鏡片材料淺析

陳東/文

本文主要對鏡片所使用的原材料種類進行介紹，以幫助從業(yè)人員在向顧客介紹鏡片時具備更多的鏡片專業(yè)知識。根據(jù)使用的原材料不同，鏡片主要分為三大類：天然晶體、光學玻璃和光學樹脂。

1 天然晶體

天然晶體即水晶石，它是一種透明的石英結晶體，成分為二氧化硅，其折射率比玻璃高。它分為天然水晶和人工水晶兩種，顏色有白水晶、茶水晶、帶色的茶晶等，是我國古老的鏡片材料。以前由于科學技術尚不發(fā)達，鏡片制作大多采用天然結晶體。此類材料含雜質(zhì)，容易造成折射紊亂，吸收紫外線功能差，硬度高、質(zhì)量脆而不易加工，自然界里存量少而價格偏高，從光學性能上看還不如玻璃材料。由于水晶石從古代沿用至今，有一種傳說認為水晶眼鏡性“涼”而有“養(yǎng)目”之功，實際上，這種說法并無科學根據(jù)。鏡片材料以重量輕、厚度薄、透光率好又能防有害光線的為最好。

2 光學玻璃

光學玻璃是由純凈的二氧化硅為主的原料制成，另含有鈣、鋁、鈉、鉀等提煉而成的物質(zhì)，所以又稱為無機玻璃。它具有成像清晰、不易磨損、硬度較好的特點，制作鏡片的玻璃要求有一定的硬度，光學性能穩(wěn)定，無氣泡、無雜質(zhì)、無混濁，色像差低，可吸收部分紫外線。

光學玻璃通常可分為兩種：①鏡片阿貝數(shù)>50%的稱為“冕牌玻璃”，全名為“白托力克鏡片”簡稱“白托”。它的透光率可達90%以上，可制作遠視、近視和散光鏡片。②阿貝數(shù)<50%的稱為“燧石玻璃”，重量輕，厚度薄，所以又叫超薄型鏡片，適宜用作度數(shù)高的眼鏡片，也可加入金屬氧化物，可防紫外線等。

光學玻璃的優(yōu)點在于化學物理性能穩(wěn)定，可以持久抵抗天氣影響，且不著色，不褪色。

缺點則是鏡片較重、容易破碎，目前已經(jīng)基本上被現(xiàn)代樹脂鏡片所代替。

3 光學樹脂

光學樹脂是由高分子有機化合物經(jīng)過模壓澆鑄成型或注塑成型的材料，硬度接近無機玻璃，重量輕，抗沖擊力強，但易磨損，適用青少年配鏡選用。

樹脂鏡片常見有3種原料：AC為PMMA（有機玻璃）、CR-39為哥倫比亞樹脂、PC為聚碳酸酯。

3.1 認識AC

AC成分為聚甲基丙烯酸甲脂(polymethyl methacrylate)，是一種有機玻璃，屬熱塑性材料。商品名又稱亞力克（PMMA）。折射率1.49，阿貝系數(shù)58，比重1.19g/cm3。

優(yōu)點：1.重量輕，是冕牌玻璃的1/2；2. 抗沖擊性好，安全。

缺點：1.其為熱塑性材料，溶解度在75°C，受熱易變形，導致屈光度改變；

2.表面硬度不夠，耐磨性較差；

3.和CR-39相比，質(zhì)量較脆。

用途：太陽鏡片、角膜接觸鏡等。

由于AC片相對質(zhì)量脆一些，其最大的問題就在于表面劃痕，可以通過對內(nèi)外表面進行有機硅化來提高表面硬度，提高耐刮劃的能力。

3.2 認識CR-39

CR-39成分為碳酸丙烯乙酸脂(allyl digluycel catbonate )，又稱烯丙基乙二醇酸脂，屬熱固性材料，商品名為哥倫比亞樹脂（Columbia resin），為石油提取物。折射率有1.4985、1.553、1.597、1.667、1.738，目前鏡片市場上大多為這種材料。

優(yōu)點 ：1.重量輕；

2.安全，抗沖擊性好；

3.抗紫外線能力強，可全部阻斷350nm以下的紫外線；

4.易染色；

5.現(xiàn)代鑄模工藝，可大批量生產(chǎn)。

缺點：1. 耐磨性較差；2. 較低的折射率使鏡片外觀較厚、較重。

用途：矯正鏡片、太陽鏡片和白內(nèi)障術后鏡片等。

3.3 認識 PC

PC片全稱為Polycarbonate，是一種聚碳酸脂，屬于熱塑性材料。它是由可繞曲的碳酸脂環(huán)和不易動的雙酚A聚合而成。分子量在20000～38000之間，在25°C測試條件下折射率為1.586（1.591），且只有這一個折射率。用此種材料制成的鏡片也被稱為“太空片”、“宇宙片”。

優(yōu)點：1.輕，比傳統(tǒng)玻璃片輕57%；比普通樹脂片輕30%；

2.安全，其抗沖擊性能是玻璃片的60倍。厚度2.5cm時可做防彈玻璃、飛機擋風玻璃、潛艇觀察窗口武警盾牌等；

3. 薄，與折射率1.6的CR－39鏡片厚度相等；

4.這種PC鏡片在經(jīng)過加硬處理后，非常適合青少年、學生以及職業(yè)運動員使用。

缺點：耐磨性差。

用途：工業(yè)防護眼鏡、偏光鏡片、矯正鏡片、體育用品等。