CN101880450A - 一种高雾度高透明led灯管料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高雾度高透明LED灯管料及其制备方法，其组成按重量配比为(％)：工程塑料97-99％；散光剂0.3-1％；分散剂0.3～1％；色泽保护剂0.2-0.6％；；其它助剂0.1-3％。该发明采用工程塑料PC为主体，添加有机微珠树脂类的散光剂、色泽保护剂和其他助剂，通过熔融共混，挤出造粒。本发明制成的聚碳酸脂工程塑料可用于LED灯管料挤出成型，不仅散射效果好而且透光率高，各项物理力学性能优异，工艺简单。该LED灯管料的制备方法包括以下工艺步骤：首先将原料按一定比例混合，然后进入塑料挤出机中，温度控制在250～300℃，再进行造粒。

Description

一种高雾度高透明LED灯管料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高雾度高透明LED灯管料及其制备方法。
背景技术
当前，由于环保节能的要求，LED灯的需求已发展为一种趋势，但LED光线强而刺眼，光能很高。如何让LED的光线变得柔和，光能损耗又最小，成为当今LED灯应用所急需解决的技术问题。
为解决此问题，可以添加LED灯灯罩。PC，PMMA可以作为灯罩选择材料，但由于PC、PMMA透光率高，若不加以加工改性，LED灯光线仍然强而刺眼。
传统的加工改性做法是在PC或PMMA加入一些无机类的助剂，比如，二氧化硅，硫酸钡，加入这些无机的纳米颗粒，光会通过微小颗粒的表面进行无数次光折射达到光扩散即匀光的作用的，但因光不能穿透无机的纳米颗粒，穿透力而被大大削弱，损耗很大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高雾度高透明LED灯管料及其制备方法，使得不仅满足LED灯管料成型各种加工要求和性能要求外，还使其具有高雾度高透明特性。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种高雾度高透明LDE灯管料及其制备方法，其组成按重量配比为(％)：工程塑料97-99％；散光剂0.3-1％；；分散剂0.3～1％；色泽保护剂0.2-0.6％；；其它助剂0.1-3％。
其中，所述工程塑料为双酚A型聚碳酸脂，高粘，其熔融指数MFI在3～5g/10MIN。
其中，所述散光剂为一种PMMA微珠类树脂，核壳类结构，粒径为0.4～0.8um。
其中，所述色泽保护剂为季戊四醇硬脂酸脂。
其中，所述分散剂为EBS分散剂。
其中，所述其它助剂包括白油和蓝粉。
一种高雾度高透明LED灯管料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
a：按重量配比称取工程塑料和白油，混合均匀；
b：按重量配比称取散光剂和分散剂，混合均匀；
c：按重量配比称取其他助剂，与a中混合好的工程塑料和b中混合好的散光剂及分散剂一起入到混合器中继续混合直至均匀；
d：将c中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒。加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度160-180℃，二区温度240-260℃，三区温度270-280℃，四区温度270-280℃，五区温度270-280℃，六区温度270-280℃七区温度270-280℃，八区温度270-280℃，模头温度为280-290℃，停留时间1～2min，压力为12-18MPa。
以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
1：使用的是粒径极小的PMMA微珠类散光剂，所制得的材料不仅高雾度，还具有高透明特性；
2：在保证了所制得的LED灯管料具有高雾度高透明特性的同时，还使其满足各项加工要求和性能要求。
3：该LED灯管料的制备工艺简单。
具体实施方式
本发明提供一种具有高雾度高透明LED灯管料，其组成(重量％)为：其组成按重量配比为(％)：工程塑料97-99％；散光剂0.3-1％；分散剂0.3～1％；色泽保护剂0.2-0.6％；其它助剂0.1-3％。
其中，工程塑料为双酚A型聚碳酸脂，高粘，其熔融指数MFI在3～5g/10MIN；散光剂为一种PMMA微珠类树脂，核壳类结构，粒径为0.4～0.8um；色泽保护剂为季戊四醇硬脂酸脂；分散剂为EBS分散剂；其它助剂包括白油和蓝粉。
在本发明中，先按重量配比称取工程塑料和白油，混合均匀；按重量配比称取散光剂和分散剂，混合均匀；再按重量配比称取其他助剂，与混合好的工程塑料和混合好的散光剂一起投入到混合器中继续混合直至均匀；将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒。加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度160-180℃，二区温度240-260℃，三区温度270-280℃，四区温度270-280℃，五区温度270-280℃，六区温度270-280℃七区温度270-280℃，八区温度270-280℃，模头温度为280-290℃，停留时间1～2min，压力为12-18MPa。
为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述：
在下列实施例的材料配方中，散光剂为PMMA玻璃微珠类树脂，选用三菱丽阳公司株式会社生产的，商品牌号分别为MBX-8。色泽保护剂为季戊四醇硬脂酸脂，选择汽巴(CIBA)公司生的，商品牌号为Irganox168；分散剂为硬脂酸酰胺，商品名为EBS 120D；
实施例1：
将散光剂按重量比0.3％和EBS分散剂0.3％在塑料容器中混合均匀，再将PC工程塑料98.6％和白油0.2％色泽保护剂0.2％在另一塑料容器混合均匀，然后将混合好的散光剂及工程塑料与0.4％蓝粉投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5MIN。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160-180℃，二区温度240-260℃，三区温度270-280℃，四区温度270-280℃，五区温度270-280℃，六区温度270-280℃七区温度270-280℃，八区温度270-280℃，模头温度为280-290℃，停留时间1～2min，压力为12-18MPa。
实施例2
将散光剂按重量比0.5％和EBS分散剂0.3％在塑料容器中混合均匀，再将PC工程塑料98.4％和白油0.2％色泽保护剂0.2％在另一塑料容器混合均匀，然后将混合好的散光剂及工程塑料与0.4％蓝粉投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5MIN。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160-180℃，二区温度240-260℃，三区温度270-280℃，四区温度270-280℃，五区温度270-280℃，六区温度270-280℃七区温度270-280℃，八区温度270-280℃，模头温度为280-290℃，停留时间1-2min，压力为12-18MPa。
实施例3
将散光剂按重量比0.8％和EBS分散剂0.3％在塑料容器中混合均匀，再将PC工程塑料98.1％和白油0.2％色泽保护剂0.2％在另一塑料容器混合均匀，然后将混合好的散光剂及工程塑料与0.4％蓝粉投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5MIN。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160-180℃，二区温度240-260℃，三区温度270-280℃，四区温度270-280℃，五区温度270-280℃，六区温度270-280℃七区温度270-280℃，八区温度270-280℃，模头温度为280-290℃，停留时间1-2min，压力为12-18MPa。
实施例4
将散光剂按重量比1％和EBS分散剂0.4％在塑料容器中混合均匀，再将PC工程塑料97.8％和白油0.2％色泽保护剂0.2％在另一塑料容器混合均匀，然后将混合好的散光剂及工程塑料与0.4％蓝粉投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5MIN。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160-180℃，二区温度240-260℃，三区温度270-280℃，四区温度270-280℃，五区温度270-280℃，六区温度270-280℃七区温度270-280℃，八区温度270-280℃，模头温度为280-290℃，停留时间1-2min，压力为12-18MPa。
实施例5
将散光剂按重量比0.9％和EBS分散剂0.4％在塑料容器中混合均匀，再将PC工程塑料97.8％和白油0.4％、色泽保护剂0.3％在另一塑料容器混合均匀，然后将混合好的散光剂及工程塑料投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5MIN。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160-180℃，二区温度240-260℃，三区温度270-280℃，四区温度270-280℃，五区温度270-280℃，六区温度270-280℃七区温度270-280℃，八区温度270-280℃，模头温度为280-290℃，停留时间12min，压力为12-18MPa。
实施例6
将PC工程塑料98.6％和白油0.3％及EBS分散剂0.4％及色泽保护剂0.3％在另一塑料容器混合均匀，然后将混合好的散光剂及工程塑料与0.4％蓝粉投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5MIN。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160-180℃，二区温度240-260℃，三区温度270-280℃，四区温度270-280℃，五区温度270-280℃，六区温度270-280℃七区温度270-280℃，八区温度270-280℃，模头温度为280-290℃，停留时间1-2min，压力为12-18MPa。
性能测试：
拉伸强度按GB/T 1040标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm)：170(长)×(20±0.2)(端部宽度)×(4±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min；
弯曲强度和弯曲模量按GB 9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm)：(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)，弯曲速度为20mm/min；
缺口冲击强度按GB/T 1043标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm)：(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为3.2mm。
透光率测试及雾度测试按照美国材料实验协会标准ASTM D1003-61(1997)，测试样板厚度为2MM。
实施例1～6配方及材料性能见表1：
表1
组成 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4   实施例5 实施例6
  PC(％)   98.6   98.4   98.1   97.8   97.8   98.6
  散光剂(％)   0.3   0.5   0.8   1   0.9   0
  EBS分散剂(％) 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4
  白油(％)   0.2   0.2   0.2   0.2   0.4   0.3
  色泽保护剂(％) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3
  蓝粉(％)   0.4   0.4   0.4   0.4   /   0.4
  缺口冲击强度(KJ/m2) 10.1 9.6 11.3 9 9.2 9.01
  拉伸强度(MPa) 50 58 51 50.3 50.6 50.1
  断裂伸长率(％) 126.3 118.3 123.7 119.6 120 118.9
  弯曲强度(MPa) 70 75 72 69 70 69.6
组成 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4   实施例5 实施例6
  弯曲模量(MPa) 1980 2012 1990 1989 2003 1990
  雾度(％)   15.3   18.4   23.6   26.2   26   0.6
  透光率(％)   88.6   87.3   80.9   70.6   71.2   91
从实施例5与实施例6对比分析，可以看出散光剂的加入对材料的物理力学性能基本上无影响。
从实施例1～5与对比分析，随散光剂加入量的增加，材料的物理力学性能变化影响不大，雾度逐渐增加，透光率逐渐下降。综合成本及外观、雾度和透光率综合考虑，散光剂的最佳添加量为0.5-0.9％。
以上对本发明所提供的一种高雾度高透明LED灯管料及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种高雾度高透明LED灯管料，其特征在于，其组成按重量配比为(％)：
工程塑料97-99％；
散光剂0.3-1％；
色泽保护剂0.2-0.6％；
分散剂0.3～1％；
其它助剂0.1-3％。
2.如权利要求1所述的高雾度高透明LED灯管料，其特征在于：所述
工程塑料为双酚A型聚碳酸脂，高粘，其熔融指数MFI在3～5g/10MIN。
3.如权利要求1所述的高雾度高透明LED灯管料，其特征在于：所述散光剂为一种PMMA微珠类树脂。
4.如权利要求3所述的高雾度高透明LED灯管料，其特征在于：所述的PMMA微珠类树脂为核壳类结构，粒径为0.4～0.8um。
5.如权利要求1所述的高雾度高透明LED灯管料，其特征在于：所述色泽保护剂为季戊四醇硬脂酸脂。
6.如权利要求1所述的高雾度高透明LED灯管料，其特征在于：所述的分散剂为硬脂酸酰胺。
7.如权利要求1所述的高雾度高透明LED灯管料，其特征在于：所述其它助剂包括蓝粉和/或白油。
8.一种如权利要求1所述高雾度高透明LED灯管料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
a：按重量配比称取工程塑料和白油，混合均匀；
b：按重量配比称取散光剂和分散剂，混合均匀；
c：按重量配比称取其它助剂，与a中混合好的工程塑料和b中混合好的抗菌剂一起入到混合器中继续混合直至均匀；
d：将c中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度160-180℃，二区温度240-260℃，三区温度270-280℃，四区温度270-280℃，五区温度270-280℃，六区温度270-280℃七区温度270-280℃，八区温度270-280℃，模头温度为280-290℃，停留时间1～2min，压力为12-18MPa。
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