從水晶、玻璃到樹脂：鏡片材料的變遷史

編譯 Sam

一片透明、清晰且質地均勻的鏡片，用今日的眼光來看，是理所應當、稀松平常的事。但在眼鏡誕生、發展的漫長探索中，人類對于鏡片材料的求索，甚至要比愛迪生尋找燈泡燈芯材料的嘗試還要富有傳奇性。

有關眼鏡的起源，各國有著不同的記載和說法，但普遍都認同最早的眼鏡誕生于13世紀中葉的歐洲。因為缺乏均質的材料，最早的眼鏡大多使用石英、水晶，乃至寶石和較為潔凈的琥珀，用手工打磨制成透鏡，以發揮放大的視物效果。因為材料的特殊性，那時的眼鏡也只能被社會階層頂端的王公大臣，或富甲一方的商賈佩戴。

天然介質很快被光學玻璃所取代，隨著玻璃生產、加工技術的發展，眼鏡也開始能夠提供更多的功效。17世紀初，伽利略發明了望遠鏡，對于光學玻璃的性能提出了新的要求。高質量的均質玻璃讓鏡片能夠被更加細致地打磨成多種透鏡，更加精確地矯正視力。時至今日，仍然有極少一部分人還在佩戴玻璃鏡片。現代用作鏡片材料的玻璃折射率在1.50～1.90之間，阿貝數在50以上，但沉重、易碎的特性讓玻璃鏡片很難滿足現代人的需要。

20世紀是石油的時代，石油不僅為內燃機和工業生產提供了近乎無窮的動力，以石油為基礎的化工產業也蓬勃發展。從石油中提取成分制成的樹脂材料，因其更好的光學性能、安全加工性和輕薄的物理特性取代了玻璃，在20世紀60到80年代間快速超過玻璃成為眼鏡鏡片的主要材料。在樹脂材料這個豐富的家庭中，眼鏡鏡片材料又有著這樣的“代代相傳”：

ADC

最早的樹脂鏡片材料主要是美國 PPG公司研制的ADC（碳酸烯丙基二甘醇酯）材料，也就是我們今天常說的CR-39。ADC樹脂作為鏡片材料的阿貝數較高，光學性能優異。但存在一個很大的缺點，因為其折射率較低，只有1.50，度數高的鏡片無論如何都難以避免厚重。因此，眾多化學公司一直以來都在以打造更薄的鏡片為目標，致力于開發替代ADC樹脂的高折射率鏡片材料。

DAP

20世紀80年代，市場上開始出現了DAP材料的鏡片。DAP與ADC幾乎同樣輕便、便宜，但同時提高了折射率，有著1.56折射率的DAP材料開啟了中折射率材料的時代。

亞克力

PC

DAP材料的劣勢在于光學性能不夠出色，容易出現色差和偏色，在大量生產時難以進行有效的質量管理，良品率不足。同時，DAP材料的強度不足，鏡片容易碎裂。但是由于其低廉的價格，時至今日，DAP材料仍在亞洲地區大量使用，中國生產并消費了世界上最多的中折射率鏡片。

PC

PC又稱聚碳酸酯，就是我們日常生活中最為常見的塑料，它在鏡片行業的應用比較另類。塑料鏡片的最大優勢在于抗沖擊性、安全性，護目鏡、防護面具等功能型鏡片都多用塑料制成。

美國有著世界上最為嚴格的FDA抗沖擊測試，所以在美國本土銷售的鏡片大多使用強度最大的塑料。但同時，聚碳酸酯鏡片并不能像其他材料一樣通過固化工藝制成，而是通過注塑工藝制成。注塑的過程是將熔融的塑料利用壓力注進塑料鏡片模具中，冷卻成型得到想要的鏡片。塑料在注塑冷卻過程中難免會出現不均勻的結構，所以注塑成型的鏡片都具有內應力，會影響鏡片的光學性能。PC鏡片在偏光片下容易呈現出彩虹狀的紋理，內應力的現象非常明顯。同時，PC鏡片的阿貝數只有28，成像清晰度劣勢明顯。

PC鏡片雖然在安全性方面優勢突出，但是由于高內應力和低阿貝數的原因，其在光學性能方面的劣勢也同樣明顯。所以現在除了特定國家的市場之外，PC鏡片的市場份額比較低。

亞克力

亞克力化學名叫做“PMMA”，屬聚丙烯酸酯類，其優點在于成本低廉，方便加工，但是亞克力鏡片的阿貝數只有32，光學性能較低。此外，由于亞克力材料本身強度較低，所以在抗沖擊性和鏡片抗變形方面存在著比較大的問題。

MR?材料

1987年，日本三井化學推出世界首款聚氨酯系高折射率鏡片材料，取名為MR?系列（意為“三井樹脂”）。MR-8?材料的折射率為1.60，阿貝數為41，在擁有高折射率、高阿貝數的同時，也有著極佳的抗沖擊性、柔韌性和易加工能力。用MR-8?材料制成的鏡片不僅更加輕薄，也更加強韌耐用，全面超越了前MR?時代的樹脂材料。

MR-7?和MR-10?材料的折射率達到了1.67，制作高度數鏡片更為輕薄，其中MR-7?的熱變形溫度為85度，MR-10?為100度。染色性好的MR-7還推薦用于太陽鏡和時尚眼鏡；耐熱性較好的MR-10?在嚴峻的溫度環境下也能放心使用。

MR-174?的折射率達到1.74，能夠做出極薄的鏡片，適合追求鏡片輕薄以及想購買最高級產品的消費者。時至今日，MR-174?仍然在引領著尖端樹脂鏡片發展的前沿潮流。?