隨著全球科技的發(fā)展，聚合物光學材料的使用變得更加廣泛。如近年來光折變材料、光波導材料、非線性光學材料、塑料光學纖維、梯度折射率材料、光學涂料等都得到了迅速的發(fā)展。聚合物光學材料由于其質(zhì)輕、抗沖擊、易成型加工、可染色及優(yōu)異的光學性能，正逐漸取代無機光學材料等。
由于高分子材料自身結構組成上的特點，聚合物光學材料存在著一定的缺陷，例如表面硬度差、折射率低、吸水率大、耐熱性差等，這些都限制了聚合物光學材料更廣泛的應用。研制和開發(fā)性能優(yōu)異的聚合物光學材料無疑具有重要的意義和巨大的經(jīng)濟效益。隨著近年來信息科學與技術的迅猛發(fā)展，全球發(fā)展對材料提出了越來越高的要求。
新型注塑成型技術 推動光學聚合物發(fā)展
日前，德國Engel(恩格爾)電機股份有限公司推出了一種新的注塑成型技術，即通過塑化單元部件和注塑過程來生產(chǎn)厚鏡片。這種被稱為optimelt的注塑技術最先開始運用于產(chǎn)品的預成型部分，該部分在多個后續(xù)階段都被涂上一層附加膜(通常是同樣的材料
恩格爾用于生產(chǎn)光學聚合物的注塑成型新技術
德國Engel(恩格爾)電機股份有限公司成立于1923年。60年代初期，Engel公司主要生產(chǎn)永磁直流電機，到80年代中期，公司開始致力于三相同步電機的研究與生產(chǎn)。Engel產(chǎn)品主要有：三相同步電機、直流電機、異步電機以及伺服控制器等，廣泛用于汽車、機械、紡織、印刷等行業(yè)。
眼下，在高成本效益和更為靈活的產(chǎn)品設計的推動下，越來越多高質(zhì)量的光學部件所用材料正在由玻璃向聚合物轉變，而Engel(恩格爾)也一直致力于研發(fā)此項技術。“目前我們所面臨的的挑戰(zhàn)是如何在優(yōu)越的光學品質(zhì)和高成本效益之間尋求平衡點。”Engel發(fā)言人在一個發(fā)布會上表示。
利用注塑塑料固然存在挑戰(zhàn)，例如整個流程包括廣島元素表面的微結構在內(nèi)必須精確成型，以及要減少模具零件的殘余應力，還有就是后續(xù)階段涂層的準確應用，最后，不同厚度鏡片其有效的光學表面必須準確圈定，這些對塑料聚合物材料來講都存在一定的挑戰(zhàn)性。
對此，Engel(恩格爾)表示，相較于單層設計，多層注塑過程的優(yōu)點在于重涂能夠覆蓋先前一層的遺留痕跡和其他瑕疵，確保達到光學部件的最好效果。Engel(恩格爾)公司稱，這一特殊優(yōu)點使該技術很受厚鏡片生產(chǎn)商，如LED鏡片的歡迎。Engel(恩格爾)同時強調(diào)，對多層原件在光學技術方面應用的研究顯示，圖層之間的邊界對光學照明并沒有影響。
光學聚合物優(yōu)缺共存 撼動光學玻璃霸主地位
高分子聚合物材料應用于光學領域最早由ArthurKingston開始，他于1934年取得了注射成型塑料透鏡的專利，并將其用在了照相機中。1937年，R.F.Hunter公司制造出了全塑料透鏡的照相機。
在二戰(zhàn)期間光學高分子材料被廣泛用來制作望遠鏡、瞄準鏡、放大鏡及照相機上的透鏡。由于受材料的品種少、質(zhì)量差、加工工藝落后等條件的限制，戰(zhàn)后在光學領域中的應用曾一度下降。60年代后，隨著合成技術的發(fā)展，光學聚合物材料的品種不斷增加，加工工藝也得到了改善，同時出現(xiàn)了表面改性技術，這些因素促成了光學聚合物的迅速發(fā)展，并形成了獨立的光學聚合物市場。
光學鏡片
與傳統(tǒng)無機光學材料相比，盡管光學聚合物材料的耐熱性、耐候性、耐磨性、耐溶劑性、抗吸濕性及光學均一性(雙折射、光學畸變)較差，折射率、色散范圍較窄，熱膨脹系數(shù)較大，但是聚合物光學材料具有密度小、耐沖擊、成本低、加工成型容易等優(yōu)點，近年來得到了廣泛的應用。
與光學聚合物相比，光學玻璃的折射率和色散有較大的選擇余地，而光學塑料的選擇范圍卻十分有限。而光學產(chǎn)品的透過率是表征樹脂透明程度的一個重要性能指標，一種樹脂的透過率越高，其透光性就越好。透過率的定義為：透過材料的光通量(T2)占入射到材料表面上的光通量(T1)的百分率。但事實上，任何一種透明材料的透光率都達不到100%，即使是透明性最好的光學玻璃的透光率一般也難以超過95%。
結束語：聚合物光學材料以絕對的優(yōu)勢推翻了光學玻璃的一統(tǒng)天下，成為了占據(jù)一方的光學材料霸主。隨著全球科技的迅猛發(fā)展，光學聚合物很有可能克服其耐熱性差、折射率低等缺點，取代光學玻璃，成為光學產(chǎn)品材料的主力軍。
摘自網(wǎng)絡