本發(fā)明專利技術(shù)適用于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種高折射率光學(xué)液體，所述光學(xué)液體中的分子具有單環(huán)、二聯(lián)環(huán)或三聯(lián)環(huán)結(jié)構(gòu)，且每個環(huán)上的碳原子數(shù)量為5-12個；所述光學(xué)液體中無游離自由基，所述分子間鍵能高于750kJ/mol。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了所述光學(xué)液體的制備方法，包括以下步驟：稱取鹵代非苯的芳香族化合物、高級脂肪酸醇堿土金屬鹽和甾固醇類化合物中的至少兩種，混合，反應(yīng)得混合物；將所述混合物與環(huán)烷烴混合，置于保護(hù)氣體中反應(yīng)，獲得反應(yīng)產(chǎn)物；將所述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行離心分層，萃取下層液體即得。本發(fā)明專利技術(shù)制備的光學(xué)液體折射率高，具有優(yōu)質(zhì)的光學(xué)特性，不含有苯和無游離鹵素，對人體不具致癌效果，傷害小，且對環(huán)境友好，滿足了行業(yè)應(yīng)用的新需求。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于光學(xué)
，尤其涉及一種高折射率光學(xué)液體及其制備方法。
技術(shù)介紹
隨著傳統(tǒng)光學(xué)、人造激光設(shè)備的發(fā)展，現(xiàn)在很多檢測設(shè)備都需要使用特殊波長光源和人造激光來檢測，相應(yīng)的需要配套于被測物體與光學(xué)設(shè)備器件間的介質(zhì)。由于光學(xué)特性的要求，行業(yè)普遍使用高折射率光學(xué)液體。然而一般光學(xué)液體折射率并不高，98％以上的液體折射率都低于1.54，而少數(shù)由幾種化學(xué)物質(zhì)配置成的液體可以具有高的折射率，例如碘甲烷與硫磺可配置到折射率為1.72-1.78，但卻具有非常高的毒性，對人體存在高致癌性，加上本身需要加熱到220℃以上才能熔融成液體，對金屬及光學(xué)玻璃的腐蝕性相對較大，操作上也極為不便。此外，被測物體與光學(xué)設(shè)備的光學(xué)器件的折射系數(shù)通常是不一樣的,目前行業(yè)都是采用兩者折射系數(shù)的中間折射系數(shù)液體來作為介質(zhì),如此導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確，如果介質(zhì)液體本身的折射系數(shù)是連續(xù)并順序變化的，將會實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量。因此，行業(yè)內(nèi)迫切需要一種低毒、高折射系數(shù)、且在重力方向上折射系數(shù)連續(xù)變化的用于檢測的光學(xué)液體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種高折射率光學(xué)液體及其制備方法，旨在滿足行業(yè)發(fā)展對用于檢測的光學(xué)液體的折射率及相關(guān)性能的需求。本專利技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種光學(xué)液體，所述光學(xué)液體中的分子具有單環(huán)、二聯(lián)環(huán)或三聯(lián)環(huán)結(jié)構(gòu)，且每個環(huán)上的碳原子數(shù)量為5-12個；所述分子中無游離自由基，所述分子間鍵能高于750kJ/mol。進(jìn)一步地，所述光學(xué)液體的制備原料包括鹵代非苯的芳香族化合物、高級脂肪酸醇堿土金屬鹽和甾固醇類化合物中的至少兩種；所述光學(xué)液體的綜合折射系數(shù)為1.50-1.78。進(jìn)一步地，所述光學(xué)液體在以589.3nm波長的光測量時的光學(xué)透過率為A，所述A的數(shù)值不低于60％。進(jìn)一步地，所述光學(xué)液體在可見光光譜內(nèi)各波長單點(diǎn)測量的光學(xué)透過率的最大值與最小值的差值不超過0.20；所述差值與所述A的比值小于11.111％。進(jìn)一步地，所述光學(xué)液體在25℃時的pH值為6-9，密度不低于1.35g/cm3。進(jìn)一步地，所述光學(xué)液體中的鹵族元素的質(zhì)量含量不高于10％。進(jìn)一步地，所述光學(xué)液體在重力方向上自上而下各位置的平均折射系數(shù)數(shù)值依次增大，所述數(shù)值中的最大值與最小值的差值與所述光學(xué)液體重力方向上中間位置的平均折射系數(shù)的比值不高于6.666％。本專利技術(shù)還提供了上述光學(xué)液體的制備方法，包括以下步驟：選取鹵代非苯的芳香族化合物、高級脂肪酸醇堿土金屬鹽和甾固醇類化合物中的至少兩種物質(zhì)，混合，反應(yīng)，得混合物；將所述混合物與環(huán)烷烴按體積比混合，置于保護(hù)氣體保護(hù)中反應(yīng)，獲得反應(yīng)產(chǎn)物；所述反應(yīng)的溫度為120-170℃，壓強(qiáng)為1.5-3個大氣壓，反應(yīng)時間為1.5-4h；以及將所述反應(yīng)產(chǎn)物離心分層，取下層液體即得。進(jìn)一步地，所述體積比為1:1-5。進(jìn)一步地，所述步驟三中所得液體為透明的黃色或紅棕色液體。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本專利技術(shù)的的光學(xué)液體以鹵代非苯的芳香族化合物、高級脂肪酸醇堿土金屬鹽和甾固醇類化合物中的至少兩種為制備原料，所制備的光學(xué)液體的綜合折射系數(shù)高，為1.50-1.78，重力方向上折射系數(shù)連續(xù)變化。光學(xué)液體中的分子為單環(huán)、二聯(lián)環(huán)或三聯(lián)環(huán)結(jié)構(gòu)，且每個環(huán)上的碳原子數(shù)量為5-12個；所述光學(xué)液體的分子中無游離自由基，所述分子間鍵能高于750kJ/mol。所制備的光學(xué)液體不僅具有優(yōu)質(zhì)的光學(xué)特性，而且不含有苯，無游離鹵素，因此對人體不具致癌效果，傷害小，且對環(huán)境友好，滿足了行業(yè)應(yīng)用的新需求。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。按照本專利技術(shù)的技術(shù)方案制備光學(xué)液體，步驟如下：步驟一：按質(zhì)量比選取鹵代非苯的芳香族化合物、高級脂肪酸醇堿土金屬鹽和甾固醇類化合物中的至少兩種物質(zhì)，混合，得混合物；步驟二：將所述混合物與環(huán)烷烴按體積比1:1-5混合，置于保護(hù)氣體中反應(yīng)，獲得反應(yīng)產(chǎn)物；所述反應(yīng)的溫度為120-170℃，壓強(qiáng)為1.5-3個大氣壓，反應(yīng)時間為1.5-4h；步驟三：將所述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行離心分層，萃取下層液體，獲得透明黃色或棕紅色液體，即為本專利技術(shù)的光學(xué)液體。具體地，本專利技術(shù)的光學(xué)液體中的分子為單環(huán)、二聯(lián)環(huán)或三聯(lián)環(huán)結(jié)構(gòu)，且每個環(huán)上的碳原子數(shù)量為5-12個；分子中無游離自由基，分子間鍵能高于750kJ/mol。光學(xué)液體的組成包括鹵代非苯的芳香族化合物、高級脂肪酸醇堿土金屬鹽和甾固醇類化合物中的至少兩種，光學(xué)液體的綜合折射系數(shù)為1.50-1.78。光學(xué)液體在以589.3nm波長的光測量時的光學(xué)透過率為A，其中A的數(shù)值不低于60％。光學(xué)液體在可見光光譜內(nèi)各波長單點(diǎn)測量的光學(xué)透過率的最大值與最小值的差值不超過0.20；所述差值與所述A的比值小于11.111％。具體地，光學(xué)液體在25℃時的pH值為6-9，密度不低于1.35g/cm3。光學(xué)液體中的鹵族元素的質(zhì)量含量不高于10％。光學(xué)液體在重力方向上自上而下各位置的平均折射系數(shù)數(shù)值依次增大，其中數(shù)值中的最大值與最小值的差值與光學(xué)液體的重力方向上中間位置的平均折射系數(shù)的比值不高于6.666％。具體地，鹵代非苯的芳香族化合物可以是烯丙基溴、烯丙基溴、環(huán)已基碘戊烷、N-碘代酰胺、環(huán)已基溴、碘化芐。高級脂肪酸醇堿土金屬鹽可以是乙二醇蒽醚醋酸鈉、二乙二醇萘醚丙酸鉀、硅乙醇鈉。甾固醇類化合物可以是皂角苷、異戊二烯、環(huán)戊烷多氫菲。當(dāng)選用鹵代非苯的芳香族化合物與高級脂肪酸醇堿土金屬鹽兩類中的至少各一種物質(zhì)作為反應(yīng)原料，兩類物質(zhì)的質(zhì)量比為2-9:1-5；當(dāng)選用鹵代非苯的芳香族化合物與甾固醇類化合物兩類中的至少各一種物質(zhì)作為反應(yīng)原料，兩類物質(zhì)的質(zhì)量比為2-8:1-3；若是選用鹵代非苯的芳香族化合物、高級脂肪酸醇堿土金屬鹽與甾固醇類化合物三類物質(zhì)作為反應(yīng)原料，三類物質(zhì)的質(zhì)量比為2-7:1-3:1-2。具體地，步驟一中的反應(yīng)條件為中低溫高壓，其中溫度為120-170℃，壓強(qiáng)為1-5個大氣壓；步驟二中的保護(hù)氣體可以是惰性氣體，混合物與環(huán)烷烴混合的體積比為1:1-5，優(yōu)選1:2.3-3.6，環(huán)烷烴優(yōu)選為二甲基環(huán)戊烷或二環(huán)辛三烯。本專利技術(shù)所制備的光學(xué)液體中，大分子量的固體含量較高，這導(dǎo)致光學(xué)液體的折射系數(shù)高。在制備光學(xué)液體的化學(xué)反應(yīng)過程中，根據(jù)合成，會產(chǎn)生大小不同的納米級顆粒，這些肉眼不可見的納米顆粒在液體環(huán)境中呈現(xiàn)懸浮狀，由本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光學(xué)液體，其特征在于，所述光學(xué)液體中的分子具有單環(huán)、二聯(lián)環(huán)或三聯(lián)環(huán)結(jié)構(gòu)，且每個環(huán)上的碳原子數(shù)量為5?12個；所述分子中無游離自由基，所述分子間鍵能高于750kJ/mol。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種光學(xué)液體，其特征在于，所述光學(xué)液體中的分子具有單環(huán)、二聯(lián)環(huán)
或三聯(lián)環(huán)結(jié)構(gòu)，且每個環(huán)上的碳原子數(shù)量為5-12個；所述分子中無游離自由基，
所述分子間鍵能高于750kJ/mol。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)液體，其特征在于，所述光學(xué)液體的制備原料
包括鹵代非苯的芳香族化合物、高級脂肪酸醇堿土金屬鹽和甾固醇類化合物中
的至少兩種；所述光學(xué)液體的綜合折射系數(shù)為1.50-1.78。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)液體，其特征在于，所述光學(xué)液體在以589.3nm
波長的光測量時的光學(xué)透過率為A，所述A的數(shù)值不低于60％。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)液體，其特征在于，所述光學(xué)液體在可見光光
譜內(nèi)各波長單點(diǎn)測量的光學(xué)透過率的最大值與最小值的差值不超過0.20；所述
差值與所述A的比值小于11.111％。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)液體，其特征在于，所述光學(xué)液體在25℃時
的pH值為6-9，密度不低于1.35g/cm3。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)液體，其特征在于，所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡偉，王鈺，陳芳華，常瑞荊，
申請(專利權(quán))人：深圳市力灃實(shí)業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44
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