一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC及其制备方法技术

技术编号:15599377 阅读:71 留言:0更新日期:2017-06-13 23:03
本发明专利技术公开了一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC及其制备方法,其由重量百分比的组分PC 81.25~90.17%、增韧剂5~15%、光扩散剂0.8%、阻燃剂1.5~2.5%、协效阻燃剂0.4~0.6%、耐水解剂0.1~0.5%、抗UV剂0.1~0.5%、颜料0.03~0.05%、抗氧剂0.3%、分散剂0.3%制备得到,所述光扩散PC具有良好的阻燃效果和耐候性,可以满足室外使用的要求,同时具备高透光率、良好的韧性、理想的外观颜色,可以满足消费者对灯具的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC及其制备方法
本专利技术涉及光扩散聚碳酸酯(PC)材料领域,具体是一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC材料,以及该光扩散PC材料的制备方法。
技术介绍
当今世界节能降耗、保护环境依然是不变的主题。随着LED灯节能的优势凸显,LED灯的应用范围也愈发广泛,由传统的室内照明逐渐向室外照明靠拢。这就要求作为灯罩用料的光扩散PC具有更全面的性能,尤其是在耐候性方面。光扩散PC是以透明PC为基材,添加一定比列光扩散剂以及其它助剂经过特殊工艺聚合而成的一种透光而不透明的光扩散材料,它具有PC天生的优异性能,但是它需要保持光学性能,才能满足在LED灯上的使用。因此,各种助剂的添加都需要以保持透光率为前提,这就使得光扩散PC在耐候、阻燃、调色等方面的改性存在一定的局限性。首先,随着LED照明行业的发展,LED灯具的安全使用标准不断完善,对于作为灯罩材料的要求也不断提高,比如对其阻燃性能的要求。另外,随着LED照明的普及,LED灯的价格也越来越大众化,从而使得LED灯罩越做越薄,这就要求作为灯罩材料的光扩散PC不仅要有薄壁的韧性,同时还必需具有薄壁的阻燃性。解决韧性和阻燃性的途径,就是添加更多的增韧剂和阻燃剂,可是增韧剂和阻燃剂用量的增加,会明显降低产品的透光率,使产品无法满足光学要求。这就要求使用更加高效的增韧剂和阻燃剂,或者使用兼具二者功能的新型助剂。其次,PC中存在双键和酯基,双键会使得PC在光老化方面表现较差,而酯基又会使其不耐水解,遇水易发生降解老化,使得PC在耐候方面存在着天生的缺陷。因此,为了使光扩散PC适应室外环境,并能长期使用,需要对其进行抗老化和耐水解的改性,使其更能适用室外环境。但是耐水解剂及抗UV剂的加入,会使得产品颜色偏黄,无法满足消费者的使用要求,需要添加颜料用以改善产品的颜色,使产品外观呈现乳白色,或者蓝白色。然而,颜料的添加又会对产品的光学性能,尤其是透光率,产生影响。基于上述原因,现有市场上的光扩散PC无法满足室外灯罩关于耐候性、阻燃性、透光率的要求。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC及其制备方法,以解决现有技术存在的光扩散PC易老化,耐侯性能不好,阻燃性不足,不能同时满足灯具颜色和透光率之间的平衡的问题。为实现上述目的,本专利技术的具体方案如下:一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC:包括以下重量百分比的组分:PC81.25~90.17%增韧剂5~15%光扩散剂0.8%阻燃剂1.5~2.5%协效阻燃剂0.4~0.6%耐水解剂0.1~0.5%抗UV剂0.1~0.5%颜料0.03~0.05%抗氧剂0.3%分散剂0.3%。进一步的,所述的一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC,包括以下重量百分比的组分:PC81.25~89.55%增韧剂5~15%光扩散剂0.8%阻燃剂1.5~2.5%协效阻燃剂0.4~0.6%耐水解剂0.2~0.5%抗UV剂0.2~0.5%颜料0.03~0.05%抗氧剂0.3%分散剂0.3%。进一步的,所述PC是相对密度为1.20,在300℃、负载1.2Kg下,熔体流动指数为5~10g/10min之间的一种或多种。进一步的,所述增韧剂为含氟碳酸酯聚氨酯弹性体,它是一种多功能助剂,具有增韧及阻燃作用。所述光扩散剂为有机硅类和/或丙烯酸酯类。进一步的,所述含氟碳酸酯聚氨酯弹性体的合成过程是(见图1):化合物1的制备:1)称量2g双酚A于40mL二氯甲烷中,再向其中加入酯交换催化剂固体0.016g,所述酯交换催化剂为NaOH、KOH、NaOCH3、有机碱中的一种或多种;2)称量1.87g碳酸二苯酯于20mL二氯甲烷中在室温搅拌的条件下缓慢的加入到1)中,40℃下反应72小时;反应结束后,将其过滤,将所得固体用适量的乙醚洗涤,所得滤液用旋转蒸发仪减压蒸馏得到固体,将所得固体再用15mL乙醚萃取3次,合并所有的固体,即得化合物1(见图1标示1);化合物2的制备:称取10g羟基硅油,逐滴加入0.88g异氰酸酯80℃下,反应8小时;所述异氰酸酯为TDI、MDI、HDI中的一种或多种;反应结束后,产物严格无水保存,即得化合物2(见图1标示2);化合物3的制备:1)称取1.5g化合物1,加入50mL三氯甲烷,充分溶解,并采用氩气保护,充分除水;2)在无水条件下称取0.46g化合物2,逐滴加入化合物1的溶液中,在氩气保护下,在40℃下,反应24小时;反应结束后,利用甲醇沉淀目标产物,将所得固体用适量的乙醇洗涤,所得滤液用旋转蒸发仪减压蒸馏得到固体,将所得固体再用15mL乙醚萃取3次,合并所有的固体,即得化合物3(见图1标示3);化合物4的制备:1)称取2g化合物3,加入三氯甲烷50mL,充分溶解,并采用氩气保护,充分除水;2)在无水条件下称取0.6g全氟丁基磺酰氟,逐滴加入化合物1的溶液中,在氩气保护下,在40℃下,反应24小时;反应结束后,利用甲醇沉淀目标产物,将所得固体用适量的乙醇洗涤,所得滤液用旋转蒸发仪减压蒸馏得到固体,将所得固体再用15mL乙醚萃取3次,合并所有的固体,即得化合物4(见图1标示4);所述化合物4即为含氟碳酸酯聚氨酯弹性体。本专利技术的含氟碳酸酯聚氨酯弹性体是一种多功能助剂,其利用碳酸酯链段作为硬段,利用有机硅链段作为软段,实现弹性体增韧的基本性能,而且能保持产品的透光率。同时,由于氟端基和有机硅的协同效应,可以有效提高含氟碳酸酯聚氨酯弹性体的阻燃效率,起到协效阻燃的作用,有助于提高本专利技术产品的阻燃效果。进一步的,所述阻燃剂为有机硅类阻燃剂,对产品的透光率影响较小,可以增大阻燃剂的使用量,使得薄壁阻燃更容易达标。进一步的,所述协效阻燃剂为磺酸盐类协效阻燃剂。进一步的,所述耐水解剂为聚碳化二亚胺类耐水解剂和/或单碳化二亚胺;任选的,所述抗UV剂为氰特5411和/或克莱恩B-CAP中。进一步的,所述颜料为白炭黑或钛白粉,在调整产品初始颜色的同时,还有一定的耐候作用,可以提高本专利技术产品的耐候性能。进一步的,所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂1010中的一种或两种;任选的,所述分散剂为PETS和/或EBS。其中,对于以上各组分用量的限定:本专利技术PC用量是基于生产成本和光学、阻燃、耐候等产品性能的综合考虑进行限定的,当PC的值低于81.25%或者高于90.17%时,都无法与其他功能性助剂配合,达到本专利技术在确保光学性能的前提下,提高产品耐候阻燃性能的技术效果。本专利技术所采用的增韧剂是一种多功能助剂,具有增韧及阻燃作用,其使用目的在于增大产品的韧性,以提高产品的弹性和阻燃效率。本专利技术对增韧剂用量的限定主要出于以下两点考虑:(1)在满足产品性能要求的前提下,尽可能地减少使用量,以降低生产成本;(2)增韧剂的用量会影响产品光学性能,当增韧剂的用量增加时,会对产品的光束角有协同增大效果,降低产品的透光率。因此,本专利技术限定增韧剂的最低用量为5%,以确保产品具有足够的韧性和阻燃效率;限定增韧剂的最大用量为15%,以控制生产成本,并尽可能地降低光束角,提高产品的透光率。本专利技术光扩散剂的使用目的在于增加光的散射和透射,在遮住LED灯刺眼光源的同时,使光线更加柔和、美观,达到透光不透明的舒适效果。为达到此效果,本专利技术本文档来自技高网
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一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC及其制备方法

【技术保护点】
一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC,其特征在于:包括以下重量百分比的组分:PC 81.25~90.17%增韧剂 5~15%光扩散剂 0.8%阻燃剂 1.5~2.5%协效阻燃剂 0.4~0.6%耐水解剂 0.1~0.5%抗UV剂 0.1~0.5%颜料 0.03~0.05%抗氧剂 0.3%分散剂 0.3%。

【技术特征摘要】
1.一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC,其特征在于:包括以下重量百分比的组分:PC81.25~90.17%增韧剂5~15%光扩散剂0.8%阻燃剂1.5~2.5%协效阻燃剂0.4~0.6%耐水解剂0.1~0.5%抗UV剂0.1~0.5%颜料0.03~0.05%抗氧剂0.3%分散剂0.3%。2.根据权利要求1所述的一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC,其特征在于:包括以下重量百分比的组分:PC81.25~89.55%增韧剂5~15%光扩散剂0.8%阻燃剂1.5~2.5%协效阻燃剂0.4~0.6%耐水解剂0.2~0.5%抗UV剂0.2~0.5%颜料0.03~0.05%抗氧剂0.3%分散剂0.3%。3.根据权利要求1所述的一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC,其特征在于:所述PC是相对密度为1.20,在300℃、负载1.2Kg下,熔体流动指数为5~10g/10min之间的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC,其特征在于:所述增韧剂为含氟碳酸酯聚氨酯弹性体;所述光扩散剂为有机硅类和/或丙烯酸酯类。5.根据权利要求4所述的一种耐候阻燃可用于室外灯罩的光扩散PC,其特征在于:所述含氟碳酸酯聚氨酯弹性体的合成过程是:化合物1的制备:1)称量2g双酚A于40mL二氯甲烷中,再向其中加入酯交换催化剂固体0.016g,所述酯交换催化剂为NaOH、KOH、NaOCH3、有机碱中的一种或多种;2)称量1.87g碳酸二苯酯于20mL二氯甲烷中在室温搅拌的条件下缓慢的加入到1)中,40℃下反应72小时;反应结束后,将其过滤,将所得固体用适量的乙醚洗涤,所得滤液用旋转蒸发仪减压蒸馏得到固体,将所得固体再用15mL乙醚萃取3次,合并所有的固体,即得化合物1;化合物2的制备:称取10g羟基硅油,逐滴加入0.88g异氰酸酯80℃下,反应8小时;所述异氰酸酯为TDI、MDI、HDI中的一种或多种;反应结束后,产物严格无水保存,即得化合物2;化合物3的制备:1)称取1.5g化合物1,加入5...

【专利技术属性】
技术研发人员:巢巍李开鹏陈舜权
申请(专利权)人:厦门市天宇塑料工业有限公司
类型:发明
国别省市:福建,35

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