光學膠

用於膠結透明光學元件（如鏡頭等）的特種膠粘劑。要求具有無色透明、光透過率在90%以上、膠結強度良好，可在室溫或中溫下固化，且有固化收縮小等特點。有機矽膠、丙烯酸型樹脂及不飽和聚酯、聚氨酯、環氧樹脂等膠粘劑都可膠結光學元件。在配製時通常要加入一些處理劑，以改進其光學性能或降低固化收縮率。

基本介紹

• 中文名：光學膠
• 英文名：optical adhesive
• 透光率：›90%
• 折射率：1.48
• 霧度：‹1%

介紹

光學膠（光學零件膠合用膠）是一種與光學零件的光學性能相近, 並具有優良膠接性能的高分子物質。它可以把兩個或多個光學零件膠合為能滿足光路設計要求的光學組件; 或利用它來實現對高精度光學標尺、濾光器等保護玻璃的膠合。光學儀器成象質量和使用性能的好壞, 與光學膠的質量和性能密切相關。

技術要求

（1）無色透明，在指定的光波波段內光透過率大於90%以上，並且固化後膠的折射率與被粘光學元件的折射率相近；

（2）在使用溫度範圍內膠接強度良好；

（3）膠的模量低，固化後延伸率大同時固化收縮率小，不會引起光學元件表面的變化；

（4）吸濕性小；

（5）耐冷熱衝擊、耐振動、耐油、耐溶劑等；耐光老化、耐濕熱老化等；

（6）操作性能好；

（7）在維修時，可用簡單的方法分離；

（8）對人體無害或低毒性。

分類

光學膠可分為天然樹脂光學膠和合成樹脂光學膠兩大類。

天然樹脂光學膠

天然樹脂光學膠，是採用松科的冷杉亞科屬的樹種分泌物的樹脂或針葉樹種分泌物的樹脂，經加工製成。冷杉屬的樹脂，具有天然的不結晶性、折光率接近於光學玻璃，透明度高，並能迅速固化，便於拆膠返修等特點。天然樹脂光學膠包括加拿大香膠、冷杉樹脂膠、中性樹膠和中國香膠。

1. 加拿大香膠

加拿大香膠是採用加拿大或美國部分地區的加拿大香膠冷杉樹脂，經加工而成。它是固體非結晶性物質，具有很好的粘接性能和合適的折光率，通常用作光學零件的膠合材料。

作為光學膠的加拿大香膠，有德國的“E·Mer—ck”、英國的“B·D·H”顯微鏡試劑等品種，有延展型、玻璃型及液體型三類。它的綜合性能好，膠合的光學零件中心走動與開膠現象較少。

2.冷杉樹脂膠

冷杉香膠是我國在六十年代分別由南京林產化工研究所與四川林業科學研究所，採用東陵冷杉和柔毛冷杉的樹脂加工而成。其主要成分與加拿大香膠相似，為淺黃色玻璃狀非結晶性物質，具有很好的粘接性能，其折光率為n₂₀D：1．52～1．54，軟化溫度為63-72℃，分為普通型、添加增塑劑的改性型及液體型三種；前兩種固體膠按針入度值分若干牌號，以示其硬度。用於光學零件膠合的多為改性型膠。

3.中性樹膠

中性樹脂膠，一般採用達瑪樹脂和山達膠製成。配以60%的二甲苯溶液，折光率為n₂₀D：1．578，乾燥後，凝結成無色透明膠層，沒有收縮、變黃、紋裂等弊病。主要用於生物切片。過去曾用於光學偏振片、濾光器保護玻璃的膠合，由於乾燥時間長，粘接強度低，毒性大，已很少使用。

4.中國香膠

中國香膠，即光學樹脂膠，是七十年代南京林產化工研究所，利用我國針葉樹脂開發的新膠種，作為加拿大香膠的代用品。針葉樹脂，經聚合後，具有較高的軟化溫度，對增塑改性有較大的調製幅度，從而擴大它的使用溫度區間，其高溫性能較冷杉香膠有所改善。其外觀為淺黃色玻璃狀固體，折光率為n₂₀D：1．52-1．54，按軟化溫度，分成若干牌號。主要用於光學零件膠合，封固生物切片，磨製地質標本等。

合成樹脂光學膠

合成樹脂膠粘劑由於粘接強度高，耐高低溫性好，能在振動、輻射等苛刻條件下工作，逐漸成為主要的光學用透明膠粘劑。作為光學元件用的合成樹脂透明膠粘劑有不飽和聚酯、環氧膠粘劑、聚氨酯膠、有機矽凝膠、光固化膠等。

1. 不飽和聚酯
   不飽和聚酯樹脂由於具有粘度低、光學性能好、粘接強度高、固化速度易調節等特點，因而可套用於光學領域。但通用型不飽和聚酯性脆易裂。柔韌性差，粘合件難以拆開。
2. 環氧膠粘劑
   以環氧樹脂為粘料的光學膠是套用較廣泛的一種膠粘劑，國內外都比較重視，這類膠具有色淺、透明度高、粘接性能好，高低溫(-60～80℃)性能優異等特點。環氧樹脂光學膠由樹脂、固化劑和改性劑組成。最常用的樹脂是低分子量雙酚A環氧樹脂、脂肪族縮水甘油醚環氧樹脂等。固化劑有多乙烯多胺，氫化4，4 一二氨基二苯甲烷等。改性劑有鄰苯二甲酸二丁酯、末端帶活性基團的脂肪族聚醚等。
3. 聚氨酯膠
   聚氨酯光學膠是一種韌性好的粘合劑，通過調節分子鏈中軟硬段的不同比例，得到不同性能的光學膠。
4. 有機矽凝膠
   光學有機矽橡膠膠粘劑是一種有機矽的彈性體，由乙烯基二甲基矽氧烷和甲基乙烯矽氧烷在氯鉑酸催化作用下，與含氫矽氧烷化合物進行反應而製得。經固化後的矽橡膠，結構中含有大量的矽氧鍵，因此與玻璃有較高的粘接性，高的透明性，一般透光率≥90% ，折射率為1．41左右，使用溫度在--55℃~100℃，主要用於飛機防彈玻璃的有機粘接層及粘接光學鏡片，特別適用於透紫外光薄型光學零件和平面光學零件的粘接。
5. 光固化膠
   光固化膠粘劑是由光敏樹脂、交聯劑、光敏劑和改性劑等組成，它通過在紫外或可見光的輻照下發生固化反應，達到粘接目的。它是以丙烯酸樹脂為主，能縮短時間快速粘接，具有良好的機械性能、化學穩定性及耐候性等，而且其固化後的折光率為1．56左右，是一種有前途的光學用膠粘劑。