Способ защиты оптических деталей от биоповреждений

 

Использование: оптико-механическое производство, создание тонкослойных оптических покрытий с гидрофобно-фунгицидными свойствами для оптических деталей приборов в тропическом исполнении. Сущность изобретения: способ защиты оптических деталей от биоповреждений путем обработки их поверхности раствором, включающим полидиметил(винил)-метил- α, ω -дигидроксисилоксан и растворитель, с последующей термообработкой, при этом обработку осуществляют раствором, дополнительно содержащим b -(триэтилстаннилтио) этилтриэтоксисилан при массовом соотношении (2 - 4) : (0,8 - 1), а термообработку выполняют при 170 - 180°С в течение 2 - 2,5 ч. 1 табл.

Изобретение относится к оптико-механическому производству, а именно к технологии создания тонкослойных оптических покрытий с гидрофобно-фунгицидными свойствами для оптических деталей приборов в тропическом исполнении.

Известен способ предохранения оптических деталей от биоповреждений путем нанесения на их поверхность покрытия из раствора β-(триэтилстаннилтио)-этилтриметоксисилана в этаноле с последующей термообработкой покрытия при 140-150^оС в течение 1-1,5 ч [1] Однако характеристики этого покрытия не удовлетворяют современным требованиям по повышению надежности и долговечности оптических деталей приборов в жестких климатических условиях.

Наиболее близким к предлагаемому является способ защиты поверхности оптических деталей от биологических обрастаний, предусматривающий обработку поверхности раствором, содержащим полидиметил (винил)-метил-α, ω-дигидроксисилоксан и растворитель, и термообработку [2] Недостатками этого способа являются низкая производительность и невысокая эколого-техническая защищенность изготовителя.

Целью изобретения является повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе защиты от биоповреждений путем обработки их поверхности фунгицидным раствором и термообработки, обработку поверхности вращающейся детали осуществляют смесью соединений полидиметил(винил)метил- α,ω-дигидроксисилоксана (СКТИВ) и β-(триэтилстаннилтио)этилтри-этоксисилана (ТЭТС) в петролейном эфире или толуоле при массовом соотношении (2-4):(0,8-1), а термообработку проводят при 170-180^оС в течение 2-2,5 ч.

Нанесение покрытия центробежным способом позволяет получить равномерные покрытия с большей толщиной.

Для создания покрытия на поверхности оптических деталей приготавливают фунгицидный раствор следующим образом.

Полидиметил(винил)метил-α, ω-ди- гидроксисилоксана (2 г) с молекулярной массой 15-30 тыс. (ТУ 38.4030031-84) растворяют в 100 мл петролейного эфира (ГОСТ 11992-66) или толуола (ТУ 6-09-4305-76) и добавляют 1 г β-(триэтилстаннилтио)-этилтриэтоксисилана (ТУ 6-09-11-1188-78). После тщательного перемешивания раствор готов к использованию. Из раствора наносят покрытие на поверхность вращающейся оптической детали на станке типа СП-150 или СП-300, подбирая скорость вращения в соответствии с размером детали. Покрытие наносят на просветленные и непросветленные поверхности деталей из любых марок и типов стекол. Термообработку деталей со свеженанесенным покрытием проводят в термостате, повышая температуру со скоростью 70^оС/ч до 175^оС. При этой температуре детали выдерживают в течение 2 ч, после чего термостат выключают и детали оставляют остывать инерционно до комнатной температуры.

Полученное таким способом тонкослойное покрытие испытывалось на грибостойкость по ГОСТ 9.048-75, влагостойкость по ГОСТ 15151-69, тепло-, морозостойкость и механическую прочность в соответствии с ОСТ 3-1901-85.

Измеряют оптические характеристики деталей в ходе их обработки и исследования покрытия на ускоренное старение.

Определено, что светопропускание покрытия равно 99-100% в области 0,5 мкм. Краевой угол смачивания водой поверхности детали с покрытием составляет 93-95^о.

Конкретные примеры составов защитного покрытия и их свойства приведены в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемое покрытие предохраняет оптические детали приборов от биоповреждений в условиях имитации влажного тропического климата в течение 9-10 мес, в то время как контрольные детали (без покрытия) поражаются микроскопическими грибами через 12-14 сут после начала испытания, а детали только с покрытием ТЭТС в течение 3-5 мес.

Также установлено, что при увеличении концентрации ТЭТС грибостойкость оптических материалов возрастает, однако получаемое фунгицидное покрытие мутное, оптически неоднородное и уменьшает светопропускание в видимой области спектра на 10-20% При увеличении концентрации СКТИВ на поверхности деталей образуется избыток полимера, который легко удаляется после прогрева протиркой батистовой салфеткой, смоченной спиртом. При этом на поверхности образцов остается прочное покрытие такой же толщины (100-120 ), как и в случае нанесения оптимальной концентрации раствора.

Указанное в таблице время термообработки оптимально, т.к. при прогреве меньше 2 ч значительно уменьшается механическая прочность покрытия, а увеличение времени прогрева свыше 2,5 ч способствует разложению фунгицидного соединения, что приводит к снижению грибостойкости. Грибостойкость снижается также и при увеличении температуры прогрева свыше 180^оС, а при температуре меньше 170^оС покрытие получается механически непрочным.

Предлагаемый способ защиты поверхности оптических деталей от биоповреждений имеет существенные преимущества перед известными способами, а именно: повышает механическую прочность, влаго- и грибостойкость покрытия, имеет низкую себестоимость, т.к. готовится из промышленных реактивов, не требует специального оборудования для своего создания.

Таким образом, предлагаемый способ защиты поверхности оптических деталей повышает качество, надежность и долговечность оптических деталей приборов при эксплуатации в условиях влажного тропического климата.

Формула изобретения

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ОТ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ путем обработки их поверхности раствором, включающим полидиметил(винил)-метил- α,ω -дигидроксисилоксан и растворитель, и термообработки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, обработку осуществляют из раствора, дополнительно содержащего b-(триэтилстаннилтио)этилтриэтоксисилан при массовом соотношении (2 4) (0,8 1), а термообработку при 170 - 180^oС в течение 2 2,5 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1