一种光扩散粒子及其制备方法技术

本发明专利技术属于光学材料技术领域，具体涉及一种光扩散粒子及其制备方法，所述的制备方法包括：(1)向硅藻土中加入酸性溶液，浸泡处理后过滤并用去离子水淋洗，烘干、研磨得到硅藻土微粒；(2)向硅藻土微粒中加入有机溶剂，边搅拌边加入玻璃微粉，超声分散得到混合物A；(3)在球化炉中采用火焰喷吹混合物A，得到所述的光扩散粒子；本发明专利技术通过在硅藻土微粒中引入玻璃微粉，通过在球化炉中火焰喷吹，使得玻璃微粉在硅藻土微粒的孔隙结构中原位熔融，该熔融后的玻璃微粉不仅能够支撑起硅藻土微粒的孔隙结构，还可以对光线进行多重反射、折射，从而在满足光扩散粒子优异遮盖性能的同时，提高光扩散粒子的透光性能。

【技术实现步骤摘要】
一种光扩散粒子及其制备方法
本专利技术属于光学材料
，具体涉及一种光扩散粒子及其制备方法。
技术介绍
现有技术中，光扩散粒子普遍采用透明的聚合物基材树脂与光扩散微球粒子共混的方式制备。其中，光扩散微球粒子包括无机微粒，如SiO2，BaSO4，以及有机聚合物微粒，如丙烯酸类交联微球、聚苯乙烯(PS)、硅树脂等。将光扩散粒子填充到塑料中制备得到的光扩散塑料同时具有较高的透光率和雾度，它可以作为面光源，并广泛的应用于广告牌，指示标牌，展示橱窗，投影壁墙，照明光源，背电视屏幕等。一般认为，无机微粒的遮盖力较好，且价格低廉，但是由于其是实心微球，光线无法通过，所以会影响光扩散粒子的透光率，而有机聚合物微粒本身就是透明或半透明的，光线大部分可以通过，所以透光率较高，同时，利用有机聚合物微粒的折射率与基体树脂的折射率的差异，产生多次折射，提高了材料的雾度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光扩散粒子的制备方法，制备得到的光扩散粒子既可以保证优异的遮盖性能，还可以对行进的光线进行多次的反射、折射，从而达到提高材料雾度的目的。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种光扩散粒子的制备方法，包括以下步骤：(1)向硅藻土中加入酸性溶液，浸泡处理后过滤并用去离子水淋洗2～3次，接着对其进行烘干、研磨细化处理，得到硅藻土微粒；(2)向步骤(1)中制备得到的硅藻土微粒中加入有机溶剂，接着边搅拌边加入玻璃微粉，然后超声分散处理30～60min；得到混合物A；(3)在球化炉中采用火焰喷吹混合物A，得到所述的光扩散粒子。在进一步的技术方案中，所述硅藻土微粒的粒径为5～10μm；所述玻璃微粉的粒径为1～3μm。在进一步的技术方案中，步骤(2)中，所述硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比为1：(0.3～0.6)。在进一步的技术方案中，步骤(3)中，控制球化炉的真空度为0.10～0.45Mpa。本专利技术还提供了一种采用上述制备方法制备得到的光扩散粒子。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术中，通过在硅藻土微粒中引入玻璃微粉，接着通过在球化炉中火焰喷吹，使得玻璃微粉在硅藻土微粒的孔隙结构中原位熔融，得到填充在硅藻土微粒孔隙结构中的玻璃微粉，该熔融后的玻璃微粉不仅能够支撑起硅藻土微粒的孔隙结构，还可以对光线进行多重反射、折射，从而在满足光扩散粒子优异遮盖性能的同时，提高光扩散粒子的透光性能。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术。本专利技术提供了一种光扩散粒子的制备方法，包括以下步骤：(1)向硅藻土中加入酸性溶液，浸泡处理后过滤并用去离子水淋洗2～3次，接着对其进行烘干、研磨细化处理，得到硅藻土微粒；(2)向步骤(1)中制备得到的硅藻土微粒中加入有机溶剂，接着边搅拌边加入玻璃微粉，然后超声分散处理30～60min；得到混合物A；(3)在球化炉中采用火焰喷吹混合物A，得到所述的光扩散粒子。本专利技术中所述的硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻的遗骸所组成，化学成分主要以SiO2为主，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO和有机质。本专利技术通过向硅藻土中加入酸性溶液进行浸泡处理，可以去除硅藻土中的大部分铁和铝等杂质，大幅提升硅藻土的比表面积，同时，酸洗过程中可以对硅藻土的孔隙结构进行修饰；通过去离子水淋洗后去除硅藻土上的多余酸液，然后对硅藻土进行烘干，研磨细化处理得到硅藻土微粒；向硅藻土微粒中加入玻璃微粉，在超声的作用下，玻璃微粉渗透到硅藻土微粒的孔隙结构中，并在球化炉中，在火焰喷吹的过程中，玻璃微粉熔融并原位贴附在硅藻土微粒的内部孔隙结构中，当光线照射到该硅藻土微粒的表面，玻璃微粉熔融后形成的界面可以对光线进行多重反射、折射，从而达到光扩散的效果；相对于传统的无机粒子，本专利技术提供的负载熔融玻璃微粉的硅藻土微粒能够对光线进行杂乱的反射、折射，在确保优异遮盖效果的同时，确保光线的透过率。本专利技术对所述玻璃微粉的制备方法不做特殊的限定，其粒径满足能够渗透进入到硅藻土的孔隙结构中即可。所述的玻璃微粉的制备方法为，先将玻璃送入到压力机中高压破碎，得到粒径为3～8cm的玻璃碎渣，然后将玻璃碎渣转入到碳化钨高速球磨机中，以粒径为1～2cm的不锈钢珠作为磨球，设置碳化钨高速球磨机的转速为600～800r/min，将玻璃碎渣球磨得到玻璃微粉。本专利技术中，酸性溶液的作用在于对硅藻土进行酸洗处理，对所述酸性溶液的种类不做特殊的要求，可以为所属领域技术人员所常知的，例如所述的酸性溶液可以为盐酸，硝酸、硫酸、硼酸、高氯酸、硫氰酸、亚硫酸、磷酸、亚磷酸、次氯酸、甲酸、乙酸、苯甲酸、苯磺酸等中的至少一种。本专利技术中，有机溶剂的作用在于作为硅藻土微粒和玻璃微粉的载体，本专利技术对其没有特殊要求，可以为所属领域技术人员所知的，优选的，所述的有机溶剂为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺、二氯甲烷、磷酸三乙酯、三氯甲烷、甲苯、乙醇、醋酸、乙酸乙酯、甲酸、氯仿、四氢呋喃和二甲基亚砜中的至少一种。进一步的，根据本专利技术，本专利技术中所述硅藻土微粒的粒径为5～10μm；所述玻璃微粉的粒径为1～3μm。进一步的，根据本专利技术，步骤(2)中，硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比影响了后续制备得到的硅藻土微粒对于光线的反射、折射效果，若玻璃微粉的添加量过少，硅藻土微粒的孔隙结构中无法充分的填充玻璃微粉，使得硅藻土微粒所形成的光扩散粒子的光扩散效果不好，而玻璃微粉的填充量过多，不仅会造成浪费，还会导致影响后续玻璃微粉的烧融。本专利技术中，所述硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比为1：(0.3～0.6)。所述的步骤(3)中，控制球化炉的真空度为0.10～0.45Mpa，通过在真空条件下对混合物A进行喷吹处理，确保玻璃微粉在硅藻土微粒的孔隙结构中原位熔融并附着在孔隙结构中。本专利技术提供了一种采用上述制备方法制备得到的光扩散粒子。本专利技术提供了上述光扩散粒子在光学扩散膜中的应用，包括：将上述光扩散粒子尼龙粒子混合，接着加入聚酯多元醇，再加入固化剂(PC2000，广州立邦涂料有限公司生产)，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜下涂层的组合物；将上述光扩散粒子与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子(日本积水化成工业公司提供)混合，接着加入聚酯多元醇，再加入固化剂(PC2000，广州立邦涂料有限公司生产)，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜上涂层的组合物；将上述下涂层组合物、上涂层组合物先后涂布于PET基材(宁波长阳科技股份有限公司生产)的两侧，基材涂布过程如下：基材经放卷机放卷，然后自动上卷，组合物在基材上涂布之后经过五段烘箱烘烤，烘箱的温度为90℃、100℃、110℃、120℃、105℃；烘箱长度为20m，基材在烘箱中停留时间为1min，最后经过收卷机收卷，得到本专利技术所述的光学扩散膜。本专利技术中，所述尼龙粒子的粒径为3～8μm。所述PMMA粒子的粒径为10～20μm。本专利技术对所述PET基材的厚度不做特殊的限定，可以为现有技术中常用的PET基材，所述PET基材的厚度为100～250μm；下涂层组合物在PET基材表面涂覆的厚度为5～15μm；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光扩散粒子的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)向硅藻土中加入酸性溶液，浸泡处理后过滤并用去离子水淋洗2～3次，接着对其进行烘干、研磨细化处理，得到硅藻土微粒；(2)向步骤(1)中制备得到的硅藻土微粒中加入有机溶剂，接着边搅拌边加入玻璃微粉，然后超声分散处理30～60min；得到混合物A；(3)在球化炉中采用火焰喷吹混合物A，得到所述的光扩散粒子。

【技术特征摘要】
1.一种光扩散粒子的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)向硅藻土中加入酸性溶液，浸泡处理后过滤并用去离子水淋洗2～3次，接着对其进行烘干、研磨细化处理，得到硅藻土微粒；(2)向步骤(1)中制备得到的硅藻土微粒中加入有机溶剂，接着边搅拌边加入玻璃微粉，然后超声分散处理30～60min；得到混合物A；(3)在球化炉中采用火焰喷吹混合物A，得到所述的光扩散粒子。2.根据权利要求1所述的光扩散粒子的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹立军，
申请(专利权)人：曹立军，
类型：发明
国别省市：安徽,34