CN102604300A

CN102604300A - 一种纳米晶脂特种材料

Info

Publication number: CN102604300A
Application number: CN2012100681954A
Authority: CN
Inventors: 卢志强; 王洪宝; 余勇; 刘相华; 王莲; 薄纯祥; 赵军锋
Original assignee: DONGYING PAWA ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: DONGYING PAWA ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明提供一种纳米晶脂特种材料，加工工艺步骤为：1）高温溶解，将聚甲基丙酸甲脂投放在高温炉中溶解；产生聚合物纳米级晶脂；2）压制，将熔溶液温度降至200℃，通过炉槽灌入注塑机，加热至240-260℃，导入双螺旋杆挤出机，挤压成型，挤压机机头压力为3.5t/㎡；3）冷却，挤出板材置于常温无尘环境下冷却；4）覆膜，冷却至100-120℃时，在表面喷一层分子粘合剂和纳米级玻璃珠粉末，继续冷却，至板材表面固化重量轻，透明度高，具有良好的光扩散性和透光性，具有极佳的耐紫外光及耐候性，易于热成型，可进行多次成型，不至损坏，表面硬度高，耐普通化学品的腐蚀，具有良好的抗冲击性能。

Description

一种纳米晶脂特种材料

技术领域

本发明涉及一种光成像材料，属于成像显示技术领域。

背景技术

目前，常见的大画面视频显示装置有大屏幕电视机、电视幕墙、LED电子显示屏、等离子显像器或投影电视机；大屏幕电视机、电视幕墙、LED电子显示屏、等离子显像器制作工艺复杂，成本高，体积大，且必须进行拼接。

投影电视机的结构轻巧，价格低，且可以做50英寸以上的大画面，不须进行拼接，成为大画面视频显示装置发展快使用广泛的一种设备；投影屏幕的投影电视机的重要组成部分，其质量的好坏对成像的质量有很大的影响。

背投影屏幕分为光学型屏幕和散射型屏幕两大类；光学型屏幕是利用微细光学结构来完成光能分布，实现屏幕功能；而散射型屏幕是利用微细粒子对光的散射作用来完成光能分布，实现屏幕功能。

通常，光学型屏幕依靠两面的微细光学结构来完成对光能的分布，由于采用特殊的光学结构，光学型屏幕的画面均匀，水平视角大，主要应用于背投电视屏幕、高品质大屏幕等领域，但光学屏幕存在着价格昂贵，亮度较低，对投影仪的要求高等缺点；散射型屏幕没有微细的光学结构，利用分散在屏幕中的颗粒完成对光能的分布；散射型屏幕存在明显的中间亮斑（太阳效应），视角小，而且还有可能出现颜色位移，但散射型屏幕价格便宜，通常只能够应用于要求不高的一些场合。

中国专利CN 1641478A公开了一种光成像功能膜，以聚乙烯、聚丙烯等材料为主体材料，以TiO2等材料为纳米微粒通过聚合后得成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米晶脂特种材料。

本发明的技术内容是：一种纳米晶脂特种材料，以重量百分数计，由以下原料和用量制成：

聚甲基丙烯酸甲脂 70——85%

纳米碳晶碳纤维 15——25%

硅晶粒 0.2——2%

镁微粒 0.2——2%

微粒催化剂 0.6——2%。

加工工艺步骤为：

1）高温溶解——将聚甲基丙酸甲脂投放在高温炉中溶解，炉温控制在230-320℃之间，保持聚甲基丙酸甲脂溶液沸腾状态1小时，待其完全溶解后，保持炉温在260-280℃，加入纳米碳晶碳纤维、镁粉、硅晶粒及微粒催化剂，然后将炉温升至340-360℃，保持150分钟；产生聚合物纳米级晶脂；

2）压制——将熔溶液温度降至200℃，通过炉槽灌入注塑机，加热至240-260℃，导入双螺旋杆挤出机，挤压成型，挤压机机头压力为3.5t/㎡；

3）冷却——挤出板材置于常温无尘环境下冷却；

4）覆膜——冷却至100-120℃时，在表面喷一层分子粘合剂和纳米级玻璃珠粉末，继续冷却，至板材表面固化。

一种纳米晶脂特种材料，由以下原料和用量制成的板材最佳：

聚甲基丙烯酸甲脂 76.8%

纳米碳晶碳纤维 19.6%

硅晶粒 0.9%

镁微粒 1.2%

微粒催化剂 1.5%。

本发明的技术内容还包括：所述的微粒催化剂为Lewis酸催化剂或羧酸盐催化剂或两者结合。

所述的纳米碳晶碳纤维是碳纤维与碳晶在高温条件下结合后，恒定温降下形成的；碳纤维的碳分子等级是以微米为计量单位的，颗粒较粗糙，整体形状呈短纤维，基本形态和衣服的棉纤维类似；碳晶的碳分子是以微米及纳米来计算的，在碳纤维的基础上通过球磨手段将短碳纤维球磨至碳晶颗粒，碳晶分子大小可以纳米等级来计量，球磨后的碳晶颗粒通过有机溶剂混合制成半固体，通过丝网印刷工艺将碳晶分子均匀的印刷在基材表面，有机溶剂需要经过烘烤将其挥发掉，经过特殊处理，纳米级碳晶颗粒就均匀而又牢靠的吸附在基材表面。

所述的分子粘合剂为SBS高分子粘合剂。

纳米级玻璃珠粉末为折射率大于N1.9的玻璃球。

本发明利用自由基反应合成聚甲基丙烯酸甲脂复合材料，其后掺配碳晶、硅、镁等进行高温熔化、混合；混合物在冷却后会形成排列整齐、密集的网纹结构；由于这种聚合物具有优异的光通过性，同时又能够使光线散射最大化，利用这种聚合物制造的背投影屏幕，不仅可以非常均匀的分布光能，而且可以最大限度的避免出现中心亮斑（太阳效应），水平视角大，亮度高，完全可以达到光学屏幕的效果。

其物理特征如下：比重为1.10-1.20克/立方厘米，透明板的透光率达93%以上，折射率为1.49左右，雾度为1%左右。

本发明的优点有：重量轻，透明度高，具有良好的光扩散性和透光性，具有极佳的耐紫外光及耐候性，易于热成型，可进行多次成型，不至损坏，表面硬度高，耐普通化学品的腐蚀，具有良好的抗冲击性能。

具体实施方式

实施例1：

以重量百分数计，由以下原料和用量制成板材：

聚甲基丙烯酸甲脂 70%

纳米碳晶纤维 25%

硅晶粒 2%

镁微粒 2%

微粒催化剂 1%。

微粒催化剂为Lewis酸催化剂。

分子粘合剂为SBS高分子粘合剂。

纳米级玻璃珠粉末为折射率为N1.93的玻璃球。

实施例2：

以重量百分数计，由以下原料和用量制成板材：

聚甲基丙烯酸甲脂 85%

纳米碳晶纤维 14%

硅晶粒 0.2%

镁微粒 0.2%

微粒催化剂 0.6%。

所述的微粒催化剂为羧酸盐催化剂。

分子粘合剂为SBS高分子粘合剂。

纳米级玻璃珠粉末为折射率为N1.9的玻璃球。

实施例3：

以重量百分数计，由以下原料和用量制成板材：

聚甲基丙烯酸甲脂 76.8%

纳米碳晶纤维 19.6%

硅晶粒 0.9%

镁微粒 1.2%

微粒催化剂 1.5%。

所述的微粒催化剂为Lewis酸催化剂和羧酸盐催化剂1：1混合物。

分子粘合剂为SBS高分子粘合剂。

纳米级玻璃珠粉末为折射率为N2.0的玻璃球。

实施例4：

本发明的加工工艺步骤为：

1）高温溶解——将聚甲基丙酸甲脂投放在高温炉中溶解，炉温控制在300℃左右，保持聚甲基丙酸甲脂溶液沸腾状态1小时，待其完全溶解后，保持炉温在260℃，加入纳米碳晶纤维、镁粉、硅晶粒及微粒催化剂，然后将炉温升至340℃，保持150分钟；在此期间，炉盖需密封处理，防止过多空气进入导致溶液炭化，产生杂物，并且防止杂物落入，影响材质质量；在高温环境下，炉内有限气体与溶液中和形成真空环境；炉内各种原料熔化，分解，互相渗透，并且在形成的电离状态下，其分子应力作用，使物理结构有序排列，产生新的聚合物——纳米级晶脂；

2）压制——将熔溶液温度降至200℃，呈微粘稠状态，通过炉槽灌入注塑机，加热至240℃，导入双螺旋杆挤出机，挤压成型，挤压机机头压力为3.5t/㎡；

3）冷却——挤出板材置于常温无尘环境下冷却；

4）覆膜——冷却至100℃时，材料呈乳白茶色，，利用电脑控制喷枪均匀喷射，在表面喷一层分子粘合剂和纳米级玻璃珠粉末，继续冷却，至板材表面固化；

5）抗划伤处理——抗划伤处理就是在覆膜处理后的表面通过硅烷晶体与玻璃珠微粒物化作用形成硬度值大的保护层。一方面硅烷在板材界面上形成Si-o-Me共价键。一般来说，共价键间的作用力可达700kj/tool，硅烷与玻璃珠微粒之间的结合是非常牢固的：另一方面，剩余的硅烷分子通过SioH基团之间的缩聚反应在板材表面形成具有Si-o-Si三维网状结构的硅烷膜。硅烷膜在烘干过程中和后道的喷粉通过交联反应结合在一起，形成牢固的化学键，从而形成具有抗划伤的保护层。

以实施例1——3的配比用实施例4的工艺步骤生产的纳米晶脂特种板材，其基本特理物性为：

	实施例1	实施例2	实施例3
				比重	1.18	1.09	1.13
折射率	1.49	1.51	1.49
				透光度	94%	93%	95%
雾度	1.1%	1.2%	0.9%

Claims

1.一种纳米晶脂特种材料，其特征在于以重量百分数计，由以下原料和用量制成：

聚甲基丙烯酸甲脂 70——85%

纳米碳晶碳纤维 15——25%

硅晶粒 0.2——2%

镁微粒 0.2——2%

微粒催化剂 0.6——2%。

2.根据权利要求1所述的一种纳米晶脂特种材料，其特征在于步骤为：

3）冷却——挤出板材置于常温无尘环境下冷却；

3.根据权利要求1所述的一种纳米晶脂特种材料，其特征在于以重量百分数计，由以下原料和用量制成的板材最佳：

聚甲基丙烯酸甲脂 76.8%

纳米碳晶碳纤维 19.6%

硅晶粒 0.9%

镁微粒 1.2%

微粒催化剂 1.5%。

4.根据权利要求1所述的一种纳米晶脂特种材料，其特征在于所述的微粒催化剂为Lewis酸催化剂或羧酸盐催化剂或两者结合。

5.根据权利要求1所述的一种纳米晶脂特种材料，其特征在于所述的纳米碳晶碳纤维是碳纤维与碳晶在高温条件下结合后，恒定温降下形成的；碳纤维的碳分子等级是以微米为计量单位的，颗粒较粗糙，整体形状呈短纤维，基本形态和衣服的棉纤维类似；碳晶的碳分子是以微米及纳米来计算的，在碳纤维的基础上通过球磨手段将短碳纤维球磨至碳晶颗粒，碳晶分子大小可以纳米等级来计量，球磨后的碳晶颗粒通过有机溶剂混合制成半固体，通过丝网印刷工艺将碳晶分子均匀的印刷在基材表面，有机溶剂需要经过烘烤将其挥发掉，经过特殊处理，纳米级碳晶颗粒就均匀而又牢靠的吸附在基材表面。

6.根据权利要求2所述的一种纳米晶脂特种材料的加工工艺，其特征在于所述的分子粘合剂为SBS高分子粘合剂。

7.根据权利要求2所述的一种纳米晶脂特种材料的加工工艺，其特征在于纳米级玻璃珠粉末为折射率大于N1.9的玻璃球。