一种高刚性光扩散PC材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种高刚性光扩散PC材料及其制备方法与应用。按重量份数比，包括：PC树脂75‑100份，增强剂5‑25份，光扩散剂1.5‑5份，加工助剂1‑5份，其它助剂0‑3份。本发明专利技术刚性的提高可以极大降低扩散PC的收缩率和线膨胀系数，可以大幅度降低光扩散PC照明灯具的制品厚度。

A high rigid light diffusion PC material and its preparation and Application

The invention provides a high rigid light diffusion PC material and a preparation method and application. According to the weight ratio, including: PC resin 75 enhancer 5 100 copies, 25 copies, 5 copies of the 1.5 light diffusion agent, processing agent 1 5 copies, 3 copies of 0 other additives. The rigidity of the invention can greatly reduce the shrinkage of the diffusion PC and the coefficient of linear expansion, and can greatly reduce the thickness of the products of the light diffused PC lighting lamps.

【技术实现步骤摘要】
一种高刚性光扩散PC材料及其制备方法与应用
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种高刚性光扩散PC材料及其制备方法与应用。
技术介绍
专利（CN104725816A）提出了一种玻璃纤维增强阻燃光扩散PC复合材料的制备方法，但该专利没有提出如何解决因玻纤加入导致的表面粗糙和变脆的问题。且由于玻纤在寄出拉管过程容易因分散问题导致各项异性，在光照和高温下导致灯管开裂等问题。专利（CN105542426A）提出一种LED灯管用低膨胀阻燃光扩散PC复合材料及其制备方法，该专利首次提出增强光扩散PC可以用于超薄灯管，但该专利存在几个问题：1，使用宽度、厚度都为16微米的扁平玻纤，这种玻纤和具有长径比的圆柱型玻纤不同，不但起不到增强作用，还容易因为过粗的长方体结构，极大的降低了PC的流动性和界面结合力，和PC界面结合部分很容易产生孔隙导致很容易变脆，表面粗糙等；2、使用玻璃粉基本只能起到填充作用，且众所周知的原因，玻璃粉因自身纯度原因会影响透光率；3、硅灰石是针状结构，可以增加强度，但硅灰石为非透明材质，会影响光扩散PC的透光率；因此该专利在实际应用时虽然能实现低膨胀性，但存在表面问题、脆性和透光率等问题。PC光扩散LED灯是近几年来发展迅速的新一代节能照明材料，具有光效高，能耗低，寿命长，易存储和运输，且安全环保无污染等优点，成为替代玻璃灯具的最有力竞争产品。随着PC光扩散LED灯具的快速发展，市场不断开发新品种，新款式，对材料物理性能和成本的要求也越来越高。目前普通PC光扩散材料成本比较高，挤出成型时线膨胀系数比较大，且做较薄制品时冷却成型慢，尺寸和弯曲度都难以控制，因此开发出高刚性、低膨胀、低成本的光扩散PC材料是市场迫切需要的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的缺陷和空白，通过配方和工艺创新制备出一种具有优良刚性、光扩散性和成型加工性的PC光扩散材料。按重量份数比，包括：PC树脂75-100份增强剂5-25份光扩散剂1.5-5份加工助剂1-5份其它助剂0-3份。本专利技术提出一种刚性光扩散PC材料的制备方法，解决目前普通光扩散PC材料刚性和耐温不足、厚度大、成型效率慢的问题，同时解决增强光扩散PC材料的不足。实现光扩散PC复合材料更高成型效率、更低成本、良好的强度、表面和透光率。优选的，PC树脂为高透明聚碳酸酯树脂，分子量为1.5-5万，MFI3-60g/10min，透光率92%，收缩率0.5-0.7%；优选分子量1.8-4万，MFI3-25g/10min，更优选分子量1.8-3万，MFI5-15g/10min，所述的PC树脂包括但不限于一种粘度或多种粘度复配的树脂。其中，PC是双酚A和碳酸二苯酯缩聚而成的高分子材料，目前是外购，如日本三菱、日本出光、韩国三星化学、德国拜耳等。MFI为熔体流动速率指数。MFI3-60g/10min(260度2.16KG)，括号里为测试熔体流动速率的标准条件。优选的，增强剂为晶须、空心微珠、白炭黑中的一种或多种复合；所述的晶须为无水硫酸钙、钛酸钾、硼酸铝、氧化锌中的一种或多种复合物，所述的晶须为直径1-10微米，长度20-200微米的细长单晶，折光指数在1.52-1.59之间。优选的，所述的空心微珠为硅-铝复合透明玻璃微珠，优选粒径0.1—10微米，更优选的，粒径0.3-5微米的透明微珠；所述的白炭黑采用气相法制备的二氧化硅。其中，硅-铝复合透明玻璃微珠的成分按重量比为：二氧化硅和三氧化二铝复合物，其中二氧化硅占比45%以上，三氧化二铝占比55%以内。所述光扩散剂为粒径1-3微米，1-6微米，2-7微米，3-9微米，3-11微米，4-13微米，5-15微米甲基丙烯酸甲酯类、苯乙烯类、聚硅氧烷类、丙烯酸酯类有机粉体中的一种或多种；优选粒径1-3微米，2-7微米，3-11微米聚硅氧烷类，甲基丙烯酸甲酯类的一种或多种。加工助剂包括抗氧剂、抗UV剂和分散剂；按总质量比，抗氧剂添加量0.1%-0.3%，抗UV添加量0.1%-0.8%，分散剂添加量0.1%-0.8%。所述抗氧剂为四[3-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三（2，4二叔丁基苯基）亚磷酸酯、双（2，4-二叔丁基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯、硫代乙二撑爽（3-3、5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚）。抗UV老化剂采用UV-326（2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑），UV-327（2-（2-羟基-3，5-二丁叔基苯基）-5-氯代苯并三唑），UV-531（2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮），UV-622（聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯），UV-5411（2-(2'-羟基-5'-叔幸基苯基)苯并三唑），UV-234（2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑）中的一种或多种。所述分散剂采用芥酸酰胺、油酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸酰胺、聚酰胺蜡、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇双油酸酯、白矿油、棕榈油中的一种或几种；优选硬脂酸酰胺、硬脂酸、油酸酰胺、季戊四醇四硬脂酸酯，白矿油中的一种或多种；更优选的，采用硬脂酸、季戊四醇四硬脂酸酯、白矿油中的一种或多种。所述其它助剂包括阻燃剂和色粉，所述阻燃剂为磺酸盐类，采用苯磺酰基苯磺酸钾、全氟丁基磺酸钾中的一种。阻燃剂添加量按材料总重量百分比为0-0.3%，色粉添加量按材料总重量百分比为0.005%-0.2%。所述色粉采用如荧光增白剂：2，2，-（2，5-噻吩）双[5-（1，1-二甲乙基）]-苯丙三唑，为OB增白剂的化学名。本专利技术还包含了特殊的加工工艺，包括分散混合工艺和熔融挤出工艺；所述的分散混合工艺包括如下：1、将PC树脂和分散剂进行低速连续5分钟预混合；2、将其它助剂和扩散剂加入高低速混合机进行连续高速混合10分钟；3、将增强剂加入低速混合机连续混合3分钟；4、所述的混合机包含6-9片搅拌桨叶的三维混合机。其中，三维立式搅拌机，用以高粉体含量的物料混合领域，通过三维混合方式，以最低的能耗获得最佳的混合分散效果，可以广泛应用于聚合物共混改性、色母、功能性材料混合。三维立式搅拌机，包括外壳，外壳底部安装有电机，外壳内安装有垂直的轴，轴与电机连接，轴上方还安装有垂直的连接轴；所述的轴上对称的设置有至少一对底部桨叶和至少一对的翼型桨叶，所述的翼型桨叶与所述的底部桨叶不在同一个垂直面上，所述的连接轴顶部还设置有至少一对的横向桨叶，所述的横向桨叶与所述的翼型桨叶不在同一个垂直面上。优选的设计为，所述的底部桨叶包括水平的底桨叶，底桨叶贴近外壳水平的底部；外壳底部和侧壁连接处设置有倒角，所述的底桨叶末端还连接有侧桨叶，所述的侧桨叶外轮廓与外壳倒角内壁贴合。所述的底桨叶、侧桨叶的叶面分别与外壳水平的底部垂直。进一步的，所述的底桨叶、侧桨叶的外边缘还连接有刮片；所述的刮片与底桨叶、侧桨叶之间通过弹簧铰接。另外，优选的设计为，所述的翼型桨叶包括倾斜安装的主桨叶，主桨叶的下端安装在轴上，上端向远离轴的方向倾斜，所述的上端连接有水平的分枝桨叶。进一步的，所述的主桨叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高刚性光扩散PC材料，其特征在于，按重量份数比，包括：PC树脂 75‑100份，增强剂 5‑25份，光扩散剂 1.5‑5份，加工助剂 1‑5份，其它助剂 0‑3份；所述PC树脂采用高透明聚碳酸酯树脂，分子量为1.5‑5万，MFI 3‑60g/10min，收缩率0.5‑0.7%。

【技术特征摘要】
2017.05.27 CN 20171039350481.一种高刚性光扩散PC材料，其特征在于，按重量份数比，包括：PC树脂75-100份，增强剂5-25份，光扩散剂1.5-5份，加工助剂1-5份，其它助剂0-3份；所述PC树脂采用高透明聚碳酸酯树脂，分子量为1.5-5万，MFI3-60g/10min，收缩率0.5-0.7%。2.如权利要求1所述的高刚性光扩散PC材料，其特征在于，所述增强剂采用晶须、空心微珠、白炭黑中的至少一种；所述的晶须采用无水硫酸钙、钛酸钾、硼酸铝、氧化锌中的至少一种，所述的晶须采用直径1-10微米、长度20-200微米的细长单晶，折光指数为1.52-1.59之间。3.如权利要求1所述的高刚性光扩散PC材料，其特征在于，所述光扩散剂为1-3微米或1-6微米或2-7微米或3-9微米或3-11微米或4-13微米，5-15微米甲基丙烯酸甲酯类、苯乙烯类、聚硅氧烷类、丙烯酸酯类有机粉体中的一种或几种；所述加工助剂包括抗氧剂、抗UV剂和分散剂；所述抗氧剂采用四[3-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三（2，4二叔丁基苯基）亚磷酸酯、双（2，4-二叔丁基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯、硫代乙二撑爽（3-3、5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚）中的至少一种；所述抗UV老化剂采用UV-326、UV-327、UV-531、UV-622、UV-5411、UV-234中的一种或者几种；所述分散剂采用芥酸酰胺、油酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸、、硬脂酸酰胺、聚酰胺蜡、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇双油酸酯、白矿油、棕榈油中的一种或几种；所述其它助剂包括阻燃剂和色粉，所述阻燃剂磺酸盐类，所述磺酸盐类采用苯磺酰基苯磺酸钾、全氟丁基磺酸钾中的一种；所述色粉采用荧光增白剂：2，2，-（2，5-噻吩）双[5-（1，1-二甲乙基）]-苯并三唑。4.一种制备如权利要求1所述的高刚性光扩散PC材料的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤A:将PC树脂和分散剂预混合；于混合机中，将其它助剂和扩散剂进行混合；再将增强剂加入混合；步骤B:将得到的混合物于混合机中搅拌混合，再置于挤出机中熔融挤出、...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝小平，黄春荣，
申请(专利权)人：深圳市绿自然生物降解科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44