一种具有高雾度、高透光率的聚碳酸酯树脂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域的一种具有高雾度、高透光率的聚碳酸酯树脂组合物及其制备方法。所述聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于包括共混的以下组分：a.聚碳酸酯树脂；b.有机硅树脂微球；c.交联共聚物微球；所述组分b的含量以组分a的重量为100份计，其重量份数为0.01～10份，所述组分c的含量以组分a的重量为100份计，其重量份数为0.01～10份；所述聚碳酸酯树脂组合物的雾度不低于92％，同时透光率不低于55％，优选雾度不低于92％，同时透光率不低于59％，更优选雾度不低于95％，同时透光率不低于59％。本发明专利技术的聚碳酸酯树脂组合物可以在达到优秀光散射效果的同时节省大量的能源，同时降低了材料成本，易于工业化大量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
，进一步地说，涉及一种具有高雾度、高透光率的聚碳酸酯树脂组合物及其制备方法。
技术介绍
当前社会能源紧缺，整个社会都在倡导节能环保。在照明方面，国家为了减少能源消耗，已经在2011年颁布《关于逐步禁止和销售普通照明白炽灯的公告》规定:全国禁止进口和销售100瓦及以上普通照明白炽灯。因此节能照明灯在今后将逐渐取代普通白炽灯。LED灯由于其具有很高的能源转换率，耗电量低，使用寿命长代，不含重金属等特点，作为节能照明光源已经成为一种发展趋势，逐渐替代原有普通节能灯。但LED灯的单位面积上光强过高，直视后会产生眩晕、视觉不适等症状。同时，LED、LCD作为显示材料时也遇到类似的问题。因此，在使用此类强光灯作为光源或背景光时需要在外添加一种材料，当光线穿过这种材料时由于材料的散射作用，可以将点光源变变换成成面光源，从而使光线变得柔和，这种材料称为光散射材料。光散射材料主要应用于照明体，包括灯具和发光标志等，特别是背光的半透明标志、汽车天窗、汽车灯罩等方面。除此之外，其在建筑材料方面也存在巨大的应用价值。由半透明的聚碳酸酯树脂做成的屋顶或大棚可以防止光线直射所造成的不良影响，同时塑料的加工性能远超光散射玻璃，便于加工和运输。还可以将这种材料用在在显示屏或投影设备上作为防划的背投屏幕或薄层装饰板。聚碳酸酯树脂是一种使用非常广泛的工程塑料，具有很高的透光率，但雾度很低。通常使用一些聚甲基丙烯酸甲酯微球、丙烯酸酯微球或玻璃珠等其他助剂来提高材料的雾度，但由于两种材料在折光指数上存在差异，使得光在这
些颗粒表面上多次折射和吸收，虽然将材料的雾度大幅提高，降低了强光对人眼的损害，但同时也大幅降低光散射材料的透光率，最终只能将很少一部分的能源转化为光能，导致巨大的能源消耗。中国专利CN 101880450 A公开了一种制备同时具有高雾度与高透光率的聚碳酸酯树脂的制备方法，该技术中需要在聚碳酸酯中加入聚甲基丙烯酸甲酯的微珠来提高材料的雾度，具有80％透光率的同时雾度值却低于30％。专利CN 102250462 A公开了一种使用聚碳酸酯制备光扩散材料进而制备LED灯罩的方法，该技术中在聚碳酸酯中加入硅树脂等光扩散剂，使材料的雾度达到90％以上，但透光率却只有40％，无法直接作为光扩散材料使用。因此如何制备同时具有高雾度与高透光率的材料，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有高雾度、高透光率的聚碳酸酯树脂组合物。本专利技术的另一个目的是提供一种聚碳酸酯组合物的制备方法。该方法使用通用的橡塑共混设备，将聚碳酸酯、有机硅树脂微球和交联共聚物微球一次性共混制备出同时具有高雾度、高透光率的聚碳酸酯组合物，工艺简单。本专利技术的具有高雾度、高透光率的聚碳酸酯树脂组合物包括共混的以下组分：a.聚碳酸酯树脂；b.有机硅树脂微球；c.交联共聚物微球；其中所述组分b的有机硅树脂微球的含量以组分a的聚碳酸酯树脂重量为100份计，其重量份数为0.01～10份，优选为0.05～8份，更优选为0.1～5份，更优选为0.1～2份。组分c的交联共聚物微球的含量以组分a的聚碳酸酯树脂重量为100份计，其重量份数为0.01～10份，优选为0.05～8份，更优选为0.1～5份，进一步优选为0.1～3份。本专利技术所述具有高雾度、高透光率的聚碳酸酯树脂组合物的微观相态是：所述组分a的聚碳酸酯树脂为连续相，所述组分b的有机硅树脂微球和所述组分c的交联共聚物微球为分散相，均匀分散在连续相聚碳酸酯中，而且其中所述组分c的交联共聚物微球表面上的酸酐可与连续相聚碳酸酯发生反应，在其表面与聚碳酸酯之间形成过渡层，有助于其在聚碳酸酯树脂中的分散。另外由
于分散相所述组分b和所述组分c的两种微球与连续相聚碳酸酯树脂的折射率不同，当光线通过组合物的时候，在分散相两种微球的共同作用下可以十分有效地将原有的光源分散，将点光源变成面光源，使聚碳酸酯树脂组合物的雾度大幅度提高，同时还可以使其具有较高的透光率，本专利技术所述聚碳酸酯树脂组合物的雾度不低于92％，同时透光率不低于55％，优选雾度不低于92％，同时透光率不低于59％，更优选雾度不低于95％，同时透光率不低于59％。该组合物在实际使用过程中可以有效地减少能量损耗，达到节约大量能源的目的。作为本专利技术的具有高雾度、高透光率的聚碳酸酯树脂组合物中所述的组分a聚碳酸酯树脂可选用现有技术中各种聚碳酸酯树脂，优选为芳香族聚碳酸酯，更优选为二元酚和(或)酚改性二元醇共聚聚碳酸酯，可通过常用的制备方法制备，优选界面聚合法，即，聚合过程中通过使二元酚、酚改性二元醇与光气等碳酸酯前体反应的方法。其中所述二元酚可以是下述通式(I)所示的化合物：通式(I)中，R1和R2各自独立表示碳原子数1-6的烷基；烷基可以是直链状、支链状或环状；烷基可以选自：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、环戊基，环己基等。a和b分别表示R1和R2的取代数，为0～4的整数；R1为多个时，多个R1彼此相同或不同，R2为多个时，多个R2彼此相同或不同。X为单键、碳原子数1-8的烷撑(例如甲撑、乙撑、丙撑、丁撑、戊撑、己撑等)、碳原子数2-8的亚烷基(例如亚乙基、异亚丙基等)、碳原子数5-15的环烷撑(例如环戊撑、环己撑等)、碳原子数为5-15的亚环烷基(例如亚环戊基、亚环己基等)、-S-、-SO-、-O-、-CO-或下式(II-a)或下式(II-b)所示的结构：上述通式(I)表示的二元酚为各种制备聚碳酸酯的二元酚，优选为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[通称双酚A]、双(4-羧基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、2,2-双(4-羟基苯基)苯甲烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)萘甲烷、1,1-双(4-羟基叔丁基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-溴代苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-四甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-氯代苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5四氯苯基)丙烷、2,2--双(4-羟基-3,5四溴苯基)丙烷等的双(羟基芳香基)链烷烃类；1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,5,5-三甲基环己烷等双(羟基芳香基)环烷烃类；4,4’-二羟基苯醚、4,4’-二羟基-3,3-二甲基苯醚等二羟基芳香醚类；4,4’-二羟基二苯基硫化物、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基硫化物等二羟基二芳香基硫化物类；4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜等二羟基二芳香基亚砜类；4,4’-二羟基二苯基砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基砜等二羟基二芳香基砜类；4,4’-二羟基二苯基等的二羟基二苯基类；9-9双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等二羟基二苯基芴类；1,3-双(4-羟基苯基)金刚烷、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、1,3-双(4-羟基苯基)-5,7-二甲基金刚烷等二羟基二芳基金刚烷类；双(4-羟基苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高雾度、高透光率的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于包括共混的以下组分：a.聚碳酸酯树脂；b.有机硅树脂微球；c.交联共聚物微球；所述组分b的有机硅树脂微球的含量以组分a的聚碳酸酯树脂重量为100份计，其重量份数为0.01～10份，优选为0.05～8份，更优选为0.1～5份；所述组分c的交联共聚物微球的含量以组分a的聚碳酸酯树脂重量为100份计，其重量份数为0.01～10份，优选0.05～8份，更优选为0.1～5份；所述的聚碳酸酯树脂优选为芳香族聚碳酸酯；所述的有机硅树脂微球粒径为0.1～100微米，优选为1～50微米，更优选为2～30微米；所述的交联共聚物微球粒径为0.01～20微米，优选为0.1～10微米，更优选为0.3～5微米。

【技术特征摘要】
1.一种具有高雾度、高透光率的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于包括共混的以下组分：a.聚碳酸酯树脂；b.有机硅树脂微球；c.交联共聚物微球；所述组分b的有机硅树脂微球的含量以组分a的聚碳酸酯树脂重量为100份计，其重量份数为0.01～10份，优选为0.05～8份，更优选为0.1～5份；所述组分c的交联共聚物微球的含量以组分a的聚碳酸酯树脂重量为100份计，其重量份数为0.01～10份，优选0.05～8份，更优选为0.1～5份；所述的聚碳酸酯树脂优选为芳香族聚碳酸酯；所述的有机硅树脂微球粒径为0.1～100微米，优选为1～50微米，更优选为2～30微米；所述的交联共聚物微球粒径为0.01～20微米，优选为0.1～10微米，更优选为0.3～5微米。2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于所述的聚碳酸酯树脂是二元酚和(或)酚改性二元醇共聚聚碳酸酯。3.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于所述的二元酚是下述通式(I)所示的化合物：通式(I)中，R1和R2各自独立表示碳原子数1-6的烷基；烷基为直链状、支链状或环状；a和b分别表示R1和R2的取代数，为0～4的整数；R1为多个时，多个R1彼此相同或不同，R2为多个时，多个R2彼此相同或不同；X为单键、碳原子数1-8的烷撑、碳原子数2-8的亚烷基、碳原子数5-15的环烷撑、碳原子数为5-15的亚环烷基、-S-、-SO-、-O-、-CO-或下式(II-a)或下式(II-b)所示的结构：4.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于所述的酚改性二元醇是下述通式(III)所示的化合物：式中R3和R4各自独立代表碳原子数1-3的烷基，Y表示碳原子数2-15的直链或支链烷撑，c和d分别表示R3和R4的取代数，为0-4的整数，n为2-200的整数，优选为6-70的整数；R3为多个时，多个R3彼此相同或不同；R4为多个时，多个R4彼此相同或不同。5.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于所述的二元酚选自双(羟基芳香基)链烷烃类、双(羟基芳香基)环烷烃类、二羟基芳香醚类、二羟基二芳香基硫化物类、二羟基二芳香基亚砜类、二羟基二芳香基砜类、二羟基二苯基类、二羟基二苯基芴类、二羟基二芳基金刚烷类、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、4,4’-[1,3-苯撑双(1-甲基亚乙基)]双酚、10,10-双(4-羟基苯基)-9-蒽酮、1,5-双(4-羟基苯硫基)-2,3-二氧杂五烯、α,ω-双羟基苯基聚二甲基硅氧烷化合物中的至少一种。6.根据权利要求5所述的聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于：所述的双(羟基芳香基)链烷烃类选自2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、双(4-羧基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、2,2-双(4-羟基苯基)苯甲烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)萘甲烷、1,1-双(4-羟基叔丁基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-溴代苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-四甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-氯代苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5四氯苯基)丙烷、2,2--双(4-羟基-3,5四溴苯基)丙烷中的至少一种；所述双(羟基芳香基)环烷烃类选自1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,5,5-三甲基环己烷中的至少一种；所述二羟基芳香醚类选自4,4’-二羟基苯醚、4,4’-二羟基-3,3-二甲基苯醚中的至少一种；所述二羟基二芳香...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔金樑，茹越，张晓红，杨万泰，戚桂村，蔡传伦，赖金梅，李秉海，王湘，宋志海，高建明，张红彬，蒋海斌，何谷，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11