一種耐熱高透明光擴(kuò)散pmma材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料及其制備方法。原料的重量百分組成為：PMMA 89~99%，耐熱樹脂 1~5%，光擴(kuò)散劑 0.5~5%，抗氧劑 0.1~1%，潤滑劑 0.1~0.8%，熒光增白劑 0.01~0.5%。本發(fā)明的制備方法是按重量配比稱取原料配方中的材料，烘料、混合均勻，將混合后的物料送入雙螺桿擠出機(jī)加料斗中，經(jīng)雙螺桿高速剪切、擠出、拉條、冷卻、造粒。本發(fā)明制備的光擴(kuò)散PMMA材料，耐熱性能優(yōu)異，光擴(kuò)散效果良好，透光率高，光線柔和，達(dá)到透光不透明，具備柔和的勻光，適用于照明領(lǐng)域中LED燈、筒燈、透射型屏幕和燈飾看板等。
【專利說明】_種耐熱局透明光擴(kuò)散PMMA材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料及其制 備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 光擴(kuò)散材料指能將點(diǎn)線光源轉(zhuǎn)化成線面光源的材料。一般通過將與基材不同折射 系數(shù)的光擴(kuò)散粒子分散在透明基材中制備得到。早期多用于液晶顯示器的背光源材料，又 稱為光散射材料或散光材料，將光擴(kuò)散材料用于發(fā)光二極管LED照明是近年來開辟的一個 新應(yīng)用領(lǐng)域。LED照明較液晶背光源更強(qiáng)，柔和光線性能更高，用于LED照明的光擴(kuò)散材料 在擴(kuò)散光的同時須盡量減少光損失，且有良好的韌性。目前多采用有機(jī)光擴(kuò)散粒子和PC通 過共混法制備光擴(kuò)散材料，但是PC的透光率只有88-89%，因此要制備更高透光率的光擴(kuò) 散材料，采用PC作為基體樹脂無法達(dá)到。
[0003] PMMA是目前最優(yōu)良的高分子透明材料，可見光透過率達(dá)到92-94%，比玻璃的透 光率還高，適合用于制備高透光率的光擴(kuò)散材料。且具有較高的表面硬度，有良好的加工性 能，質(zhì)量輕。
[0004] 然而，現(xiàn)有PMMA材料的耐熱溫度只有90度，將其應(yīng)用于LED照明產(chǎn)品中，經(jīng)長時 間、高溫、強(qiáng)光照工作后容易出現(xiàn)發(fā)黃的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致透光率下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種光擴(kuò)散PMMA材料，其 耐熱性能優(yōu)良、光擴(kuò)散效果好和透光率高。
[0006] 同時，本發(fā)明還提供了一種耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料的制備方法。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0008] 一種耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料，其特征在于基本配方和重量百分比組成為：
[0009] PMMA 89~99% 耐熱樹脂 1飛％ 光擴(kuò)散劑 0. 5、％ 抗氧劑 0. 1~1% 潤滑劑 a f〇. 8% 熒光增白劑 0.Of0.5%
[0010] 優(yōu)選的，所述PMMA為高透明PMMA，透光率為92% -94%。
[0011] 優(yōu)選的，所述耐熱樹脂為粉狀聚苯醚，粒徑為1-10微米。
[0012] 優(yōu)選的，所述光擴(kuò)散劑為有機(jī)型光擴(kuò)散劑，粒徑為0. 2-5微米。
[0013] 優(yōu)選的，所述有機(jī)型光擴(kuò)散劑為有機(jī)硅樹脂型、苯乙烯樹脂型和丙烯酸酯樹脂型 中的任意一種或者幾種的混合物。
[0014] 優(yōu)選的，所述抗氧劑為主抗氧劑1010、主抗氧劑1076、主抗氧劑1098中的任意一 種和輔助抗氧劑168按1:1-1:4的比例混合。
[0015] 優(yōu)選的，所述潤滑劑為多元醇硬脂酸酯、硬脂酸鋅和芥酸酰胺中的任意一種或者 幾種的混合物。
[0016] 優(yōu)選的，所述熒光增白劑為惡唑類增白劑。
[0017] 上述的耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料，其制備的工藝步驟如下：
[0018] (1)按重量配比稱取原料配方中的材料。
[0019] (2)烘料，聚苯醚在120°C干燥2-3h，PMMA在80°C干燥2-3h。
[0020] (3)將PMMA和聚苯醚加入混料機(jī)中一起混合5?10分鐘，接著將余下的物料加入 混料機(jī)中一起混合30?60分鐘，出料。
[0021] (4)將混合后的物料送入雙螺桿擠出機(jī)加料斗中，經(jīng)雙螺桿高速剪切、擠出、拉條、 冷卻、造粒。設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為180?200°C，二區(qū)溫度為190?210°C，三區(qū) 溫度為200?220°C，四區(qū)溫度為210?230°C，五區(qū)溫度為210?220°C，機(jī)頭溫度為200? 210 °C，喂料速度為20?200轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速為50?500轉(zhuǎn)/分鐘。
[0022] 本發(fā)明原材料組分是以PMMA為基材配合耐熱樹脂、光擴(kuò)散劑、抗氧劑、潤滑劑和 熒光增白劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，加入了耐熱樹脂，提高了PMMA材料的耐熱性能，應(yīng)用于照明 產(chǎn)品中，長期高溫、強(qiáng)光照使用后也不會出現(xiàn)發(fā)黃的現(xiàn)象，透光率穩(wěn)定。加入熒光增白劑，有 效改善所制得PMMA材料的外觀，提高PMMA材料的白度。與有機(jī)型光擴(kuò)散劑協(xié)效，使制得的 光擴(kuò)散PMMA材料，光擴(kuò)散效果良好，透光率高，在遮住發(fā)光源以及刺眼光源的同時，又能使 整個樹脂發(fā)出更加柔和，美觀，高雅的光，達(dá)到透光不透明，具備柔和的勻光，適用于照明領(lǐng) 域中LED燈、筒燈、透射型屏幕和燈飾看板等。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0024] 一種耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料及其制備方法。原料的重量百分組成：
[0025] PMMA 89^99% 耐熱樹脂 廣5% 光擴(kuò)散劑 〇. 5~5% 抗氧劑 〇.rw 潤滑劑 0.T〇.W 熒光增白劑 0.Of0.5%
[0026] 制備的工藝步驟如下：
[0027] (1)按重量配比稱取原料配方中的材料。
[0028] (2)烘料，聚苯醚在120°C干燥2-3h，PMMA在80°C干燥2-3h。
[0029] (3)將PMMA和聚苯醚加入混料機(jī)中一起混合5?10分鐘，接著將余下的物料加入 混料機(jī)中一起混合30?60分鐘，出料。
[0030] (4)將混合后的物料送入雙螺桿擠出機(jī)加料斗中，經(jīng)雙螺桿高速剪切、擠出、拉條、 冷卻、造粒。設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為180?200°C，二區(qū)溫度為190?210°C，三區(qū) 溫度為200?220°C，四區(qū)溫度為210?230°C，五區(qū)溫度為210?220°C，機(jī)頭溫度為200? 210°C，喂料速度為20?200轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速為50?500轉(zhuǎn)/分鐘。
[0031] 本發(fā)明制備的光擴(kuò)散PMMA材料，耐熱性能高，光擴(kuò)散效果良好，透光率高，光線柔 和，達(dá)到透光不透明，具備柔和的勻光。
[0032] 實(shí)施例1
[0033] 按以下重量百分比含量稱取原料：
[0034] PMMA 98% 聚苯醚 1% 有機(jī)硅樹脂型光擴(kuò)散劑 〇. 5% 主抗氧劑1010 0. 1% 輔助抗氧劑168 0. 2% 多元醇硬脂酸酯 0.8% 惡唑類增白劑 0.12%
[0035] 實(shí)施例1的制備工藝：分別按上述各配比取原料組分。將聚苯醚加入烘料機(jī)中， 120 °C干燥3h，將PMMA加入烘料機(jī)中，80 °C干燥3h。將干燥后PMMA和聚苯醚加入混料機(jī)中 一起混合10分鐘，接著把余下的物料加入混料機(jī)中一起混合60分鐘，出料。將混合后的物 料送入雙螺桿擠出機(jī)加料斗中，經(jīng)雙螺桿高速剪切、擠出、拉條、造粒。設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的 一區(qū)溫度為200°C，二區(qū)溫度為210°C，三區(qū)溫度為220°C，四區(qū)溫度為230°C，五區(qū)溫度為 220°C，機(jī)頭溫度為210°C，喂料速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘。
[0036] 實(shí)施例2
[0037]按以下重量百分比含量稱取原料：
[0038] PMMA 89% 聚苯醚 5% 苯乙烯樹脂型光擴(kuò)散劑 5% 主抗氧劑1076 0. 2% 輔助抗氧劑168 0. 6%
[0039] 硬脂酸鋅 0.1% 惡唑類増白劑 0.1%
[0040] 實(shí)施例2的制備工藝：分別按上述各配比取原料組分。將聚苯醚加入烘料機(jī)中， 120°C干燥2. 5h，將PMMA加入烘料機(jī)中，80°C干燥2. 5h。將干燥后PMMA和聚苯醚加入混料 機(jī)中一起混合5分鐘，接著把余下的物料加入混料機(jī)中一起混合30分鐘，出料。將混合后 的物料送入雙螺桿擠出機(jī)加料斗中，經(jīng)雙螺桿高速剪切、擠出、拉條、造粒。設(shè)定雙螺桿擠出 機(jī)的一區(qū)溫度為180°C，二區(qū)溫度為190°C，三區(qū)溫度為200°C，四區(qū)溫度為210°C，五區(qū)溫度 為210°C，機(jī)頭溫度為200°C，喂料速度為50轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘。
[0041] 實(shí)施例3
[0042] 按以下重量百分比含量稱取原料：
[0043] PMMA 95% 聚苯醚 2% 丙烯酸酯樹脂型光擴(kuò)散劑 1. 5% 主抗氧劑1098 0. 5% 輔助抗氧劑168 0. 5% 芥酸酰胺 0. 3% 惡唑類增白劑 0.2%
[0044] 實(shí)施例3的制備工藝：分別按上述各配比取原料組分。將聚苯醚加入烘料機(jī)中， 120 °C干燥2h，將PMMA加入烘料機(jī)中，80 °C干燥2h。將干燥后PMMA和聚苯醚加入混料機(jī)中 一起混合5分鐘，接著把余下的物料加入混料機(jī)中一起混合60分鐘，出料。將混合后的物 料送入雙螺桿擠出機(jī)加料斗中，經(jīng)雙螺桿高速剪切、擠出、拉條、造粒。設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的 一區(qū)溫度為190°C，二區(qū)溫度為200°C，三區(qū)溫度為210°C，四區(qū)溫度為220°C，五區(qū)溫度為 220°C，機(jī)頭溫度為200°C，喂料速度為150轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘。
[0045] 實(shí)施例4
[0046] 按以下重量百分比含量稱取原料：
[0047] PMMA 93% 聚苯醚 4% 有機(jī)硅樹脂型光擴(kuò)散劑 1% 主抗氧劑1010 〇. 3% 輔助抗氧劑168 0. 9% 硬脂酸鋅 0. 5% 惡唑類増白劑 0.3%
[0048] 實(shí)施例4的制備工藝：分別按上述各配比取原料組分。將聚苯醚加入烘料機(jī)中， 120°C干燥3h，將PMMA加入烘料機(jī)中，80°C干燥2h。將干燥后PMMA和聚苯醚加入混料機(jī)中 一起混合5分鐘，接著把余下的物料加入混料機(jī)中一起混合40分鐘，出料。將混合后的物 料送入雙螺桿擠出機(jī)加料斗中，經(jīng)雙螺桿高速剪切、擠出、拉條、造粒。設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的 一區(qū)溫度為200°C，二區(qū)溫度為210°C，三區(qū)溫度為220°C，四區(qū)溫度為230°C，五區(qū)溫度為 210°C，機(jī)頭溫度為200°C，喂料速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。
[0049] 實(shí)施例5
[0050] 按以下重量百分比含量稱取原料：
[0051] PMMA 97% 聚苯醚 1% 丙烯酸酯樹脂型光擴(kuò)散劑 1% 主抗氧劑1098中 0. 1% 輔助抗氧劑168 0. 2% 多元醇硬脂酸酯 0.5% 惡唑類增白劑 0.2%
[0052] 實(shí)施例5的制備工藝：分別按上述各配比取原料組分。將聚苯醚加入烘料機(jī)中， 120 °C干燥3h，將PMMA加入烘料機(jī)中，80 °C干燥3h。將干燥后PMMA和聚苯醚加入混料機(jī)中 一起混合5分鐘，接著把余下的物料加入混料機(jī)中一起混合40分鐘，出料。將混合后的物 料送入雙螺桿擠出機(jī)加料斗中，經(jīng)雙螺桿高速剪切、擠出、拉條、造粒。設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的 一區(qū)溫度為180°C，二區(qū)溫度為200°C，三區(qū)溫度為220°C，四區(qū)溫度為230°C，五區(qū)溫度為 210°C，機(jī)頭溫度為200°C，喂料速度為500轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。
[0053] 實(shí)施例6
[0054] 按以下重量百分比含量稱取原料：
[0055] PMMA 90% 聚苯醚 4% 苯乙烯樹脂型光擴(kuò)散劑 4% 主抗氧劑1076 0. 3% 輔助抗氧劑168 0, 6% 芥酸酰胺 0. 8% 惡唑類增白劑 0.3%
[0056] 實(shí)施例6的制備工藝：分別按上述各配比取原料組分。將聚苯醚加入烘料機(jī)中， 120 °C干燥2h，將PMMA加入烘料機(jī)中，80 °C干燥3h。將干燥后PMMA和聚苯醚加入混料機(jī)中 一起混合5分鐘，接著把余下的物料加入混料機(jī)中一起混合60分鐘，出料。將混合后的物 料送入雙螺桿擠出機(jī)加料斗中，經(jīng)雙螺桿高速剪切、擠出、拉條、造粒。設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的 一區(qū)溫度為180°C，二區(qū)溫度為190°C，三區(qū)溫度為200°C，四區(qū)溫度為220°C，五區(qū)溫度為 210°C，機(jī)頭溫度為200°C，喂料速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘。
[0057] 性能測試
[0058] 透光率測試及霧度測試采用透光率霧度測定儀（由上海精密科學(xué)儀器有限公司 生產(chǎn)）按照美國材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)ASTMD1003-61(1997)，對實(shí)施例1-6中制得的光擴(kuò)散 PMMA材料的透光性和光擴(kuò)散性進(jìn)行檢測，測試樣板厚度為2mm。采用維卡軟化點(diǎn)測試儀對 光擴(kuò)散PMMA材料的熱變形溫度進(jìn)行檢測。測試結(jié)果見下表所示：
[0059]

【權(quán)利要求】
1. 一種耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料，其特征在于基本配方和重量百分比組成為： PMMA 89?99% 耐熱樹脂 1~5% 光擴(kuò)散劑 0. 5~5% 抗氧劑 0. 1~1% 潤滑劑 0. 1~0. 8% 熒光增白劑 0. 01~0. 5%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料，其特征在于：所述PMMA為高 透明PMMA，透光率為92%-94%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料，其特征在于：所述耐熱樹脂為 粉狀聚苯醚，粒徑為1-10微米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料，其特征在于：所述光擴(kuò)散劑為 有機(jī)型光擴(kuò)散劑，粒徑為0. 2-5微米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料，其特征在于：所述有機(jī)型 光擴(kuò)散劑為有機(jī)硅樹脂型、苯乙烯樹脂型和丙烯酸酯樹脂型中的任意一種或者幾種的混合 物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料，其特征在于：所述抗氧劑為主 抗氧劑1010、主抗氧劑1076、主抗氧劑1098中的任意一種和輔助抗氧劑168按1:1-1:4的 比例混合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料，其特征在于：所述潤滑劑為多 元醇硬脂酸酯、硬脂酸鋅和芥酸酰胺中的任意一種或者幾種的混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料，其特征在于：所述熒光增白劑 為惡唑類增白劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的耐熱高透明光擴(kuò)散PMMA材料的制備方法，其特征 是制備的工藝步驟如下： (1) 按重量配比稱取原料配方中的材料； (2) 烘料，聚苯醚在120°C干燥2-3h，PMMA在80°C干燥2-3h ; (3) 將PMMA和聚苯醚加入混料機(jī)中一起混合5~10分鐘，接著將余下的物料加入混料 機(jī)中一起混合30~60分鐘，出料； (4) 將混合后的物料送入雙螺桿擠出機(jī)加料斗中，經(jīng)雙螺桿高速剪切、擠出、拉條、冷 卻、造粒；設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)的一區(qū)溫度為180~200°C，二區(qū)溫度為190~210°C，三區(qū)溫度為 200~220°C，四區(qū)溫度為210~230°C，五區(qū)溫度為210~220°C，機(jī)頭溫度為200~210°C，喂料速 度為20~200轉(zhuǎn)/分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速為50~500轉(zhuǎn)/分鐘。
【文檔編號】C08L33/12GK104448651SQ201410756346
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】劉希榮, 黃志勤 申請人:廈門德豐行塑膠工業(yè)有限公司