Поликарбонат принадлежит к числу тех материалов, которые, едва появившись, в силу своих уникальных качеств, сразу же завоевали и огромную популярность и нашли применение если не во всех, то почти во всех сферах деятельности человека. Это и авиационная промышленность, и космическая, и фармацевтическая, не говоря уже о строительной сфере и автомобильной. Более того, сегодня уже выпускают даже поликарбонатные линзы для очков различного предназначения.

История возникновения и продвижение на рынке

     В середине 1953 года поликарбонат был открыт доктором Фоксом из США, который трудился на «General Electric» — известную и популярную в стране компанию и немецким ученым Шнеллем, работающим в компании «Bayer AG». Что интересно между собой они не общались, и каждый самостоятельно изобрел новый материал. К примеру, Фокс пришел к открытию случайно, он ушел домой после завершения рабочего дня, оставив расплавленный новый полимер для незавершенной работы по изготовлению покрытия для волоконных покрытий. Придя на следующий день на рабочее место, Фокс обнаружил, что расплав застыл и из него образовался прозрачный твердый пластик, который и стал называться поликарбонатом. Сначала новый материал начали использовать в промышленности — из него изготавливали остекление окон и парниковых сооружений, элементы к электропроводкам, дисплеи. Со временем, благодаря небольшому весу и необыкновенной ударопрочности, поликарбонат стал применяться намного шире, используя его как основу, начали изготавливать детали для машин, компакт-диски, ударопрочные оконные системы, защитные щитки. Именно исключительная устойчивость к высоким ударным нагрузкам и стала тем фактором, что привела к выпуску поликарбонатных линз. Первые изделия были далеки от идеала. Виной этому было несовершенное состояние технологических процессов и плохое качество очищения исходных материалов. Благодаря изобретению 80-х годах компактных дисков, их массовому изготовлению, были проведены новые испытания и внедрены новейшие разработки. Все это способствовало тому, что резко улучшились качественные показатели исходного материала.

      Интересно знать: Итог: у поликарбоната значительно возросла степень светопропускания, и оптическая индустрия начала выпускать линзы, получив улучшенный материал с более качественными свойствами.

     Вначале восьмидесятых годов в США вышел закон, требующий, чтобы все линзовые изделия проходили проверку на прочность, которая выполнялась таким образом: шарик, имеющий определенный вес, падал с определенной высоты на линзу. Чтобы выдержать подобные испытания, изготовленные из минерального стекла изделия должны были быть толщиной от 2,2 мм. Но большая толщина приводила к увеличению веса, и именно этот фактор способствовал продвижению на крупнейшем оптическом рынке поликарбонатного материала. Поликарбонатные линзы начали доминировать и постепенно вытеснять минеральные изделия. И вскоре, новые изделия из оптического поликарбоната с высокой ударопрочностью стали незаменимы для спортсменов и предпочитающих вести активный образ жизни представителей всех возрастов. Сначала массовым выпуском линз нового поколения занималась фирма «Gentex», но в 1996 году ее выкупила компания «Essilor» и стала мировым лидером производства очков из поликарбоната.

Свойства материала

Ударопрочность

     Когда на поверхность линзы воздействует с высокой скоростью какой-то объект, то изготовленная из жестких материалов линза разрушается, так, как по всей ее поверхности распространяется энергия от удара. Но поликарбонат по структуре отличается от других полимеров — он напоминает клубок спагетти. Это сравнение вызвано тем, что длинные макромолекулы в нем перепутаны и взаимно пересекаются, обеспечивая пластичность линз: во время удара цепочки макромолекулярных соединений просто скользят относительно одна к другой и поглощают значительное количество энергии удара, что и обеспечивает сохранение целостности полотна. Вот почему все баллистические очки делаются именно из поликарбоната.

Долговечность

     В первое время, при использовании поликарбоната в производстве очковых линз, ему был присущ такой недостаток, как низкая абразивная стойкость, поэтому были разработаны специально для этого предназначенные упрочняющие покрытия. Наиболее подходящим материалом для изготовления защитного покрытия поликарбонатных линз стали кремний органические силиконовые соединения. Что примечательно, чем больший процент кремния входил в их состав, тем более изделия были устойчивы к появлению царапин. Но, как оказалось на практике, чем выше процент содержания кремния в защитном покрытии, тем больше отличается его процент термического расширения от основы, при высоких температурах поликарбонат расширяется больше, чем его защитное покрытие, что со временем будет приводить к тому, что оно будет отслаиваться, разрушаться и выводить из строя поликарбонатные линзы. Решить проблему оказалось достаточно просто, в промежутке между упрочняющим покрытием и основой предложено было наносить высокоэластическое покрытие. Подобное решение разницу в расширении материалов благополучно нивелировало.

     На заметку: Сегодня все крупные производители, выпускающие поликарбонатные линзовые изделия, пользуются технологией нанесения многофункционального покрытия.

     Благодаря этому уход при эксплуатации значительно облегчается, компенсируются потери на отражающий эффект, и сами поликарбонатные линзы полностью защищены от царапин, т. к. состоят из антиабразивного поликарбоната.

Показатель светопропускания и преломления

     Поскольку обычные линзовые изделия из материалов, обладающих высокопреломляющим эффектом, стоят достаточно дорого, поликарбонат и тут вышел на лидирующие позиции, так, как при цифре преломления 1,6 его стоимость намного ниже. Есть перед другими материалами у поликарбоната и еще одно важное качество, он подходит для изготовления линз для очков из поликарбоната, причем — для отрицательных рефракций, которые могут иметь минимальную толщину в центральном сегменте. Подобные изделия из других высокопреломляющих материалов обычно на 0,5 мм толще.

     Важно знать: Поликарбонат, как и другие материалы, имеющие большой показатель уровня преломления, пропускает меньший процент светового луча, чем минеральное стекло.

     К примеру, процент пропускания света в изделиях из CR-39 — около 92%, а процент света, отраженного с обеих поверхностей — 8. В поликарбонатных изделиях последний показатель — 10%, поэтому уровень проникающего к глазам света через очки из поликарбоната немного ниже 90%. Преодолеть этот недостаток и увеличить показатель светопропускания поликарбонатных изделий до 99,5 % позволяют новейшие многофункциональные покрытия. Чтобы добиться этого эффекта в их состав были введены широкополосные просветляющие элементы, состоящие из нескольких слоев.  

Комфорт и малый вес

     Чтобы увеличить показатель преломления, нужно увеличить массу самих линзовых изделий, поскольку вес единицы объема существенно увеличивается при использовании высокопреломляющих термореактивных материалов. Если сравнивать с минеральными линзами, то в аналогичных органических изделиях подобное увеличение немного меньше, но если обратить внимание на линзы из поликарбоната, можно увидеть обратное, их масса значительно ниже. Таким образом, если сравнивать поликарбонатные изделия, то в них, благодаря уменьшению плотности и повышению показателя преломления, уменьшается объем и, в отличие от изделий из традиционных видов пластмасс, еще больше снижается вес.

УФ-защита

     Сегодня практически все хорошо осведомлены о вредном влиянии, которое ультрафиолетовые лучи оказывают на глаза человека. Соответственно каждый пользователь очков стремится приобрести такие изделия, которые могут надежно отрезать ультрафиолетовую составляющую спектра солнечного света. А решить эту проблему могут только поликарбонатные изделия, которые могут обеспечить 100% ограждение от УФБ- и УФА-диапазонов УФ-излучения. Более того, для этого нет надобности проводить добавочную обработку или наносить на поликарбонатные очки дополнительные покрытия.

Окрашивание

     В отличие от линзовых изделий из других материалов, поликарбонатные изделия получать цвет в водных красковых растворах не могут. Желая решить эту проблему, производители разработали именно для того предназначенные средства, способные увеличить прочность окрашиваемых поверхностей, абсорбирующие из водных растворов красители и способствующие качественному уровню прокрашивания.