聚碳酸酯/聚酯合金及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种聚碳酸酯/聚酯合金及其制备方法和应用。该合金由包括如下质量百分比的原料制备而成：双酚A型聚碳酸酯60％‑85％、折射率为1.5±0.1，玻璃化转变温度为60℃‑100℃的聚酯树脂12％‑35％、相容剂1％‑5％、酯交换抑制剂0.1％‑5％、折射率为1.35‑1.49的光扩散剂0.1％‑3％；所述聚酯树脂选自PET树脂和/或PETG树脂。低Tg聚酯链的存在，使得合金的热变形温度降低15‑45℃，利于加工，不易翘曲；而酯交换抑制剂和相容剂的加入协同使合金继承双酚A型的PC的透明性，以及保持高透光率；光扩散剂的加入，可提升合金的雾度。

【技术实现步骤摘要】
聚碳酸酯/聚酯合金及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料领域，尤其涉及一种聚碳酸酯/聚酯合金及其制备方法和应用。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode)即发光二极管，LED光源由于低能耗、低热量、环保、寿命长而受到青睐，并且将取代传统的白炽灯和节能灯而成为第四代照明光源。同时，由于其性能优异，在其它很多方面也有潜在的应用价值，包括信号指示、绿色显示、特殊照明等。但现有LED仍有很多地方需要完善，例如，LED最致命的一个缺点，就是它的点光源特性。具体地，同传统光源相比，LED芯片发光集中、强烈，这将会导致亮度不均匀，而产生眩光，眩光是视野中由于不合适的亮度分布，或者在空间或时间上有极端的亮度对比存在，从而引起人眼的视觉不适，并减少视觉中物体的可见度的一种视觉现象。由于背光源是由成百上千个LED构成的一个点光源阵列，为了向液晶面板提供均匀的背光照明，因此，需要在LED阵列前方加上一块光扩散板，光扩散板的高扩散率能够有效的防止LED点光源在液晶面板上成像，将高亮度LED点光源或线光源变换成均匀柔和的平面光源，提高光强的均匀性和光能的利用效率，防止眩光。透光率与雾度是光扩散板的两个重要性能，但两个性能之间很难协同，有时甚至存在此消彼长的竞争关系。目前市面有两种不同的途径获得光扩散板，第一种是利用表面微结构，例如金字塔，微透镜，比较粗糙的表面和一些其他的微结构，或通过表面毛化、喷涂、激光刻蚀、热压以及超声波压花等工艺改变表面微结构，但这种方法对于雾度的提升非常有限。>第二种是利用扩散粒子得到光扩散材料，通过光在粒子与基体界面的折射，散射，反射等实现提高雾度的目的。具体地，光从一种材料进入另一种材料时，会发生四种现象：透射、吸收、散射、反射。减小反射与吸收，控制散射是实现双高(高透光率与高雾度)的关键。光射像均一介质时，散射的前向波与后向波基本上是对称的，粒子当处在两种不同的介质中必将增加光在介质中的传播途径，即增加其光程，引起光的吸收。而光扩散现象产生的根本原因是媒介均匀性遭到破坏。当媒介中的颗粒尺寸达到可见光波长数量级的时，如果分散相和连续相的折射率有一定的差别，在入射光的作用下，分散相颗粒可以作为发射次级子波的波源。双酚A型的聚碳酸酯性能极为优越，主要包括：①无臭、无味、无毒、透明，其透光率可以高达92％，同时其折射率高达1.59；②尺寸具有很好的稳定性，它的耐蠕变性甚至优于尼龙及聚甲醛；同时，作为“透明金属”，PC机械性能良好，有较高的冲击性能，且无缺口冲击强度；③玻璃化转变温度为149℃，并且在130℃以内可以长期的使用；热变形温度在135-145℃之间，而脆化温度是-100℃，体现出PC具有良好的耐热耐寒性能；④电性能良好，在比较宽的湿度范围内，其电绝缘性恒定。体积电阻率、介电强度和聚酯的薄膜相近。另外双酚A型的PC还有自熄、阻燃、能着色等特性。不过，双酚A型的PC也具有较多缺点，例如：①内应力大，容易应力而开裂；②耐溶剂性差，可溶于四氢呋喃、二氯甲烷、四氯乙烷等常见有机溶剂，且高温下易水解；③摩擦系数大，同时与其它树脂的相容性也差。现有技术公开了一些对PC进行改性的技术方案，如专利CN111019317A公开了一种低熔点透明耐水解改性PC材料及其制备方法，通过添加耐水解剂，改善材料整体润滑性能，同时得到性能优异的耐水解改性PC材料，且通过控制原料的比例确保制品的透明性和耐热解性，提升了材料品质，拓宽了材料的应用范围。专利CN109721996A公开了通过磷酸化合物类和邻苯二甲酸酯类的增塑作用降低PC材料的注塑温度，同时不影响PC材料自身的透明性和刚韧性，制得的合金材料具有注塑温度低、材料流长比高、高透明、高热稳定性等特性。专利CN109135204A公开了一种自增强透明PET/PC合金的制备方法，其特点是首先以透明官能化聚合物为增容剂，通过反应性挤出加工制备PET/PC共混合金，不仅增强二者界面相容性、保持合金透明性，还可通过大分子链的支化反应，提升复合体系熔体强度。现今，由于双酚A型的聚碳酸酯性能极为优越，常用在光扩散材料领域。但是，双酚A型的PC热变形温度高(135-145℃)，内应力大，导致常规注塑时，产生较为严重的熔接痕，收缩以及翘曲现象，严重影响扩散板的外观以及性能。其中，关于制件收缩的原因主要包括：热收缩，结晶收缩，取向收缩，负收缩，后收缩等。发生在三个阶段：浇口凝固前，塑料冷却过程阶段以及脱模后制品的自由收缩，目前可以通过提高模具温度，快速变模温(可参见专利CN208375920U)技术等，来降低翘曲变形，但是这样做会增加成本。可见，很难使双酚A型的PC兼顾高透光率，高雾度，低成本与低翘曲的优点。由于目前LED光扩散板多采用体扩散与表面扩散相结合的方法，即通过光扩散粒子与表面微结构双重方法来实现高透光率与高雾度的目的，而表面微结构多是复杂的几何立体结构，如金字塔，微透镜等，同时，光扩散板正向着轻薄化发展，更容易引起制件的翘曲变形，成型技术要求越来越高，通过聚酯合金来降低材料的热变形温度是很有必要的。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种高透光率，高雾度，热变形温度适中(100℃-120℃)，易加工，低翘曲，绝缘性优异，耐黄变性好，力学性能优异，尺寸稳定，蠕变小的聚碳酸酯/聚酯合金及其制备方法和应用。技术方案如下：一种聚碳酸酯/聚酯合金，由包括如下质量百分比的原料制备而成：所述聚酯树脂选自PET树脂和PETG树脂中的至少一种；所述聚酯树脂的折射率为1.5±0.1，玻璃化转变温度(Tg)为60℃-100℃；所述光扩散剂的折射率为1.35-1.49。在其中一个实施例中，所述的聚碳酸酯/聚酯合金由包括如下质量百分比的原料制备而成：在其中一个实施例中，所述聚酯树脂的折射率为1.5-1.59，玻璃化转变温度为75℃-95℃。在其中一个实施例中，所述聚酯树脂的重均分子量为30000g/mol-100000g/mol。在其中一个实施例中，所述光扩散剂为有机硅光扩散剂。例如，选自日本信越有机硅光扩散剂、中国台湾长兴有机硅光扩散剂、美国道康宁有机硅光扩散剂中的至少一种。在其中一个实施例中，所述双酚A型聚碳酸酯的重均分子量为30000g/mol-100000g/mol。在其中一个实施例中，所述相容剂选自双酚A缩水甘油醚、丙烯腈-苯乙烯-甲丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物中的至少一种。在其中一个实施例中，所述酯交换抑制剂选自磷酸三苯酯、焦磷酸二氢二钠和磷酸二氢钠中的至少一种。在其中一个实施例中，以质量百分比计，制备所述的聚碳酸酯/聚酯合金的原料还包括助剂0.1％-5％；所述助剂选自抗氧剂、紫外稳定剂、抗蓝光剂、耐水解剂、色粉和光稳定剂中的至少一种。优选地，所述助剂为抗氧剂。在其中一个实施例中，所述抗氧剂选自抗氧剂168和抗氧剂1010中的至少一种。...

【技术保护点】
1.一种聚碳酸酯/聚酯合金，其特征在于，由包括如下质量百分比的原料制备而成：/n

【技术特征摘要】
1.一种聚碳酸酯/聚酯合金，其特征在于，由包括如下质量百分比的原料制备而成：



所述聚酯树脂选自PET树脂和PETG树脂中的至少一种；
所述聚酯树脂的折射率为1.5±0.1，玻璃化转变温度为60℃-100℃；
所述光扩散剂的折射率为1.35-1.49。


2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯/聚酯合金，其特征在于，由包括如下质量百分比的原料制备而成：





3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯/聚酯合金，其特征在于，所述聚酯树脂的折射率为1.5-1.59，玻璃化转变温度为75℃-95℃。


4.根据权利要求1-3任一项所述的聚碳酸酯/聚酯合金，其特征在于，所述双酚A型聚碳酸酯的重均分子量为30000g/mol-100000g/mol；和/或，
所述聚酯树脂的重均分子量为30000g/mol-100000g/mol。


5.根据权利要求1-3任一项所述的聚碳酸酯/聚酯合金，其特征在于，所述光扩散剂为有机硅光扩散剂。

【专利技术属性】
技术研发人员：贾雷，余波，钱玉英，杨智韬，
申请(专利权)人：广州华新科智造技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44