镜片材料浅析

陈东/文

本文主要对镜片所使用的原材料种类进行介绍，以帮助从业人员在向顾客介绍镜片时具备更多的镜片专业知识。根据使用的原材料不同，镜片主要分为三大类：天然晶体、光学玻璃和光学树脂。

1 天然晶体

天然晶体即水晶石，它是一种透明的石英结晶体，成分为二氧化硅，其折射率比玻璃高。它分为天然水晶和人工水晶两种，颜色有白水晶、茶水晶、带色的茶晶等，是我国古老的镜片材料。以前由于科学技术尚不发达，镜片制作大多采用天然结晶体。此类材料含杂质，容易造成折射紊乱，吸收紫外线功能差，硬度高、质量脆而不易加工，自然界里存量少而价格偏高，从光学性能上看还不如玻璃材料。由于水晶石从古代沿用至今，有一种传说认为水晶眼镜性“凉”而有“养目”之功，实际上，这种说法并无科学根据。镜片材料以重量轻、厚度薄、透光率好又能防有害光线的为最好。

2 光学玻璃

光学玻璃是由纯净的二氧化硅为主的原料制成，另含有钙、铝、钠、钾等提炼而成的物质，所以又称为无机玻璃。它具有成像清晰、不易磨损、硬度较好的特点，制作镜片的玻璃要求有一定的硬度，光学性能稳定，无气泡、无杂质、无混浊，色像差低，可吸收部分紫外线。

光学玻璃通常可分为两种：①镜片阿贝数>50%的称为“冕牌玻璃”，全名为“白托力克镜片”简称“白托”。它的透光率可达90%以上，可制作远视、近视和散光镜片。②阿贝数<50%的称为“燧石玻璃”，重量轻，厚度薄，所以又叫超薄型镜片，适宜用作度数高的眼镜片，也可加入金属氧化物，可防紫外线等。

光学玻璃的优点在于化学物理性能稳定，可以持久抵抗天气影响，且不着色，不褪色。

缺点则是镜片较重、容易破碎，目前已经基本上被现代树脂镜片所代替。

3 光学树脂

光学树脂是由高分子有机化合物经过模压浇铸成型或注塑成型的材料，硬度接近无机玻璃，重量轻，抗冲击力强，但易磨损，适用青少年配镜选用。

树脂镜片常见有3种原料：AC为PMMA（有机玻璃）、CR-39为哥伦比亚树脂、PC为聚碳酸酯。

3.1 认识AC

AC成分为聚甲基丙烯酸甲脂(polymethyl methacrylate)，是一种有机玻璃，属热塑性材料。商品名又称亚力克（PMMA）。折射率1.49，阿贝系数58，比重1.19g/cm3。

优点：1.重量轻，是冕牌玻璃的1/2；2. 抗冲击性好，安全。

缺点：1.其为热塑性材料，溶解度在75°C，受热易变形，导致屈光度改变；

2.表面硬度不够，耐磨性较差；

3.和CR-39相比，质量较脆。

用途：太阳镜片、角膜接触镜等。

由于AC片相对质量脆一些，其最大的问题就在于表面划痕，可以通过对内外表面进行有机硅化来提高表面硬度，提高耐刮划的能力。

3.2 认识CR-39

CR-39成分为碳酸丙烯乙酸脂(allyl digluycel catbonate )，又称烯丙基乙二醇酸脂，属热固性材料，商品名为哥伦比亚树脂（Columbia resin），为石油提取物。折射率有1.4985、1.553、1.597、1.667、1.738，目前镜片市场上大多为这种材料。

优点 ：1.重量轻；

2.安全，抗冲击性好；

3.抗紫外线能力强，可全部阻断350nm以下的紫外线；

4.易染色；

5.现代铸模工艺，可大批量生产。

缺点：1. 耐磨性较差；2. 较低的折射率使镜片外观较厚、较重。

用途：矫正镜片、太阳镜片和白内障术后镜片等。

3.3 认识 PC

PC片全称为Polycarbonate，是一种聚碳酸脂，属于热塑性材料。它是由可绕曲的碳酸脂环和不易动的双酚A聚合而成。分子量在20000～38000之间，在25°C测试条件下折射率为1.586（1.591），且只有这一个折射率。用此种材料制成的镜片也被称为“太空片”、“宇宙片”。

优点：1.轻，比传统玻璃片轻57%；比普通树脂片轻30%；

2.安全，其抗冲击性能是玻璃片的60倍。厚度2.5cm时可做防弹玻璃、飞机挡风玻璃、潜艇观察窗口武警盾牌等；

3. 薄，与折射率1.6的CR－39镜片厚度相等；

4.这种PC镜片在经过加硬处理后，非常适合青少年、学生以及职业运动员使用。

缺点：耐磨性差。

用途：工业防护眼镜、偏光镜片、矫正镜片、体育用品等。