本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種led照明用光擴散阻燃聚碳酸酯材料，本發(fā)明還涉及一種光擴散阻燃聚碳酸酯材料的制備方法。
背景技術(shù)：
：發(fā)光二極管(led)作為照明燈具應(yīng)用時呈現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保、壽命長、對環(huán)境友好的特性，與此同時，led的發(fā)光特點為方向性較強的射光，較為刺眼，led燈具外殼材料的開發(fā)逐漸成為該領(lǐng)域的研究熱點。光擴散材料也稱作光散射材料或散光材料，是一類能夠使光通過的同時還能有效擴散光的材料，可將點、線光源轉(zhuǎn)化成線、面光源，光擴散材料可通過將與基材不同折射系數(shù)的光擴散粒子分散在透明基材中制備而獲得，光擴散材料應(yīng)用于led照明技術(shù)是近年來開辟的嶄新應(yīng)用領(lǐng)域。評價光散射材料使用性能的主要指標是透光率和霧度，其中霧度又稱濁度，是透過試樣而偏離入射光方向的散射光與透射光通量之比，霧度衡量透明或半透明材料的不清晰或者渾濁的程度，材料
技術(shù)領(lǐng)域：
通常采用霧度指標來表征光散射材料的光散射強弱。目前，光散射材料可采用聚合法制備或者共混法制備。比較常用的光散射材料基體多為一些透明高分子材料，例如：聚苯乙烯(ps)、透明聚烯烴材料、聚對苯二甲酸乙二酯(pbt)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)等。聚碳酸酯(pc)作為一類非結(jié)晶熱塑性工程塑料，與abs、pom、pa、pbt并稱為五大通用工程塑料，pc材料強度高、剛性大，尺寸穩(wěn)定性佳，擁有優(yōu)異的力學性能、良好的抗沖擊特性、較高的熱形變溫度以及良好的耐蠕變性和著色性，以出色的綜合性能廣泛應(yīng)用于航空航天、機械交通、電子電器、建筑運輸、信息存儲等諸多領(lǐng)域，由于pc樹脂透明度非常優(yōu)異，透光率高，已經(jīng)成為led光散射材料的優(yōu)選基材，然而，現(xiàn)有技術(shù)中以pc為基 材制備的光擴散材料，往往采用一些無機粒子添加其中，此種粒子分布不均將導致透光性較低，且材料的綜合性能單一，燈具難以滿足多元化的使用需求。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的第一個目的是提供一種透光性良好的led照明用光擴散阻燃聚碳酸酯材料。本發(fā)明的第一個技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種led照明用光擴散阻燃聚碳酸酯材料，包括以下重量份的原料組成：所述光擴散劑為丙烯酸酯類光擴散劑、有機硅類光擴散劑、苯乙烯類樹脂中的一種或多種復合而成。所述相容劑為san、ps-g-pmma、ps-g-mah、ps-b-pmma、、gma-g-sma中的一種或多種復合而成。所述復合阻燃劑為有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑復合而成，所述有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑的重量比為20:1～25:1。所述有機硅系阻燃劑為八苯基環(huán)四硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷或者聚二甲基硅氧烷聚合物中的一種或多種；所述磺酸鹽類阻燃劑為二苯甲砜磺酸鉀、三氯苯基磺酸鈉、全氟丁基 磺酸鉀中的一種或多種。led照明用光擴散阻燃聚碳酸酯材料，包括以下重量份的原料組成：所述的熒光增白劑為4.4-雙(5-甲基-2-苯并唑基)二苯乙烯(ksn)。所述抗氧劑為重量比1：2的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑s9228或者pepq的復配物復配而成。所述潤滑劑包括內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑，所述內(nèi)潤滑劑為單甘酯；所述外潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯、硅油、石蠟中的一種或多種，所述內(nèi)潤滑劑的用量為0.5～1.0份，所述外潤滑劑的用量為0.2～0.4份；所述光穩(wěn)定劑為紫外吸收劑，所述紫外吸收劑為苯并三唑類三嗪類中的一種或多種。本發(fā)明的第二個目的是提供一種led照明用光擴散阻燃聚碳酸酯材料的制備方法。本發(fā)明的第二個技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：led照明用光擴散阻燃聚碳酸酯材料的制備方法，包括以下步驟：步驟⑴：將聚碳酸酯于120～130℃溫度下干燥3～4小時；步驟⑵：按照重量配比稱取經(jīng)過上述步驟⑴干燥后的聚碳酸酯以及其余各種組分，將稱取的 反應(yīng)原料在高速混合機中攪拌10～30分鐘，得到混合物料，將混合物料攪拌均勻后出料；步驟⑶：將上述步驟⑵的混合料加入雙螺桿擠出機，在260～280℃的溫度條件下經(jīng)過熔融混煉擠出、冷卻造粒，獲得成品。綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：(1)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用pc樹脂、pmma材料同時作為基體，兩種樹脂共用賦予基體材料很好的透光率，制品結(jié)合上述兩種材料的優(yōu)點，具有高的表明硬度、突出的耐候性、良好的加工性能。(2)在上述兩種復合基材中加入有機類光擴散劑，光擴散劑能夠使光線柔和、光穩(wěn)定性好，丙烯酸酯類、有機硅類、苯乙烯類樹脂類光擴散劑的微粒結(jié)構(gòu)規(guī)整，在基體樹脂中的分散性好，便于形成混合體系，從而發(fā)揮均勻透光的效果，且成型加工時微粒不會團聚成球狀或者簇狀，避免損傷擠出或者其他成型加工設(shè)備。(3)進一步地，在上述有機類光擴散劑中繼續(xù)添加了熒光增白劑ksn，光擴散劑與熒光增白劑二者配合協(xié)作應(yīng)用，不僅能夠提高透光率，還有利于提升光擴散效果，并且賦予制品極好的光澤度和外觀狀態(tài)。(4)基于pc、pmma塑料合金體系，本發(fā)明的配方中添加有相容劑，相容劑的存在增強了pc、pmma基體樹脂之間的界面結(jié)合程度與相容性，有利于二者形成微觀結(jié)構(gòu)均勻的共混體系，進而發(fā)揮出最佳復合效果，提高產(chǎn)物的力學強度，賦予制品很好的沖擊韌性和加工流動特性。(5)加入復合阻燃劑組分，該復合阻燃劑選取有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑按照優(yōu)選比例復配而成，二者協(xié)效發(fā)揮作用，只需極少的添加量即可顯著降低pc、pmma材料的燃燒性能，賦予制品出色的阻燃性能，高效、發(fā)煙量少、燃燒過程中不產(chǎn)生熔體滴落、無鹵環(huán)保。(6)配方中設(shè)置有內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑，內(nèi)潤滑劑與pc、pmma基體的相容性好，可 均勻分布于pc、pmma大分子結(jié)構(gòu)單元之間，大分子鏈單元更易移動，提高流動性，減小物料在摩擦和剪切時產(chǎn)生的熱量，消除熔體溫度波動，外潤滑劑在溫度和壓力作用下融化并向熔體表面析出，降低熔融物料對基礎(chǔ)設(shè)備及模具的粘附力，內(nèi)潤滑劑與外潤滑劑同時使用，使基體材料之間以及物料與模具設(shè)備之間均具備潤滑作用，效果突出。(7)抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑s9228或者pepq的復配物復配而成，僅需少量，該復配抗氧劑便可延緩或者抑制pc、pmma大分子氧化過程的進行，阻止pc、pmma在外部環(huán)境中老化并延長制品的使用壽命。具體實施方式表1實施例一至實施例六的原料組分及含量按照表1所示的配方稱取各個組分，將實施例一至實施例六的原料及其配比按照如下步驟制備led照明用光擴散阻燃聚碳酸酯：步驟(1)：將pc放置于鼓風干燥機中，在120℃的溫度條件下干燥3.5小時，將復合阻燃劑中的有機硅阻燃劑與磺酸鹽阻燃劑放置于80℃溫度條件下干燥40分鐘；將pmma放置于鼓風干燥機中，在85℃的溫度條件下干燥4小時；步驟(2)：按照表1各個物料組分及其重量配比，稱取經(jīng)過干燥后的pc、有機硅阻燃劑與磺酸鹽阻燃劑、pmma，繼續(xù)稱取光擴散劑、相容劑、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗氧劑、ksn，將反應(yīng)原料在高速混合機中攪拌30分鐘，得到混合均勻的物料；步驟(3)：將上述步驟⑵中制備的混合物料送入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機的長徑比為40:1，在270℃的溫度條件下經(jīng)過熔融混煉擠出、冷卻造粒，獲得led照明用光擴散阻燃聚碳酸酯材料成品。表2對比例一至對比例三的原料組分及含量原料組分對比例一對比例二對比例三pc909090pmma151510光擴散劑00.60.6相容劑2.502.5復合阻燃劑1.51.50光穩(wěn)定劑1.51.51.5潤滑劑0.80.80.5抗氧劑0.80.80.8ksn02.22.2對比例一、對比例二、對比例三的制備方法與實施例一至實施例六的制備方法相同。實施例一：pc90份；pmma5份；光擴散劑0.02份，為丙烯酸酯類光擴散劑、有機硅類光擴散劑按照1:2的質(zhì)量比配合而成；相容劑0.6份；光穩(wěn)定劑0.5份；復合阻燃劑2.5份,為有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑復合而成，有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑的重量比為20:1；潤滑劑0.1份；抗氧劑0.1份,其為重量比1：2的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑s9228和pepq的復配物復配而成；ksn1.0份。實施例二：pc90份；pmma10份；光擴散劑1.0份，為丙烯酸酯類光擴散劑、有機硅類光擴散劑按照1:2的質(zhì)量比配合而成；光穩(wěn)定劑0.5份；相容劑1.0份；復合阻燃劑2.0份，為有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑復合而成，有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑的重量比為20:1；潤滑劑0.2份；抗氧劑0.2份，其為重量比1：2的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑s9228和pepq的復配物復配而成；ksn1.5份。實施例三：pc90份；pmma15份；光擴散劑2.0份，為丙烯酸酯類光擴散劑、有機硅類光擴散劑按照1:2的質(zhì)量比配合而成；光穩(wěn)定劑1.0份；相容劑1.5份；復合阻燃劑1.0份，為有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑復合而成，有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑的重量比為20:1；潤滑劑0.6份；抗氧劑0.6份，其為重量比1：2的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑s9228和pepq的復配物復配而成；ksn1.5份。實施例四：pc90份；pmma20份；光擴散劑3.0份，為丙烯酸酯類光擴散劑、有機硅類光擴散劑按照1:2的質(zhì)量比配合而成；光穩(wěn)定劑1.0份；相容劑2.0份；復合阻燃劑1.0份，為有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑復合而成，有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑的重量比為20:1；潤滑劑0.6份；抗氧劑0.6份，其為重量比1：2的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑s9228和pepq的復配物復配而成；ksn1.8份。實施例五：pc90份；pmma15份；光擴散劑1.6份，為丙烯酸酯類光擴散劑、有機硅類光擴散劑按照1:2的質(zhì)量比配合而成；光穩(wěn)定劑1.5份；相容劑2.5份；復合阻燃劑1.5份，為有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑復合而成，有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑的重量比為20:1；潤滑劑0.8份；抗氧劑0.8份，其為重量比1：2的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑s9228和pepq的復配物復配而成；ksn2.2份。實施例六：pc90份；pmma25份；光擴散劑5份，為丙烯酸酯類光擴散劑、有機硅類光擴散劑按照1:2的質(zhì)量比配合而成；光穩(wěn)定劑2.0份；相容劑3.0份；復合阻燃劑0.6份，為有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑復合而成，有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑的重量比為20:1；潤滑劑1.0份；抗氧劑1.0份，其為重量比1：2的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑s9228和pepq的復配物復配而成；ksn3.0份。對比例一：pc90份；pmma15份；光穩(wěn)定劑1.5份；復合阻燃劑1.5份，為有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑復合而成，有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑的重量比為20:1；相容劑2.5份；潤滑劑0.8份；抗氧劑0.8份，其為重量比1：2的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑s9228和pepq的復配物復配而成；對比例二：pc90份；pmma15份；光擴散劑0.6份，為丙烯酸酯類光擴散劑、有機硅類光擴散劑按照1:2的質(zhì)量比配合而成；光穩(wěn)定劑1.5份；復合阻燃劑1.5份，為有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑復合而成，有機硅系阻燃劑與磺酸鹽類阻燃劑的重量比為20:1；潤滑劑0.8份；抗氧劑0.8份，其為重量比1：2的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑s9228和pepq的復配物復配而成；ksn2.2份。對比例三：pc90份；pmma10份；光擴散劑0.6份，為丙烯酸酯類光擴散劑、有機硅類光擴散劑按照1:2的質(zhì)量比配合而成；光穩(wěn)定劑1.5份；相容劑2.5份；潤滑劑0.5份；抗氧劑0.8份，其為重量比1：2的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑s9228和pepq的復配物復配而成；ksn2.2份。表3性能測試結(jié)果從表1與表3結(jié)合，本發(fā)明中加入了有機光擴散劑，從實施例一至實施例六的組分配比可知，隨著光擴散劑的含量增加，試樣中散射中心的含量升高，因此，散射光增強，制品的霧度增大，與此同時，材料的透光率下降，當光擴散劑的含量超過3.0份時，霧度值不再隨光擴散劑的含量增加而增大。當本發(fā)明中的光擴散劑與熒光增白劑聯(lián)合使用時，光擴散劑的含量為1.6份，熒光增白劑的含量為2.2份時，所獲得的制品透光率和霧度均達到比較高的數(shù)值，實現(xiàn)了透光率與霧度兼具。本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本發(fā)明做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。當前第1頁12