一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料及其制备方法，制备方法为：先将多孔材料、蓝光吸收剂、遮光助剂a和溶剂混合，超声分散一段时间后干燥得到微孔负载材料，再将PP、微孔负载材料、阻燃剂和遮光助剂b熔融共混制得遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料；制得的遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料主要由PP、多孔材料、蓝光吸收剂、阻燃剂、遮光助剂a和遮光助剂b组成，蓝光吸收剂和遮光助剂a位于多孔材料的孔道内，阻燃剂和遮光助剂b位于多孔材料的孔道外。本发明专利技术的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料的制备方法，简单易行，成本低廉；制得的遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料兼具阻燃和防蓝光功能，应用前景广阔。

A kind of polypropylene composite material and its preparation method for LED bottom shell

【技术实现步骤摘要】
一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，涉及一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
LED照明行业是目前发展较快且市场规模不断增长的行业之一，LED照明行业被誉为LED应用的未来。但是LED由于其发光芯片的原因，会产生蓝光波段特别是高能量的蓝光波段，这不可避免地对人眼产生一定的危害。相关研究显示低波段蓝光可直接穿透角膜和晶状体，达到黄斑区，加速黄斑区细胞氧化，对视网膜造成伤害，有害蓝光对儿童视网膜的伤害更加严重。目前解决蓝光问题的方法主要有两种：一是从根源上开发不产生蓝光的LED封装基底，但由于技术原因，此方法目前并未大规模推广；二是在光扩散罩材料加一层防蓝光薄膜或直接将防蓝光助剂加入到LED灯罩材料(PC或PP)中，其中防蓝光薄膜的方法工艺复杂，成本相对较高，直接在LED灯罩材料加防蓝光助剂的方案则存在加入量大、影响光色及光通量低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，主要由PP、多孔材料、蓝光吸收剂、阻燃剂、遮光助剂a和遮光助剂b组成；蓝光吸收剂和遮光助剂a位于多孔材料的孔道内，阻燃剂和遮光助剂b位于多孔材料的孔道外。现有技术的防蓝光复合材料一般是作为LED灯罩使用的，其基体材料大多为透明聚碳酸酯PC类材料，聚碳酸酯PC类材料本身具有一定的阻燃性，因而无需加入阻燃剂，无需考虑阻燃剂对防蓝光助剂(即蓝光吸收剂)的影响；本专利技术的防蓝光复合材料是作为LED底壳使用的，底壳相对于灯罩与载流部件距离更近，因而对阻燃性要求更高，同时本专利技术的防蓝光复合材料的基体材料为聚丙烯材料，聚丙烯基体氧指数为18左右，阻燃性能较差，因而需要引入阻燃剂；然而阻燃剂的酸性会导致防蓝光助剂的跃迁吸收机制效率的降低，对蓝光吸收剂的吸收效率产生毁灭性的影响，因此本专利技术利用多孔材料将阻燃剂和蓝光吸收剂分离，避免由于二者接触导致的阻燃剂的酸性对蓝光吸收剂的不良影响，制得了阻燃性能优良同时防蓝光效果较好的复合材料；现有技术的防蓝光复合材料的防蓝光机理为光透过时对其进行过滤吸收；本专利技术的防蓝光复合材料的防蓝光机理为选择性反射(将无危害的可见光反射而将蓝光吸收)，具体地，多孔材料内的蓝光吸收剂发挥吸收蓝光功能，多孔材料内的遮光助剂a和多孔材料外的遮光助剂b发挥反射无危害的可见光功能。作为优选的技术方案：如上所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，按重量份数计，各组分的含量为：PP80～100份，多孔材料、蓝光吸收剂和遮光助剂a15～25份，阻燃剂15～20份，遮光助剂b20～30份；蓝光吸收剂的质量为多孔材料质量的30～35％，遮光助剂a的质量为多孔材料质量的20～25％。如上所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，PP的熔点为140～150℃(DSC法测试)，PP的熔点较低，可避免因加工温度过高导致蓝光吸收剂产生破坏，降低其吸收蓝光的作用。如上所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，多孔材料为微孔负载硅藻土，平均孔径为0.2～0.4μm，平均孔径范围不限于此，但是不宜太过，过小则负载物质很难进入孔洞，吸收效率低；过大则不能实现阻隔的目的。如上所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，蓝光吸收剂为偶氮苯类蓝光吸收剂；遮光助剂a为平均粒径为0.02～0.05μm的金红石型TiO2。如上所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，偶氮苯类蓝光吸收剂为偶氮苯丁基醇，其结构中的羟基可与硅藻土微孔内表面有范德华力的连结，避免迁移出微孔外而受体系中阻燃剂的影响，造成蓝光吸收性能的下降。如上所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，PP与阻燃剂的折射率的差值的绝对值不超过0.5，相近的折射率，使得阻燃剂对光的遮盖力较弱，使反射出的光线增强。如上所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，阻燃剂为质量比为3:1的四溴双酚A-双(2,3-二溴庚基醚)与Sb2O3的混合物；四溴双酚A-双(2,3-二溴庚基醚)比常用的四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)分子链更长，其很难扩散进硅藻土微孔内部，与偶氮苯类物质接触进行反应概率很小；溴锑在材料燃烧时是以一定的比例反应发挥效果，过高或过低都会造成阻燃剂性价比的降低。如上所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，遮光助剂b为平均粒径为0.2～0.5μm的金红石型TiO2，其对480～800nm的可见光具有较高的反射作用。本专利的遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料对可见光的反射率可达94％以上，蓝光吸收率达95％以上，同时阻燃可以达到V0级。本专利技术还提供制备如上任一项所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料的方法，先将多孔材料、蓝光吸收剂、遮光助剂a和溶剂混合(温度为50～60℃，时间为25～30min)，超声分散一段时间后干燥得到微孔负载材料，再将PP、微孔负载材料、阻燃剂和遮光助剂b熔融共混制得遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料。有益效果：(1)本专利技术的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料的制备方法，简单易行，提供了一种避免蓝光危害的新思路，避免了目前防蓝光工序复杂且成本高昂的问题；(2)本专利技术的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，兼具较好的阻燃和防蓝光功能，应用前景广阔。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料的制备方法，其过程如下：(1)将平均孔径为0.2μm的微孔负载硅藻土、偶氮苯丁基醇、平均粒径为0.03μm的金红石型TiO2(遮光助剂a)和溶剂混合(温度为50℃，时间为30min)，超声分散一段时间后干燥得到微孔负载材料；(2)将熔点为140℃的PP、微孔负载材料、质量比为3:1的四溴双酚A-双(2,3-二溴庚基醚)与Sb2O3的混合物(阻燃剂)和平均粒径为0.3μm的金红石型TiO2(遮光助剂b)熔融共混制得遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料；其中，PP与阻燃剂的折射率的差值的绝对值为0.2；熔融共混采用双螺杆挤出机挤出造粒的方式，螺杆各区温度为165℃、170℃、170℃、170℃、170℃、170℃、170℃、170℃、170℃；按重量份数计，各组分的含量为：PP100份，微孔负载硅藻土、偶氮苯丁基醇和遮光助剂a25份，阻燃剂20份，遮光助剂b23份；偶氮苯丁基醇的质量为微孔负载硅藻土质量的31％，遮光助剂a的质量为微孔负载硅藻土质量的23％；制得的遮光护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，其特征是：主要由PP、多孔材料、蓝光吸收剂、阻燃剂、遮光助剂a和遮光助剂b组成；蓝光吸收剂和遮光助剂a位于多孔材料的孔道内，阻燃剂和遮光助剂b位于多孔材料的孔道外。/n

【技术特征摘要】
1.一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，其特征是：主要由PP、多孔材料、蓝光吸收剂、阻燃剂、遮光助剂a和遮光助剂b组成；蓝光吸收剂和遮光助剂a位于多孔材料的孔道内，阻燃剂和遮光助剂b位于多孔材料的孔道外。


2.根据权利要求1所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量份数计，各组分的含量为：PP80～100份，多孔材料、蓝光吸收剂和遮光助剂a15～25份，阻燃剂15～20份，遮光助剂b20～30份；蓝光吸收剂的质量为多孔材料质量的30～35％，遮光助剂a的质量为多孔材料质量的20～25％。


3.根据权利要求2所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，其特征在于，PP的熔点为110～150℃。


4.根据权利要求2所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，其特征在于，多孔材料为微孔负载硅藻土，平均孔径为0.2～0.1μm。


5.根据权利要求1所述的一种遮光护眼LED底壳用聚丙烯复合材料，其特征在于，蓝光吸收剂为偶氮苯类蓝光吸收剂；遮光助剂a为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，石巧英，金晶，孔伟，陈东，秦凡，王欢，
申请(专利权)人：上海日之升科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31