Plastics_6_2018

w w w . p l a s t i c s . r u 34 СПЕЦТЕМА/ ОПТИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ П Л А С Т И К С № 6 ( 1 7 9 ) 2 0 1 8 сложной продукции (линз Френеля) диаметром до 400 мм. Для этого листо- вая заготовка нагревает- ся до температуры выше температуры размягче- ния полимера. ПММА прессуют при 105-130°С и давлении 0,3 МПа. Эта технология позволяет из- готавливать линзы с ради- усом закруглений зубцов в периферийных зонах, не превышающих 0,02 мм. Прессованием изготавливают также ди- ски из фотохромных полимерных компо- зиций на основе ПММА, копии голограмм на поверхности сополимера этилакрилата с винилхлоридом, поляризующие свет детали из ПЭТ, растры и фильтры из ПЭ. Возможность получения из полимеров оптических изделий сложной конфигурации позволяет отказаться от различных вспомога- тельных деталей, поскольку фланцы, детали крепления и прокладки могут быть преду- смотрены в пресс-форме и объединены там в одно целое с изделием. Вкаждой пресс-форме можно получать по 5-6 тыс. деталей. Однако изготовление такой оснастки очень трудоем- ко. Поэтому прессование прозрачных термо- пластов, отличаясь возможностьюполучения изделий повышенной точности, характеризу- ется низкой производительностью. Для получения деталей остекления из ли- стового ПММА широко используется метод термоформования. В основу этого метода положен принцип деформирования листо- вого материала, находящегося при опреде- ленной температуре в высокоэластическом состоянии (около 125-130°С), под действием внешнего силового поля для фиксации тре- буемой формы. При этом обязательным тре- бованием является максимальное устранение внутренних напряжений, для чего осущест- вляют сушку листовых заготовок перед фор- мованием в интервале температур 75-85°С и «отпуск» готовых изделий при 60-70°С. Наиболее рациональным и высокопро- изводительным методом изготовления боль- шинства оптических деталей массового и крупносерийного производства из термопла- стов является литье под давлением. Крупнога- баритные линзы Френеля, полученные этим методом из суспензионных марок ПММА, обладают высокими внутренними напряже- ниями, оптической неоднородностью и не- высокой точностью воспроизведения фре- нелевской поверхности: радиус закруглений зубцов достигает 0,1-0,2 мм, что резко сни- жает величину светопропускания линзы. По- этому литьем под давлением изготавливаются оптические детали размером не более 100 мм. К ним относятся все виды линз, растры, зер- кала, защитные стекла, колпаки, крышки. Из полимеров можно отливать детали сложной конструкции, которые практически невозможно изготовить из неорганических стекол. Точность линз, отлитых из ПММА, составляет 5 мкм, чистота поверхности — 0,03 мкм. При этом на качество оптических деталей очень влияет режим технологиче- ского процесса переработки полимеров. При переработке ПММА в зависимости от марки материала, размеров и конфигурации отли- ваемых деталей рекомендуется температура 150-240°С, давление литья — 1,5-2 МПа и температура формы 50-92°С. В процессе переработки оптическая одно- родность ПММА значительно ухудшается, что объясняется ориентацией макромолекул, а также внутренними напряжениями, возни- кающими при литье. К релаксации внутрен- них напряжений и улучшению оптической однородности (0,25 интерференционной по- лосы) приводит термообработка литых поли- мерных образцов при температуре, которая ниже температуры стеклования полимера. Напряжения в деталях из ПММА снижаются при длительном отжиге при 80°С. ПС отлива- ется при 170-230°С и отжигается при 70-78°С, ПК требует более высоких температур пере- работки (270-310°С) и отжига (120-135°С). Изучено влияние параметров процесса литья под давлением ПММА и других про- зрачных термопластов на оптические свой- ства получаемых деталей. Установлено, что разброс показателя преломления от средне- арифметического значения для оптических термопластов в гранулах и деталях составляет для ПММА до 5·10 -4 , для сополимера САН- 25 — от 2·10 -3 , а для ПК — 3·10 -3 и 2·10 -3 для гранул и деталей соответственно. При этом в деталях из ПК, изготовленных методом литья