Кировоградский проезд д.3,к.2,помещ.1/1
Основные оптические (со)полимеры: сравнительные характеристики
Из наибольшего числа органических стекол в оптике чаще всего применяются термопласты – ПММА, ПС, сополимеры ММА со стиролом (МС), стирола с акрилонитрилом (САН), ПК, а также термореактопласты –полидиэтиленгликоль-бис-олликарбонат(ПДЭГБАК) и полидиаллилтерефталат(ПДАТФ). Это основные оптические (со)полимеры. Использование данных (со)полимеров в качестве оптических сред обусловлено как наиболее благоприятным комплексом их свойств, так и экономическими соображениями.
В таблице1 представлены оптические свойства названных (со)полимеров, а в таблице2- показатели, характеризующие их физико-механические и эксплуатационные свойства наряду с показателями оптического силикатного стекла К-8: плотность, разрушающее напряжение при растяжении и сжатии, модуль упругости при растяжении, показатель текучести расплава, ударная вязкость и другие.
Как видно из сравнения, оптические полимеры заметно уступают силикатному стеклу по твердости, преимуществами же являются низкая плотность ( в 2-3раза меньше, чем у К-8) и ударная вязкость, существенно ( в 9-40 раз) превышает ударную вязкость названного оптического стекла.
Таблица1.Оптические свойства органических стекол
|
Полимер |
τ, %*λ =400-700нм) |
Показатели преломления nD nc nF |
-dn/dT 10⁻⁵/°C |
ν |
||
|
ПММА |
89-92(d=5мм) |
1.491 |
1.488 |
1,496 |
89 |
58 |
|
ПС |
85-90(d=2мм) |
1.590 |
1.585 |
1,604 |
12 |
31 |
|
ПК |
86(d=3мм) |
1.586 |
1,581 |
1,598 |
12-14 |
30 |
|
Сополимер МС |
90(d=3мм) |
1.579 |
1,574 |
1,592 |
- |
32 |
|
Сополимер САН |
88(d=3мм) |
1.567 |
1,563 |
1,578 |
- |
36 |
|
ПДЭГБАК |
89-92(d=3мм) |
1.504 |
1,501 |
1,510 |
14 |
54 |
|
ПДАТФ |
- |
1.571 |
- |
- |
- |
|
Таблица 2.Физико-механические и эксплуатационные показатели оптических материалов
|
Показатель |
ПММА |
ПС |
САН |
МС |
ПК |
ДЭГБАК |
К-8 |
|
р,г см⁻³ |
1,18-1,19 |
1,05-1,1 |
1,04-1,27 |
1,14 |
1,2 |
1,32 |
2,2-5,3 |
|
σр,МПа |
70-80 |
40-50 |
60-70 |
50-60 |
55-65 |
35-42 |
79-89 |
|
σс,МПа |
100-120 |
80-110 |
105-110 |
110-120 |
75-85 |
- |
800-2000 |
|
Ер,МПа |
2900 |
2800 |
2600 |
- |
2000 |
2100 |
65000 |
|
Ударная вязкость, кДжм⁻² |
13-18
|
16 |
20 |
16 |
20 |
18-20 |
0,5-1,5 |
|
Твердость по шкале Мооса |
2-3 |
2 |
2-3 |
2-3 |
2-3 |
- |
5-7 |
|
Темп.коэф. линейного расширения 106 , °С ⁻¹ |
63-77 |
63-90 |
70-95 |
- |
60-70 |
90-114 |
8-11 |
|
Теплостойкость,°С: по Мартенсону по Вика |
87-92
- |
70-80
95-100 |
80-90
105-115 |
75-80
105 |
115-127 164-166 |
60-70
- |
-
- |
|
Теплопроводность, Вт*см ⁻¹*°С ⁻¹ |
0,19-0,21 |
0,09-0,14 |
- |
- |
0,19 |
- |
0,58-1,05 |
|
ПТР, г/10мин |
0,5-1,8 |
2,0-8,0 |
1,3-2,0 |
1,0-3,3 |
2,0-3,5 |
- |
- |
|
Водопоглащение,% |
0,3 |
- |
- |
- |
0,2 |
- |
- |
|
Тмакс.эксп. °С |
60-90 |
60-80 |
70-96 |
60-80 |
120-140 |
60-70 |
Не менее 200 |
Для получения оптических изделий также используются ПА, ПЭТФ, П-4-МП-1, полисульфоны, эпоксидные смолы, некоторые марки фторопластов и другие полимеры. Наряду с названными (со)полимерами оптического назначения в последние годы создаются новые функциональные материалы, достаточно широко востребованные в мире современной технике.
д. 3 к2,помещ.1/1
