Иммерсионная композиция



Иммерсионная композиция
Иммерсионная композиция

 


Владельцы патента RU 2574762:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО) (RU)

Иммерсионная композиция содержит тетрагидрофуран и сополимер винилхлорида, винилацетата и дифенил при следующем соотношении компонентов в вес.%: тетрагидрофуран - 70-81; сополимер винилхлорида (90%) и винилацетата (10%) - 15-20; дифенил - 4-10. Технический результат заключается в разработке новой нетоксичной иммерсионной композиции, которая имеет показатель преломления (nD=1,51-1,53), прозрачна в видимой части спектра и применима для широкого круга оптических и лазерных стекол, а также для стекол, используемых при производстве дисплеев различных компьютерных систем, мобильных телефонов и других средств связи. 1 табл., 2 пр., 1 ил.

 

Изобретение относится к прикладной химии и может быть использовано в качестве иммерсионной жидкости в оптическом приборостроении для контроля оптических параметров неорганических материалов и оптических деталей, в том числе крупногабаритных изделий сложной формы, а также при производстве стекол для дисплеев компьютерной техники, телефонов и средств связи.

Известны жидкости с высоким показателем преломления (Патент СССР №9872, МПК G01N 21/41, дата приоритета 03.12.1925, дата публикации 29.06.1929), применяемые для браковки оптического стекла в нешлифованном виде и представляющие собой раствор нафталина в высокомолекулярных жидких ароматических или гидроароматических углеводородах или в их смесях. Указанные в этом патенте жидкости имеют резкий неприятный запах и их использование для контроля качества крупногабаритных оптических заготовок экологически небезопасно.

Известны иммерсионные жидкости на основе белого фосфора, йодистого метилена, органических растворителей β-бромнафталина, бромоформа, декалина, тетралина, которые имеют высокий показатель преломления (более 1,5) (Справочник химика, т. 4, М.-Л., Химия, с. 821). К недостаткам этих жидкостей относится их высокая токсичность, чрезвычайная ядовитость, взрывоопасность и дороговизна.

Значения показателей преломления большинства используемых на практике неорганических оптических материалов в видимой части спектра составляют 1,50-1,55. Поэтому большинство используемых на практике иммерсионных жидкостей имеют такие же значения показателя преломления.

По технической сущности наиболее близка к предлагаемой иммерсионная жидкость (Патент РФ №2535065, МПК С09К 3/00, G02B 1/04, дата приоритета 25.07.2014, дата публикации 27.01.2014), которая принята в качестве прототипа. В этом патенте описана иммерсионная жидкость, обеспечивающая формирование на поверхности испытуемого изделия прозрачного покрытия. Иммерсионная жидкость для оптических исследований содержит 97-99 вес. % мета-бис (мета-феноксифенокси) бензола и 1-3 вес. % 2-нафтола. Для уменьшения вязкости и поверхностного натяжения указанная жидкость может содержать дополнительно (сверх 100 вес. %) дибутилсебацината. При нанесении на поверхность испытуемого изделия иммерсионная жидкость образует на поверхности испытуемого изделия тонкую прозрачную пленку, обеспечивая возможность контроля внутренних слоев материала без специальной трудоемкой механической полировки поверхности. Описанная в этом патенте иммерсионная жидкость может быть эффективно использована для контроля качества высокопреломляющих материалов, таких как лейкосапфир, алюмоиттриевый гранат и других. Однако использование ее для большинства промышленно выпускаемых стекол затруднительно. Существенным недостатком иммерсионной жидкости, описанной в этом патенте, является ее высокий показатель преломления (nD>1,6), что делает невозможным ее использование для контроля качества стекол для дисплеев и многих широко распространенных оптических стекол, имеющих значительно меньший показатель преломления (nD=1,52-1,55).

Техническая задача настоящего изобретения состоит в разработке композиции, которая, при нанесении на поверхность испытуемого изделия или заготовки, обеспечивает формирование покрытия, сочетающего в себе иммерсионные и защитные свойства.

Сущность заключается в том, что иммерсионная композиция включает тетрагидрофуран и сополимер винилхлорида и винилацетата и дифенил при следующем соотношении компонентов в вес. %:

Тетрагидрофуран 70-81
Сополимер винилхлорида - 90 вес. % и винилацетата - 10 вес. % 15-20
Дифенил 4-10

Полимерные композиции на основе растворов поливинилхлорида хорошо известны и используются в качестве клеев различного назначения. Например, клей-герметик (Патент РФ №2186817, МПК C09J 127/06; C09J 127/06; C09J 165:02; C09J 161:14; C09J 177:08, дата приоритета 13.02.2001, дата публикации 10.08.2002), основу которого составляет поливинилхлорид или пластизольная композиция на основе поливинилхлорида для герметизации и нанесения покрытий (Патент РФ №2382805, МПК C09KD 127/06 (2006.01); C09K 3/10 (2006.01), дата приоритета 13.08.2008, дата публикации 27.02.2010). Необходимо отметить, что применение этих известных композиций для контроля качества оптических материалов имеет ряд серьезных технических недостатков:

1) клеевое покрытие на основе поливинилхлорида трудно удалить с поверхности испытуемого изделия;

2) некоторые клеевые композиции на основе поливинилхлорида непрозрачны в видимой части спектра.

Разработанная иммерсионная композиция содержит сополимер винилхлорида 90 вес. % и винилацетата 10 вес. %. Использование такого сополимера обеспечивает возможность получения однородного по толщине и прозрачного покрытия на поверхности испытуемого стекла. Увеличение содержания в сополимере винилхлорида свыше 90 вес. % приводит к значительному возрастанию вязкости композиции, что затрудняет нанесение однородного покрытия. Увеличение доли в сополимере винилацетата, обладающего низким показателем преломления (nD=1,396), приводит к нежелательному снижению показателя преломления иммерсионной композиции. Таким образом, в иммерсионной композиции используется сополимер винилхлорида 90 вес. % и винилацетата 10 вес. %.

Увеличение содержания в композиции полимерных компонентов приводит к возрастанию ее вязкости и ухудшению однородности. Введение в иммерсионную композицию более 20 вес. % сополимера винилхлорида (плотность 0,911 г/см3) и винилацетата (плотность 0,934 г/см3) приводит к ухудшению ее оптического качества и однородности. При этом при уменьшении содержания этого сополимера менее 10 вес. % адгезия композиции к стеклу становится низкой. Таким образом, содержание сополимера винилхлорида и винилацетата в иммерсионной композиции должно составлять 15-20 вес. %.

Введение в состав композиции дифенила, имеющего относительно высокий показатель преломления (nD=1,587), обеспечивает повышение показателя преломления покрытия и значительно облегчает удаление остатков покрытия с поверхности испытуемого изделия или заготовки. При содержании дифенила менее 4 вес. % остатки покрытия после проведения исследований трудно удалить с поверхности испытуемого материала. При увеличении содержания дифенила более 10 вес. % иммерсионная композиция становится неоднородной. Таким образом, содержание дифенила в иммерсионной композиции составляет 4-10 вес. %.

Тетрагидрофуран представляет собой органическую жидкость, имеющую показатель преломления nD=1,4068. При уменьшении содержании тетрагидрофурана менее 70 вес. % вязкость иммерсионной композиции значительно возрастает и ее нанесение на испытуемый материал становится затруднительным. При содержании тетрагидрофурана более 81 вес. % показатель преломления композиции уменьшается до значений nD<1,5, что значительно уменьшает эффект ее использования из-за значительного отличия показателя преломления композиции от показателя преломления испытуемого материала. Таким образом, содержание тетрагидрофурана в иммерсионной композиции должно составлять 70-81 вес. %.

Толщина и прозрачность иммерсионного покрытия зависит от вязкости жидкой композиции, метода и условий ее нанесения на поверхность испытуемого изделия. В свою очередь, выбор оптимальных условий нанесения композиции зависит от шероховатости поверхности изделия. При увеличении шероховатости поверхности, например при более грубой шлифовке испытуемого изделия, возникает необходимость нанесения более толстого покрытия и значительно более точного соответствия показателей преломления испытуемого материала и иммерсионного покрытия.

Использование разработанного сополимера обеспечивает высокую влагостойкость нанесенному иммерсионному покрытию. Для получения тонкого слоя на поверхности испытуемого материала композицию наносят кистью или тампоном. После нанесения слоя композиции на шлифованную или матированную поверхность испытуемого образца при просвечивании могут быть определены включения, пузыри, свили и другие дефекты в объеме материала.

Предлагаемая иммерсионная композиция может быть использована для контроля отдельных оптических параметров неорганических материалов (бессвильность, пузырность, включения). Контроль осуществляется в стационарных условиях при комнатной температуре. Иммерсионная жидкость малотоксична и обладает высокой адгезией к стеклянной поверхности.

Разработанная иммерсионная композиция имеет показатель преломления 1,51-1,53, прозрачна в видимой части спектра и применима для широкого круга оптических и лазерных стекол, а также для стекол, используемых при производстве дисплеев различных компьютерных систем, мобильных телефонов и других средств связи.

Эффективность использования разработанной иммерсионной композиции иллюстрируется примером.

ПРИМЕР 1

Изготовлены жидкие композиции путем смешения при комнатной температуре компонентов при различных соотношениях. Химический состав и свойства иммерсионных композиций приведены в табл. 1.

Эксперименты показали, что введение в иммерсионную композицию более 20 вес. % сополимера винилхлорида и винилацетата приводит к ухудшению ее оптического качества и однородности. При этом при уменьшении содержания этого сополимера менее 10 вес. % адгезия композиции к стеклу становится низкой.

Также, опыты по введению в состав материала дифенила, способствующего увеличению показателя преломления иммерсии, показали, что для образования однородной композиции содержание дифенила не должно превышать 10 вес. %.

ПРИМЕР 2

Иммерсионная композиция наносилась тампоном на часть шлифованной поверхности образца лазерного стекла. Видно, что покрытие части поверхности стекла иммерсионной композицией обеспечивает возможность контроля наличия дефектов во внутренних слоях материала. Фотография образца неодимсодержащего лазерного стекла, на часть шлифованной поверхности которого нанесена иммерсионная композиция, приведенная на Фиг. 1, демонстрирует высокую эффективность применения разработанной иммерсионной композиции для контроля качества стекла.

Эксперименты показали, что нанесенное покрытие обладает защитными свойствами, препятствуя взаимодействию стеклянной поверхности с жидкими водными растворами и парами атмосферной влаги.

Таким образом, разработанная иммерсионная композиция имеет показатель преломления 1,51-1,53, прозрачна в видимой части спектра и применима для широкого круга оптических и лазерных стекол, а также для стекол, используемых при производстве дисплеев различных компьютерных систем, мобильных телефонов и других средств связи.

Иммерсионная композиция, включающая тетрагидрофуран и сополимер винилхлорида, винилацетата и дифенил при следующем соотношении компонентов в вес. %:

Тетрагидрофуран 70-81
Сополимер винилхлорида - 90 вес. % и винилацетата - 10 вес. % 15-20
Дифенил 4-10



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сополимерному материалу для офтальмологического устройства и к интраокулярной линзе, включающей указанный сополимерный материал. Сополимерный материал включает один или более арилакриловых гидрофобных мономеров в качестве основных мономеров, образующих устройство, макромерную добавку, снижающую липкость, и добавку, снижающую бликование.

Настоящее изобретение относится к материалам для офтальмологических или оториноларингологических устройств. Описан полимерный материал для офтальмологических или оториноларингологических устройств, содержащий а) 50-93% (в/в) полимеризуемого мономера следующей структуры: в которой: А представляет собой Н или CH3; В представляет собой (СН2)m или [O(СН3)2]z; m равно 2-6; z равно 1-10; Y отсутствует или представляет собой О, S или NR′, при условии, что если Y представляет собой О, S или NR′, то В представляет собой (СН2)m; R′ представляет собой Н, CH3, Cn′H2n′+1 изо-OC3H7, C6H5 или CH2C6H5; n′=1-10; w равно 0-6, при условии, что m+w≤8; и D представляет собой Н, Cl, Br, C1-C4 алкил, C1-C4 алкокси, C6H5 или CH2C6H5; b) 1-5% (в/в) высокомолекулярного линейного полиэтиленгликолевого компонента следующей структуры: в которой: X, X′ независимо отсутствуют или представляют собой О или NH; R, R′ независимо отсутствуют или представляют собой (СН2)p; p=1-3; Q, Q′ независимо отсутствуют или представляют собой C(=O)NHCH2CH2O; А′=Н или СН3; G представляет собой Н, C1-C4 алкил или R′-X′-Q′-C(=O)C(=CH2)A′; и n=45-225, когда G представляет собой Н, C1-C4 алкил, в остальных случаях n=51-225; и с) полимеризуемое перекрестносшивающее средство.

Изобретение относится к азосоединениям, соответствующим общей формуле, представленной ниже, в которой R1 представляет собой С(О)С(СН3)=СН2; R2 представляет собой Н; R3 представляет собой С1-С4алкил или ХОС(О)С(СН3)=СН2; X представляет собой С1-С4алкил.

Изобретение относится к гидрофобным акриловым материалам с низкой липкостью и с высоким коэффициентом преломления, пригодным для использования в качестве материалов внутриглазных линз.

Изобретение относится к силиконовому (мет)акриламидному мономеру, молекулы которого содержат линейную силоксанильную группу и предпочтительно гидроксильную группу.

Изобретение относится к технологии выращивания монокристаллов германия из расплава в форме диска и может быть использовано для изготовления объективов в устройствах обнаружения инфракрасного излучения.

Изобретение относится к материалу для офтальмологического устройства, содержащему: а) УФ/вид. абсорбент Формулы А или Формулы В: где R1=H, СН3, СН2СН3 или СН2ОН; R2=C1-C4 алкил или C1-C4 алкокси; R3=H, СН3, CH3O, F, Cl, Br, I или CF3; где Х=С3-С4 алкенил, С3-С4 алкил, CH2CH2CH2SCH2CH2 или CH2CH2CH2SCH2CH2CH2; Y=отсутствует, если Х=С3-С4 алкенил, в другом случае Y=-O-С(=O)-C(R1)=СН2, -O-C(=O)NHCH2CH2OC(=O)-C(R1)=СН2 или -O-C(=O)NHC(CH3)2(С6Н4)С(СН3)=СН2; R1=H, СН3, СН2СН3 или СН2ОН; R2=C1-C4 алкил; и R3=H, СН3, CH3O, F, Cl, Br, I или CF3; и b) хромофор синего света; и c) полимерный материал, формирующий устройство, где УФ/вид.

Изобретение относится к применяемым в офтальмологии композициям силикон-гидрогеля и нереакционноспособных гидрофильных полимеров. Предложена композиция для получения офтальмологического раствора или устройства, содержащая силикон-гидрогель и нереакционноспособный гидрофильный полимер с полидисперсностью 1,5 или менее, в котором содержащийся в главной цепи гидрофильный сегмент получен из виниллактонов, гидрофильных (мет)акрилатов или (мет)акриламидов, со степенью полимеризации 300-10000, линейный силиконовый сегмент, содержащий полидиалкилсилоксан, содержит 6-20 силоксильных звеньев и находится по меньшей мере на одном конце нереакционноспособного гидрофильного полимера; при этом нереакционноспособный гидрофильный полимер ассоциирован через линейный силиконовый блок с силикон-гидрогелем.

Изобретение относится к области производства контактных линз и касается способа получения термохромных контактных линз. При осуществлении способа формируют реакционную смесь, которая включает в себя полимеризируемый мономер, фотоинициатор и термохромное соединение.

Изобретение относится к регулируемому хромофору, содержащему соединение формулы В-Х. Причем В представляет собой основное хромофорное соединение и X представляет собой регулируемый химический фрагмент, который образует остаточный химический фрагмент (С) при воздействии заданного электромагнитного излучения, в результате чего образуется соединение В-С.

Изобретение относится к области полимерных материалов, в частности к получению низкоплотного пеноматериала, который используется для фиксации составных элементов приборов и для защиты их от механических воздействий.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для предотвращения отложения асфальтенов, смол и парафинов, и может быть использовано в процессах добычи, транспорта и хранения нефти.

Изобретение относится к иммерсионной жидкости, которая может быть использована в оптическом приборостроении для контроля оптических параметров неорганических материалов и оптических деталей, в том числе крупногабаритных изделий сложной формы.

Изобретение относится к светочувствительной полимерной композиции, пригодной для получения различных микроустройств для микроэлектромеханических систем и других систем, а также к способу получения структуры и к головке для подачи жидкости.

Настоящее изобретение относится к деэмульгирующим композициям (варианты), содержащим: (а) анионное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из алкилсульфосукцинатов, алкилфосфатных сложных эфиров, алкилфосфоновых кислот, их солей и их комбинаций; и/или (б) неионогенное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из сополимеров этиленоксида и пропиленоксида, сложных эфиров этоксилированных жирных кислот и полиэтиленгликоля, алкоксилатов терпена, этоксилатов спирта, модифицированных алканоламидов и их комбинаций; и (в) композицию растворяющей основы, содержащую смесь сложных эфиров двухосновных кислот.

Изобретение относится к применению сложноэфирных соединений бензойной кислоты, выбранных из группы, включающей 1-фенилвинил 4-метоксибензоат; 1-(4-метоксифенил)-винил 4-трет-бутилбензоат; 1-(4-трет-бутилфенил)-винил 4-метоксибензоат; 1-фенилвинил 4-трет-бутилбензоат; 4-бензоилокси-2-метоксибензолсульфоновая кислота; 3-диэтиламинофенил бензоат; 3-(1-пирролидинил)фенил бензоат и 3-метоксифенил салицилат, в качестве компонента для приготовления композиции для защиты организма человека или животного или материала от ультрафиолетового излучения, содержащей эффективное количество по меньшей мере одного из упомянутых соединений, в качестве компонента для приготовления композиции, характеризующейся прогрессивной защитой от УФ излучения, в зависимости от длительности солнечного воздействия и уровня солнечного излучения, в качестве компонента для приготовления композиции для личной гигиены, которая характеризуется прогрессивной защитой от УФ излучения, в зависимости от длительности солнечного воздействия и уровня солнечного излучения, в качестве компонента для приготовления промышленной композиции, характеризующейся прогрессивной защитой от УФ излучения, в зависимости от длительности солнечного воздействия и от уровня солнечного излучения, и в качестве компонента для приготовления композиции, которая при фотоперегруппировке показывает количество полученного УФ-В излучения.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может использоваться при эксплуатации нефтяных месторождений, осложненных образованием асфальтосмолопарафиновых отложений.

Изобретение относится к зернисто-абразивному агломерату на основе абразивного зерна, которое соединяют при помощи неорганического связующего. .

Изобретение относится к применению флоккулирующего и хелатирующего агента в качестве агента, облегчающего очистку органического раствора, включающего алкильные эфиры жирных кислот, в котором содержание воды в органическом растворе равно или меньше 5% по массе, и где рН органического раствора составляет от 9 до 12, и где флоккулирующий и хелатирующий агент выбирают из группы, состоящей из полиалюминиевых коагулянтов.
Изобретение относится к способу получения гидравлической жидкости, включающему приготовление раствора исходных компонентов и введение в него при перемешивании дополнительных компонентов, причем в качестве исходных компонентов используют глицерин, полиэтиленгликоль и дистиллированную воду, которые перемешивают в течение 1 часа при температуре 55°С, а при введении дополнительных компонентов загружают последовательно в раствор исходных компонентов ацетаты алифатических аминов при перемешивании в течение 12 часов, бензотриазол при перемешивании в течение 12 часов, бензойнокислый натрий при перемешивании в течение 5 часов, триэтаноламин при перемешивании в течение 2-х часов и проксанол при перемешивании в течение 3-х часов, при этом перемешивание дополнительных компонентов при их загрузке производят при температуре 55°С и соблюдают следующее номинальное соотношение компонентов, мас.%: глицерин 37,20, вода дистиллированная 32,64, полиэтиленгликоль 23,10, триэтаноламин 4,00, натрий бензойнокислый 1,50, бензотриазол 1,30, ацетаты алифатических аминов 0,25, проксанол 0,01.
Изобретение относится к композиции, пригодной в качестве промотора адгезии для средства покрытия на основе пластифицированного поливинилхлорида. Предлагаемая композиция содержит А) 15-50 мас.% содержащих изоцианатные группы изоциануратов и В) 50-85 мас.% н- или изоалкилмонобензоатов.
Наверх