用于发光的光纤柔性膜及其制备方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种用于发光的光纤柔性膜及其制备方法，所述柔性膜是将聚甲基丙烯酸甲酯纤芯的光纤部分嵌入TPU材料形成的膜中制成，其中，所述TPU材料是通过PPG 2000、T12催化剂、1，4‑丁二醇、三羟甲基丙烷、异佛尔酮二异氰酸酯以及消泡剂反应形成的；光源可与柔性膜膜体外预留光纤接口连接，光纤导光透过所述柔性膜形成发光柔性膜。本发明专利技术实施例提供的用于发光的光纤柔性膜，以光纤传导使柔性膜发光以及柔性膜的制备为核心技术，以TPU材料作为光纤的承载体，将光管控于柔性透明膜中提高了光的利用率，降低耗能，具有质量轻、机械性能优良、便于安装维修、成本低廉的优点。

Flexible Fiber Film for Luminescence and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
用于发光的光纤柔性膜及其制备方法
本专利技术实施例涉及光学材料
，具体涉及一种用于发光的光纤柔性膜及其制备方法。
技术介绍
近年国内整体广告市场增速日渐趋于平稳，CAGR5约为8％，2017年广告规模约为3800亿元，而传统媒体行业规模约3000亿元，生活圈媒体市场规模约150亿元。由此可见，实体广告仍占据着广告行业较大的市场份额，但传统广告牌大多数存在耗能高、施工或维修难度大、易对人造成物理伤害等缺点。而且现在建筑玻璃幕墙的灯光夜景也成为城市中一道亮丽的风景线，视觉艺术领域也掀起了2D伪3D的热潮，现有部分计算机键盘或笔记本电脑无背光键盘照明，荧光键盘膜辅助照明亮度低，发光颜色单一，辅助照明计算机键盘不便于收纳，电路较复杂，产热高以及带有背光键盘的计算机能耗大、产热高，影响电池寿命的缺点。综上所述，现有的发光装置存在着光能有效利用率不高，不便于收纳、发光单一、耗能大产热高以及制造、施工难、制造成本高的缺陷，亟待进一步改进。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种用于发光的光纤柔性膜及其制备方法，以解决现有技术中的发光装置光能有效利用率不高，耗能高，不便于收纳、发光单一、施工难、制造成本高的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种用于发光的光纤柔性膜，其特征在于，所述柔性膜是将聚甲基丙烯酸甲酯纤芯的光纤部分嵌入TPU材料形成的膜中，其中，所述TPU材料是通过PPG2000、T12催化剂、1，4-丁二醇、三羟甲基丙烷、异佛尔酮二异氰酸酯以及消泡剂反应形成；光源可与所述柔性膜的膜体外预留光纤接口连接，光纤发出的光透过所述柔性膜形成用于精准贴附的发光柔性膜。优选的，所述TPU材料按照质量分数计包括PPG200080-120份、1，4-丁二醇7-10份、三羟甲基丙烷1-5份、异佛尔酮二异氰酸酯35-50份、T12催化剂0.005-0.02份、消泡剂0.05-0.2份。优选的，所述TPU材料按照质量分数计包括PPG2000100份、1，4-丁二醇8份、三羟甲基丙烷3份、异佛尔酮二异氰酸酯40份、T12催化剂0.01份、消泡剂0.1份。优选的，所述柔性膜的吸水率小于2％，硬度为邵氏A85-90，拉伸强度为5-20MPa，断裂伸长率为200％-500％。本专利技术实施例还提供一种制备所述的用于发光的光纤柔性膜的方法，其包括以下步骤：按照比例取PPG2000、T12催化剂、1，4-丁二醇、三羟甲基丙烷、异佛尔酮二异氰酸酯以及消泡剂；将PPG2000和T12催化剂混合加热搅拌抽真空、脱水，得到第一混合物；将1，4-丁二醇和三羟甲基丙烷混合，70℃加热，抽真空、脱水，得到第二混合物；将异佛尔酮二异氰酸酯与所述第一混合物混合加热反应，得到第三混合物；将所述第二混合物加入到所述第三混合物中，并加入消泡剂反应，形成TPU材料混合液；所述TPU材料混合液注入到布设有光纤或者预留光纤注入孔的预热至80℃的模具中，成型固化形成柔性膜。优选的，所述第一混合物的形成反应中，反应的温度为110℃，反应时间为2-3h，反应结束后将反应液降温至70℃。优选的，所述第三混合物的形成反应中，加热温度小于85℃，反应时间为1.5-3h。优选的，所述TPU材料混合液的形成反应中，在无水无氧条件下，搅拌反应液，反应温度为80℃，反应时间为1-3min。本专利技术实施例还提供一种光纤柔性膜发光装置，其包括上述所述的柔性膜、所述柔性膜相结合的贴片LED以及与所述贴片LED连接的控制芯片。优选的，所述发光装置为需要发光的广告牌、建筑玻璃幕墙、灯光荧幕以及发光键盘。本专利技术实施例中，TPU为热塑性聚氨酯，是聚氨基甲酸酯的简称，在其主链上含有许多重复的-NHCOO-基团。它由具有不同官能度的异氰酸酯和聚合物多元醇聚合而成，是一种含软段和硬段的多嵌段共聚物，由于两种链段的热力学不相容性，形成了聚氨酯独特的微相分离结构，这种化学结构决定了它具有耐低温、耐磨、耐脆化、拉伸强度高、韧性和弹性好等优点。由于脂肪族聚氨酯弹性体的透明性和耐热性优于芳香族聚氨酯弹性体，因此本专利技术实施例选用脂肪族聚氨酯弹性体作为封装材料，使发光元器件包覆在柔性的脂肪族聚氨酯弹性体膜中，使得该柔性膜具有透光、耐水、耐温、耐磨、耐折和机械性能好的特点。本专利技术实施例中，PPG2000为聚丙二醇，分子式为其中，n＝2000。本专利技术实施例中，IPDI为异佛尔酮二异氰酸酯，分子式为C11H14N2O3。本专利技术实施例中，BDO为1,4-丁二醇，分子式为C4H10O2；本专利技术实施例中，TMP为三羟甲基丙烷，分子式为C6H14O3；本专利技术实施例中，T12催化剂为二月桂酸二丁基锡，分子式为C32H64O4Sn。本专利技术实施例中，PMMA光纤为以聚甲基丙烯酸甲酯为纤芯的塑料光纤。本专利技术实施例利用TPU材料制作的柔性膜体，该柔性膜高度透光柔软，在不影响视觉感官的条件下，为光纤的排布提供基础支撑和物理防护。同时，将光的传播一定程度上控制在柔性膜内；本专利技术实施例的光纤柔性膜采用光电分离、定向导光技术，将主发光光源与所需照明部位进行分离，利用光纤导光，依托柔性膜发光，形成光纤柔性膜，光纤发光的面积小，高效率定点定面照射，大大提高了光的利用率，同时减少产热，解决了大面积散热的问题。本专利技术实施例具有如下优点：本专利技术实施例提供的用于发光的光纤柔性膜，以TPU材料作为光纤的承载体，以光纤导光使柔性透明膜发光，柔性膜的质量轻、机械性能优良、便于安装维修、制造成本低廉。柔性膜的光纤与光源、控制器连接，可通过设定的计算机编程，来控制发光光源的发光状态，例如，控制发光颜色、发光时间等，控制发光单元之间相互配合，达到显示预期图像或文字的目的。本专利技术实施例的光纤柔性膜可以应用于户外灯光广告牌、3D全息视觉展示膜、城市夜景灯光幕墙贴膜、多色彩光纤传导发光辅助照明柔性膜等方面，有广泛的市场应用前景；本专利技术实施例的光纤柔性膜以其特有的光纤传导发光，具有耗能低、透光效果好、材料成本低、光能集中化管控、利用率高、绿色环保、对环境友好、适应性强、稳定性好的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。图1为本专利技术实施例1提供的柔性膜发光装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例1提供的柔性膜发光装置的截面图；图3为本专利技术实施例2提供的柔性膜发光装置的使用状态图；图4和图5为现有技术的发光装置的使用状态图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其它优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例的用于发光的光纤柔性膜，该柔性膜是将聚甲基丙烯酸甲酯纤芯的光纤部分嵌入TPU材料形成的膜中制成，其中，TPU材料是通过PPG2000、T12催化剂、1，4-丁二醇、三羟甲基丙烷、异佛尔酮二异氰酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发光的光纤柔性膜，其特征在于，所述柔性膜是将聚甲基丙烯酸甲酯纤芯的光纤部分嵌入TPU材料形成的膜中制成，其中，所述TPU材料是通过PPG 2000、T12催化剂、1，4‑丁二醇、三羟甲基丙烷、异佛尔酮二异氰酸酯以及消泡剂反应形成；光源可与所述柔性膜的膜体外预留光纤接口连接，光纤发出的光透过所述柔性膜形成用于精准贴附的发光柔性膜。

【技术特征摘要】
1.一种用于发光的光纤柔性膜，其特征在于，所述柔性膜是将聚甲基丙烯酸甲酯纤芯的光纤部分嵌入TPU材料形成的膜中制成，其中，所述TPU材料是通过PPG2000、T12催化剂、1，4-丁二醇、三羟甲基丙烷、异佛尔酮二异氰酸酯以及消泡剂反应形成；光源可与所述柔性膜的膜体外预留光纤接口连接，光纤发出的光透过所述柔性膜形成用于精准贴附的发光柔性膜。2.如权利要求1所述的用于发光的光纤柔性膜，其特征在于，所述TPU材料按照质量分数计包括PPG200080-120份、1，4-丁二醇7-10份、三羟甲基丙烷1-5份、异佛尔酮二异氰酸酯35-50份、T12催化剂0.005-0.02份、消泡剂0.05-0.2份。3.如权利要求2所述的用于发光的光纤柔性膜，其特征在于，所述TPU材料按照质量分数计包括PPG2000100份、1，4-丁二醇8份、三羟甲基丙烷3份、异佛尔酮二异氰酸酯40份、T12催化剂0.01份、消泡剂0.1份。4.如权利要求1所述的用于发光的光纤柔性膜，其特征在于，所述柔性膜的吸水率小于2％，硬度为邵氏A85-90，拉伸强度为5-20MPa，断裂伸长率为200％-500％。5.一种制备权利要求1所述的用于发光的光纤柔性膜的方法，其特征在于包括以下步骤：按照比例取PPG2000、T12催化剂、1，4-...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘斗成，谷雨泽，王贵友，黄时进，
申请(专利权)人：黄时进，潘斗成，
类型：发明
国别省市：上海,31