本发明涉及辐射固化材料制备和加工领域，具体涉及一种光与热双固化镜片、镜头填充胶。
背景技术：
背景：1）因为安全、重量、颜色、遮挡强烈阳光等等的诉求，传统的玻璃镜片无法满足市场需求。目前市场上用量最多的是塑胶镜片、镜头（镜片：眼镜片；镜头：照摄像机镜头；下同）,它们的材质有所不同，主要有pc（聚碳酸酯）、尼龙、cr-39（二甘醇双烯丙基碳酸酯,树脂镜片的一种）、树脂片、pmma（有机玻璃）等等，其中树脂片是用反应性单体作原材料例如cr-39，在热烘（40-85℃*18-24小时）条件下固化而成，称为热烘型树脂镜片；其他的如pc、尼龙及有机玻璃等等塑胶眼镜镜片、镜头，那是靠热力熔融塑料,然后经过注塑机射出成型的；而我们用跟他们完全不一样的固化方法，就是光与热烘双固化法，它可以节省大量的能源，生产速度也快得多，既环保也高效率。
2）目前行业生产热固化树脂镜片，烘烤时间长达20小时，我们的光固化新材料，在生产树脂镜片时固化速度快得多，只需几秒到十分钟便可完成，但在生产中到高度数镜片时，例如300度以上近视镜片，便很容易出现裂片（镜片碎裂），或早脱（过早部分脱离玻璃模具）令镜片变形的毛病。主要原因在于光固化在极短时间（几秒到十分钟）内完成，光固化聚合乃放热反应，反应热累积在镜片内，令利用厚薄不同而达加强放大（近视镜片）缩小（老花镜片）光学效果的镜片热膨胀度不一样，厚度越大（近视镜片的边缘部分，或老花镜片的中心部分），膨胀度越大；反之镜片较薄的部分，膨胀度便低得多。如果膨胀度差异太大的话，例如近视300度以上的镜片，在固化还没有完成前，较大膨胀度部分便会把模具撑开，令镜片较薄的部分过早脱离模具，从而变形，甚或碎裂。我们新开发的光与热烘双固化镜片树脂，便能解决这个困扰。我们把整个反应分成两段进行，第一段光固化只完成了整个反应的约70%，所以没有出现早脱现象；脱模后进行第二段的热烘固化，除了完成尚未完整的固化外，也具备消除应力的作用。同一片镜片内外侧弧度不同，厚薄也就不同，这是树脂镜片能产生光学效果特性之一。但就是因为厚薄不同，在固化过程中镜片内便产生应力，应力不除，日后会影响镜片的稳定度，例如表面变形，或出現度数不稳定的毛病，那会影响眼镜用户视力的。第二段的热烘固化还具备强化成品硬度、尺寸安定性、抗冲击性、抗化性、较佳的阿贝数等特性。
传统热烘固化缺点：
1)全过程电力加热烘烤，烘烤时间长20小时，效率低，虚耗能源；
2)生产速度慢，造成生产线的瓶颈部分；
3)从业员面对高温作业条件，流动性高，不好找人。
目前市场上光学镜片以传统热烘型树脂镜片为主流，其生产需要在40-80摄氏度条件下，经过漫长的18-24小时烘烤时间才能完成固化，形成生产工艺出现极大的瓶颈。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种节能环保、能高速固化的光与热双固化镜片、镜头填充胶。
本发明的目的以通过下述的技术方案来予以实现：
一种光与热双固化镜片、镜头填充胶，原料包括：光固化树脂、热烘固化树脂、反应性单体、光固化剂和热反应催化剂，所述光固化树脂包括环氧丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸酯，光固化树脂占原料总量的百分比为10-50%；热烘固化树脂包括脂肪族环氧树脂，芳香族环氧树脂及聚硫醇树脂的一种及以上；热烘固化树脂占原料总量的百分比为2-15%；所述反应性单体为带反应性双键或含环氧基、羟基光学级的改性丙烯酸酯系列反应性单体，反应性单体占原料总量的百分比为87-20%，光固化剂占原料总量的百分比为0.1-15%，热反应催化剂为有机金属催化剂、酸性催化剂或碱性催化剂的任一种或一种以上，热反应催化剂占原料总量的百分比为0.001-0.1%。
优选地，所述光固化树脂还包括聚氨酯丙烯酸酯。
优选地，所述光固化树脂由带羧基或羟基或环氧基的一般或改性环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚氨脂丙烯酸酯组成，三者的重量份数比为：2-10:2-10：0.1-1。
优选地，所述反应性单体为双键单体、双键及羟基单体、双键及环氧基单体、环氧基单体的一种或以上。
优选地，所述双键单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、三丙二醇二丙烯酯（tpgda）、丙烯酸异冰片酯(iboa)、2-苯氧基乙基丙烯酸酯(2-pea)、2-乙氧化双酚a二丙烯酸酯（bpa(2)eodma）和3-乙氧化双酚a二丙烯酸酯（bpa(3)eodma）的一种或一种以上。
优选地，双键及环氧基单体为2-甲基丙烯酸羟乙酯（2-hema）和季戊四醇三丙烯酯(pet3a)的任一种或两种混合。
优选地，所述双键及环氧基单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)，环氧基单体为苯基缩水甘油醚、脂肪缩水甘油醚和新戊二醇二缩水甘油醚的一种或一种以上。
优选地，有机金属催化剂为有机钒、有机银、有机磷、有机铬和有机铂的任一种或以上；酸性催化剂为醋酸钛、醋酸锆、硫酸钛和硫酸锆的一种或以上；碱性催化剂为胺及酰胺类催化剂。
优选地，所述光固化剂为感光波段为305-405纳米的辐射固化剂。
一种光与热双固化镜片、镜头填充胶的加工方法：a、将光与热双固化镜片、镜头填充胶的原料相混合，制得光与热双固化镜片、镜头填充胶；b、将步骤a制得的光与热双固化镜片、镜头填充胶充填进玻璃模具内，放进led-uv光固化机，设定光波段范围：led-uv波长305-405纳米，让高能灯照射3秒到十分钟完成第一阶段光固化，制得半成品；c、将步骤b制得的半成品放进70-200℃的烘箱内烘烤20-90分钟，完成热固化，制得粗成品镜片、镜头。
光固化树脂：1.56中折射率镜片主要用带羧基或羟基或环氧基的一般或改性环氧丙烯酸酯；1.49低折射率则需伴入聚酯丙烯酸酯或聚氨脂丙烯酸酯，以降低折射率，从而达到行业现存规格要求。
本发明的有益效果：
1、本发明的光与热烘双固化充填胶问世后，固化部门不再出现瓶颈，而且节省能源20-80%，产生工作效益；烘烤部分的高温工作环境得以改善，从业员流动性降低。
2、本光与热烘双固化镜片、镜头新材料配合本公司led-uv光固化机（实用新型专利号zl201720029078.5）使用，除了能获得前述大幅度提升生产速度的优点外，还能从传统的步进式改良为流水式生产工艺，对行业改变生产结构能提供新的选择。
3、中国是全世界最大的镜片生产国，数量约占全球的80%；镜头的产量不多，但以进口为主，而节能环保是世界的大趋势，行业如能转用光与热烘双固化法，定能节省大量能源，而且生产效率高，在在能加强在世界市场上的竞争能力。
4、具有如此优点的原因：传统热烘烤型充填胶系用热力透过玻璃模具传导至树脂单体进行固化，但玻璃模具及单体是热的不良传导体，热能传导速度慢；而光能属辐射传递，能够即时透过透明的玻璃模具到达至本充填胶内，激活光固化剂，并立时带动树脂与单体的聚合作用，因而光固化段固化速度提升过百倍，全过程固化速度也得以提升约十倍。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明。
以下实施例在固化过程中的各种固化参数(镜片、镜头厚度：2-40mm)
光固化时间：3秒至10分钟
光照距离：0.5-30cm
光强度：100-1000毫瓦特/cm平方
光功率:4000-30000毫焦耳/cm平方
光固化温度：常温（光固化与温度基本上无关，可以在低至常温之下固化）
热烘固化时间：20-90分钟
热烘固化温度:70-150摄氏度
实施例1：
光固化树脂20%：带羟基的改性环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚氨脂丙烯酸酯组成，三者的重量份数比为：2:10：1。
热烘固化树脂8%：脂肪族环氧树脂和聚硫醇树脂：5:1。
反应性单体69.98%：2-甲基丙烯酸羟乙酯（2-hema）
甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)
季戊四醇三丙烯酯(pet3a)
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)
三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（tmptma）
三丙二醇二丙烯酯（tpgda）
丙烯酸异冰片酯(iboa)
甲基丙烯酸异冰片酯(iboma)
2-苯氧基乙基丙烯酸酯(2-pea)
2-乙氧化双酚a二丙烯酸酯（bpa(2)eodma）
3-乙氧化双酚a二丙烯酸酯（bpa(3)eodma）
4-乙氧化双酚a二丙烯酸酯（bpa(4)eodma）
苯基缩水甘油醚
脂肪缩水甘油醚
苄基缩水甘油醚
邻甲苯基醚
邻甲苯基缩水甘油醚
新戊二醇二缩水甘油醚
光固化剂2%；
热反应催化剂0.02%：有机钒；
加工工艺：a、将光与热双固化镜片、镜头填充胶的原料相混合，制得光与热双固化镜片、镜头填充胶；b、将步骤a制得的光与热双固化镜片、镜头填充胶充填进玻璃模具内，放进led-uv光固化机，设定光波段范围：led-uv波长305-405纳米，让高能灯照射3秒到十分钟完成第一阶段光固化，制得半成品；c、将步骤b制得的半成品放进70-150℃的烘箱内烘烤20-90分钟，完成热固化，制得粗成品低折射率镜片。
实施例2：
光固化树脂30%：带羟基的改性环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚氨脂丙烯酸酯组成，三者的重量份数比为：8:2：0.2。
热烘固化树脂8%：脂肪族环氧树脂和聚硫醇树脂：5:1。
反应性单体59.99%：2-甲基丙烯酸羟乙酯（2-hema）
甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)
季戊四醇三丙烯酯(pet3a)
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)
三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（tmptma）
三丙二醇二丙烯酯（tpgda）
丙烯酸异冰片酯(iboa)
甲基丙烯酸异冰片酯(iboma)
2-苯氧基乙基丙烯酸酯(2-pea)
2-乙氧化双酚a二丙烯酸酯（bpa(2)eodma）
3-乙氧化双酚a二丙烯酸酯（bpa(3)eodma）
4-乙氧化双酚a二丙烯酸酯（bpa(4)eodma）
苯基缩水甘油醚
脂肪缩水甘油醚
苄基缩水甘油醚
邻甲苯基醚
邻甲苯基缩水甘油醚
新戊二醇二缩水甘油醚
光固化剂2%；
热反应催化剂0.01%：有机银；
加工工艺：a、将光与热双固化镜片、镜头填充胶的原料相混合，制得光与热双固化镜片、镜头填充胶；b、将步骤a制得的光与热双固化镜片、镜头填充胶充填进玻璃模具内，放进led-uv光固化机，设定光波段范围：led-uv波长305-405纳米，让高能灯照射3秒到十分钟完成第一阶段光固化，制得半成品；c、将步骤b制得的半成品放进70-150℃的烘箱内烘烤20-90分钟，完成热固化，制得粗成品中折射率镜片。
实施例1的1.49低折射率镜片和市场上的传统热烘型树脂镜片对比
实施例2的1.56中折射率镜片和市场上的传统热烘型树脂镜片对比
说明：阿贝数又名色散系数，目前没有国家最低标准值，部分行业以35作为最低标准。
通过以上对比可以得出，本发明的配方和工艺与传统的热烘产品相比，达到传统的热烘产品的质量并且部分产品的性能更加优良，但本发明的配方和工艺加工时间短，对设备要求低，具有突出的优势。
以上所述并非对本新型的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。