Resumen

Un material plástico termoendurecible conocido comercialmente como CR-39 se utiliza ampliamente en aplicaciones ópticas. En el proceso convencional se utiliza la iniciación térmica con peróxidos. Debido a la naturaleza altamente exotérmica de la reacción, debe llevarse a cabo durante largos periodos de tiempo y a una temperatura relativamente baja para evitar defectos en el material final, especialmente para la fabricación de lentes gruesas. El uso de un proceso de iniciación no térmico, como con fotoiniciadores sensibles a la radiación UV, permite una polimerización más rápida y reduce los efectos exotérmicos; por otro lado, las altas velocidades de reacción y los efectos exotérmicos resultantes pueden causar defectos en las lentes. El conocimiento de los perfiles de conversión y temperatura dentro del material grueso durante la polimerización es esencial para la optimización de ambos procesos. En este trabajo se estudian modelos para simular dichos procesos. Los balances de masa y energía dan lugar a ecuaciones diferenciales parciales que se resuelven por métodos de colocación ortogonal y Runge-Kutta-Gill.

INTRODUCCIÓN

Las resinas de policarbonato se utilizan ampliamente en la producción de lentes oftálmicas. Las resinas de di-carbonato di-alil etileno glicol (DADC), conocidas comercialmente como CR-39 y Nouryset, son las más empleadas en la fabricación de lentes, ya que ofrecen ventajas sobre el vidrio y los plásticos acrílicos en términos de peso específico y propiedades ópticas. Aunque estas resinas se han utilizado con este fin desde la década de 1940, se han realizado pocos estudios sobre la modelización del proceso de fabricación de dichas lentes. La mayoría de los estudios se centran en la polimerización del CR-39 a nivel microscópico[1, 2].

Los estudios sobre el proceso de polimerización de estas resinas indican que la velocidad de eliminación del calor generado por la reacción altamente exotérmica es el factor limitante para obtener resinas oftálmicas de buena calidad, sin grietas ni burbujas en la red reticulada. En el proceso convencional, la reacción termoinducida genera radicales libres en la polimerización de estas resinas. Si la reacción ocurre demasiado rápido, la tasa de liberación de calor aumenta, y las tensiones creadas por el curado rápido causan fracturas en la lente; además, la alta temperatura reduce la eficacia del iniciador[3]. Los largos ciclos necesarios para evitar defectos en la lente son una desventaja de este tipo de iniciación térmica.

• Materias:Propiedades ópticas Polimerización Modelado de simulación Materiales ópticos
• Subjects:Optical properties Polymerization Simulation modeling Optical materials
• Palabras claves:Modelado y simulación; Lentes; Fotopolimerización; CR-39
• Keywords:Modeling and simulation; Lenses; Photopolymerization; CR-39