聚合物光学材料迅速发展

聚合物光学材料迅速发展：随着全球科技的发展，聚合物光学材料的使用变得更加广泛。如近年来光折变材料、光波导材料、非线性光学材料、塑料光学纤维、梯度折射率材料、光学涂料等都得到了迅速的发展。聚合物光学材料由于其质轻、抗冲击、易成型加工、可染色及优异的光学性能，正逐渐取代无机光学材料等。

由于高分子材料自身结构组成上的特点，聚合物光学材料存在着一定的缺陷，例如表面硬度差、折射率低、吸水率大、耐热性差等，这些都限制了聚合物光学材料更广泛的应用。研制和开发性能优异的聚合物光学材料无疑具有重要的意义和巨大的经济效益。随着近年来信息科学与技术的迅猛发展，全球发展对材料提出了越来越高的要求。

新型注塑成型技术 推动光学聚合物发展

日前，德国Engel(恩格尔)电机股份有限公司推出了一种新的注塑成型技术，即通过塑化单元部件和注塑过程来生产厚镜片。这种被称为optimelt的注塑技术最先开始运用于产品的预成型部分，该部分在多个后续阶段都被涂上一层附加膜(通常是同样的材料)。

德国Engel(恩格尔)电机股份有限公司成立于1923年。60年代初期，Engel公司主要生产永磁直流电机，到80年代中期，公司开始致力于三相同步电机的研究与生产。Engel产品主要有：三相同步电机、直流电机、异步电机以及伺服控制器等，广泛用于汽车、机械、纺织、印刷等行业。

眼下，在高成本效益和更为灵活的产品设计的推动下，越来越多高质量的光学部件所用材料正在由玻璃向聚合物转变，而Engel(恩格尔)也一直致力于研发此项技术。“目前我们所面临的的挑战是如何在优越的光学品质和高成本效益之间寻求平衡点。”Engel发言人在一个发布会上表示。

利用注塑塑料固然存在挑战，例如整个流程包括广岛元素表面的微结构在内必须精确成型，以及要减少模具零件的残余应力，还有就是后续阶段涂层的准确应用，最后，不同厚度镜片其有效的光学表面必须准确圈定，这些对塑料聚合物材料来讲都存在一定的挑战性。

对此，Engel(恩格尔)表示，相较于单层设计，多层注塑过程的优点在于重涂能够覆盖先前一层的遗留痕迹和其他瑕疵，确保达到光学部件的最好效果。Engel(恩格尔)公司称，这一特殊优点使该技术很受厚镜片生产商，如LED镜片的欢迎。Engel(恩格尔)同时强调，对多层原件在光学技术方面应用的研究显示，图层之间的边界对光学照明并没有影响。

光学聚合物优缺共存 撼动光学玻璃霸主地位

高分子聚合物材料应用于光学领域最早由ArthurKingston开始，他于1934年取得了注射成型塑料透镜的专利，并将其用在了照相机中。1937年，R．F．Hunter公司制造出了全塑料透镜的照相机。

在二战期间光学高分子材料被广泛用来制作望远镜、瞄准镜、放大镜及照相机上的透镜。由于受材料的品种少、质量差、加工工艺落后等条件的限制，战后在光学领域中的应用曾一度下降。60年代后，随着合成技术的发展，光学聚合物材料的品种不断增加，加工工艺也得到了改善，同时出现了表面改性技术，这些因素促成了光学聚合物的迅速发展，并形成了独立的光学聚合物市场。

与传统无机光学材料相比，尽管光学聚合物材料的耐热性、耐候性、耐磨性、耐溶剂性、抗吸湿性及光学均一性（双折射、光学畸变）较差，折射率、色散范围较窄，热膨胀系数较大，但是聚合物光学材料具有密度小、耐冲击、成本低、加工成型容易等优点，近年来得到了广泛的应用。

与光学聚合物相比，光学玻璃的折射率和色散有较大的选择余地，而光学塑料的选择范围却十分有限。而光学产品的透过率是表征树脂透明程度的一个重要性能指标，一种树脂的透过率越高，其透光性就越好。透过率的定义为：透过材料的光通量（T2）占入射到材料表面上的光通量(T1)的百分率。但事实上，任何一种透明材料的透光率都达不到100%，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%。

聚合物光学材料以绝对的优势推翻了光学玻璃的一统天下，成为了占据一方的光学材料霸主。随着全球科技的迅猛发展，光学聚合物很有可能克服其耐热性差、折射率低等缺点，取代光学玻璃，成为光学产品材料的主力军。