以PMMA與PC為代表的透明的光學塑料,從諸性能來看各有優缺點。PMMA耐熱性較低,吸水性較高因而很難保持光學零件的尺寸;但PC有雙折射率的問題,因此目前尚難完全代替無機光學玻璃的應用。近年來關于新型光學塑料材料的研究與開發也十分活躍,特別在日本的進展十分引人注目。如日本的JSR(株)開發的產品,商品牌號為ARTON,日本(株)開發的ZEONEX。ARTON樹脂ARTON的主鏈結構是體積比較膨松、剛直的三環癸烷,在其側鏈上帶有極性的酯基構成。由ARTON的組成,決定其呈非結晶性并有較高耐熱性(即Tg值較高)。在側鏈上引入極性的酯基使側鏈方向與主鏈方向之間的分極率的方向性得到抑制,使ARTON有較低的雙折射率。同時側鏈上的極性酯基使吸水率降低,而與有機、無機材料之間的粘接性、密封性提高。ARTON密度為108g/cm3,較輕于PC、PMMA。
玻璃轉化溫度(Tg)較高為171,抗張強度、彈性率也較大,作為光學零件用,耐擦傷性較好。由于其耐熱性較好,主要用于車載的CD拾音用鏡頭。EONEX日本(株)商品化的ZEONEX是環烯烴聚合物作為新型光學塑料的代表。COP是用降冰片烯為單體在催化劑存在下進行開環易位并加氫聚合而成的聚合物。在聚合中可以調整其特性,以符合最佳的光學特性、低吸濕性、耐熱性等作為光學塑料的要求。今以ZEONEX480為例,它的特性值與PC或PMMA比較。環烯烴聚合物COP具有較優的光學透明性,在可見光范圍內光線透過率與PMMA、PC相當都在90%以上(3mm厚)。折射率介于兩者之間。COP的光彈性系數比PC要小一個數量級、比PMMA稍高。因為光彈性系數與光學制成品內的殘留應力的乘積決定成品的雙折射率的大小,所以它的雙折射率也較小。COP具有親水性的極性基團,吸水率<0.01%,因此它的成品吸濕變形小。它的玻璃轉化溫度較高(171),荷重的溫度也較高(129),所以它的耐熱性較好,與PC相比還略高一些。COP新型光學塑料主要用于激光印刷中高精度f鏡頭,車載用精密CD或CD-ROM中音樂演奏的拾音鏡頭或投影電視中大口徑鏡頭等。環烯烴共聚物(CycloOlefineCopolymer:COC)環烯烴與乙烯或丙烯共聚物的分子結構式。此類高脂環結構的共聚物玻璃轉化點溫度較高,是機械強度及熱特性較好的非結晶性樹脂新材料。
目前我國與國外發展水平還有相當距離,如當前我國生產PC的工廠還不能生產出作為CD光盤基材用的光盤級PC樹脂,要依賴進口,有關部門對它還在研究階段,要大規模工業化生產還要一個時期。隨著信息社會到來,光通信、光傳輸等各種光學用途的新型塑料材料將會層出不窮地呈現出來。一方面要密切關注國外發展動向與趨勢,另一方面我們應加強新材料研究與開發的投入,推進光學塑料的發展。