得一种其整体内玻璃化转变温度基本相同的光学塑料。

(4)氟聚合物(a)的折射率≥材料(c)的折射率>材料(b)的折射率。

为了使供给喷嘴中心部分的材料的玻璃化转变温度与供给外围部分的材料的玻璃化转变温度基本相同,有效的方法是将与氟聚合物(a)相容的材料(c)掺入至准备供给外围部分的氟聚合物(a)中。同样,要使对应于预制棒外围部分的材料的玻璃化转变温度与对应于包层的材料的玻璃化转变温度基本相同,可将与氟聚合物(a)相容的材料(c)掺入至准备供给外围部分的氟聚合物(a)中。

本发明的光学塑料光传输介质在波长为700-1600毫微米下,每100米的传输损耗最高为1000分贝。特别是,当使用一种在主链上具有脂环结构的氟聚合物时,每100米的传输损耗最高为50分贝。在700-1600毫微米这样较长的波长下具有这样低的传输损耗是十分有利的。因为它可与玻璃态石英光纤用于相同的波长,就可毫无困难地与玻璃态石英光纤连接,并可使用价格较低的光源,所以优于仅能用于波长短于700-1600毫微米的常规塑料光纤。

另外,将12%(重量)的PFPE熔融混合在聚合物A中,得到一均匀的透明聚合物(以下称为聚合物C)。这聚合物C的玻璃化转变温度为82℃。将聚合物C在250℃熔化,在把聚合物B的熔体注入聚合物C的熔体的中心的同时,在250℃进行熔体拉丝,得到折射率沿着从中心至外围方向逐渐减小的光纤。

在本发明的方法(2),供给喷嘴中心部分的材料一般是氟聚合物(a)与材料(b)的混合物,而供给外围部分的材料一般为氟聚合物(a)。同样,在本发明的方法(3),供给对应于预制棒芯部的材料一般是氟聚合物(a)与材料(b)的混合物,而供给对应于预制棒包层部分的材料一般是氟聚合物(a)。

以下参照实施例来详细说明本发明,但应理解,本发明绝不仅限于这些具体实施例。合成例1在一内部体积为200毫升的玻璃压力釜中,放入35克全氟(丁烯基·乙烯基醚)、150克去离子水、和90毫克作为聚合引发剂的((CH3)2CHOCOO)2。压力釜中的气氛用氮置换三次,在40℃进行悬浮聚合22小时,得到28克数均分子量约为1.5×105的聚合物(以下称为聚合物A)。