CN104277434A - 一种纳米复合硅晶led扩散板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米复合硅晶LED扩散板及其制备方法。所述扩散板是以PET或PETG100重量份为主要载体，加入1-5重量份光扩散剂，0-4重量份添加剂制备得到。本发明使用PET或PETG作为基材，对其进行改性，改性后的基材除了具有PMMA，MS，PC的扩散效果外，还具有更好的韧性和抗冲击强度，改善了普通APET或PETG板材的耐温性能，从热变形温度60-70℃改善到80-90℃。耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA平齐，耐候性增强；厚度范围可降至0.2mm-2.0mm，从而极大的降低了灯具模组的成本，同时模切可以直接冲裁,不需要激光雕刻机切断.也极大的降低了模切成本,提高模切工效。
Description
技术领域
本发明涉及LED扩散板，尤其涉及一种纳米复合硅晶LED扩散板及其制备方法。
背景技术
LED照明技术已经发展很成熟，开始迅速在民用，商业照明领域推广应用。作为LED灯具的重要组件--光扩散板在灯具总成中占有20-30%的成本比重。目前国内，国外市场上都是用PC（聚碳酸酯），PMMA（亚克力），PS（聚苯乙烯）塑料为基材的光扩散板。这三种材料制成的板的成本很高，高达25-50元/KG, 同时该三种材料的特性和加工工艺，如PMMA，PS材料太脆，做薄很容易脆裂，市场上主要为1.5-2.0mm厚度的扩散板。PC板虽然可以做薄做厚,但是原料成本和加工成本最高，在三种材料中是最贵的，且原料大部分为进口，该PC扩散板目前逐步被PMMA，PS扩散板替代。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大大降低成本，各项性能均得到改善的LED扩散板。
为实现上述目的， 本发明提供一种纳米复合硅晶LED扩散板，其特征在于，是以PET或PETG为主要载体，加入光扩散剂制备得到；
优选的，还可以加入添加剂制备得到。
所述PET或PETG为100重量份，光扩散剂1-5重量份、添加剂0-4重量份。
所述光扩散剂为PMMA粉或有机硅中的至少一种。
所述PMMA粉粒径为5-10ｕm，所述透明的石英硅晶粒子粒径为纳米级-5ｕm。
所述添加剂为阻燃剂，PET 抗UV剂和耐高温PET母粒的组合物。
所述PET或PETG为100重量份； 1-5重量份PMMA或者0.5-2.5重量份PMMA和0.5-2.5重量份有机硅的组合物或者1-5份的有机硅粒子； 0-2重量份阻燃剂，0-1重量份PET 抗UV剂和0-1重量份耐高温PET母粒的组合物。
本发明还保护所述纳米复合硅晶LED扩散板的制备方法，其特征在于，步骤为，
将上述所述原料成分混合后进入结晶罐进行结晶；
再进入干燥罐干燥，挤出机加温熔化，经过模头挤出；辊筒压纹；冷却；切断；模切；包装。
所述结晶温度为150-170℃，5-7小时。
所述干燥温度为100-130度，3-6小时。
扩散剂主要为可以反光，折射，透明的石英硅晶粒子，高分子透明粒子。其中的PMMA即为高分子透明粒子或?透明高分子聚合物。
申请人根据多年的塑胶板片材生产经验，开发出纳米复合硅晶LED扩散板，利用瓶级PET（聚对苯二甲酸乙二酯）或PETG（环己二醇共聚聚酯） 为主要基材原料，利用其优良透明度（90-92%）经过改性，改善其耐温性能，硬度，加入纳米或微米光扩散粒子，(扩散剂主要为可以反光，折射，透明的石英硅晶粒子，高分子透明粒子，等材料，粒度为纳米级到<5um 的材料组成，化工市场都可以购买到)，PET阻燃剂，PET抗紫外线剂等配方，利用板片材单层或多层共挤挤出工艺，挤出基板，经过模切设备分裁，包装，制成标准的通用扩散板。
本发明所得LED扩散板与市场通用的其他扩散板相比具有以下的优势：
1. PET和PETG 高分子材料是环保的塑料，完全符合ROHS，REACH环保标准要求；
2. 透光度：本发明所得产品基材APET或PETG，本身透光率达到90-92%，适合作为光扩散板使用的要求；
3. 通过添加各种成分，将PET或者PETG板进行改性，改性后的PET或者PETG基材除了具有PMMA，MS，PC的扩散效果外，还具有更好的韧性和抗冲击强度，同时改善了普通APET或PETG板材的耐温性能，从热变形温度60-70℃改善到80-90℃。完全符合LED灯具的实际使用温度范围（LED灯具正常工作使用温度在50到70℃），耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA平齐，耐候性增强，使用寿命可达5-10年；
4. 厚度范围从原来的扩散板1.5mm-2.0mm可以降到0.2 mm-2.0mm厚度范围。其他材料的扩散板如PS和PMMA因为塑料特性发脆，韧性不够，而只能生产1.0-2.0MM厚度作为扩散板。本发明大大降低了厚度，从而极大的降低了灯具模组的成本，从25-50元/KG的成本降低到十几元。同时模切可以直接冲裁,不需要激光雕刻机切断.也极大的降低了模切成本，提高模切工效；
5. 本发明的LED扩散板可根据客户个性化要求，挤出设备加装压花辊筒，生产出双面砂，一光一砂，双面光等品种的扩散板，更好的改善光扩散效果。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1：LED扩散板制备(如0.6MM厚度)
表1原料成分表（单位：重量份）
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | |
| PET | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| PMMA | 0.5 | 5 | 1 | 2.5 | 0 | 0 | 0 | 1.7 | 2 | 2.3 | 2.5 |
| 有机硅 | 0.5 | 0 | 0 | 0 | 1 | 5 | 2 | 1.5 | 2 | 2.3 | 2.5 |
| PET阻燃剂 | 0 | 0.5 | 0.8 | 0 | 2 | 1.5 | 0 | 1 | 1.5 | 1.8 | 2 |
| PET 抗UV剂 | 0 | 0.3 | 0.4 | 1 | 0 | 0.8 | 1 | 0.5 | 0.7 | 0.9 | 1 |
| 耐高温PET母粒 | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0.8 | 0.9 | 1 |
制备方法：将各原料成分混合后进入结晶罐进行结晶150-170℃，5-7小时；
再进入干燥关干燥150-170℃，5-7小时，挤出机加温熔化，经过模头挤出；辊筒压纹；冷却；切断；模切；包装。
经ASTM-D638/882、ASTM-D1637检测，所得LED扩散板具有更好的韧性，抗冲击强度，热变形温度80-90℃ 。耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA相比，耐候性强。
实施例2：LED扩散板制备 (如0.8厚度)
原料配方见表1，制备方法同实施例1。
经ASTM-D638/882、ASTM-D1637检测，所得LED扩散板具有更好的韧性，抗冲击强度，热变形温度80-90℃ 。耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA相比，耐候性强。
实施例3：LED扩散板制备 (如1.5厚度)
原料配方见表1，制备方法同实施例1。
经ASTM-D638/882、ASTM-D1637检测，所得LED扩散板具有更好的韧性，抗冲击强度，热变形温度80-90℃ 。耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA相比，耐候性强。
实施例4：LED扩散板制备(如2.0厚度)
原料配方见表1，制备方法同实施例1。
经ASTM-D638/882、ASTM-D1637检测，所得LED扩散板具有更好的韧性，抗冲击强度，热变形温度80-90℃ 。耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA相比，耐候性强。
实施例5：LED扩散板制备
原料配方见表1，制备方法同实施例1。
经ASTM-D638/882、ASTM-D1637检测，所得LED扩散板具有更好的韧性，抗冲击强度，热变形温度80-90℃ 。耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA相比，耐候性强。
实施例6：LED扩散板制备
原料配方见表1，制备方法同实施例1。
经ASTM-D638/882、ASTM-D1637检测，所得LED扩散板具有更好的韧性，抗冲击强度，热变形温度80-90℃ 。耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA相比，耐候性强。
实施例7：LED扩散板制备
原料配方见表1，制备方法同实施例1。
经ASTM-D638/882、ASTM-D1637检测，所得LED扩散板具有更好的韧性，抗冲击强度，热变形温度80-90℃ 。耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA相比，耐候性强。
实施例8：LED扩散板制备
原料配方见表1，制备方法同实施例1。
经ASTM-D638/882、ASTM-D1637检测，所得LED扩散板具有更好的韧性，抗冲击强度，热变形温度80-90℃ 。耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA相比，耐候性强。
实施例9：LED扩散板制备
原料配方见表1，制备方法同实施例1。
经ASTM-D638/882、ASTM-D1637检测，所得LED扩散板具有更好的韧性，抗冲击强度，热变形温度80-90℃ 。耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA相比，耐候性强。
实施例10：LED扩散板制备
原料配方见表1，制备方法同实施例1。
经ASTM-D638/882、ASTM-D1637检测，所得LED扩散板具有更好的韧性，抗冲击强度，热变形温度80-90℃ 。耐老化和紫外线性能也可以与PS，PMMA相比，耐候性强。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种纳米复合硅晶LED扩散板，其特征在于，是以PET或PETG为主要载体，加入光扩散剂制备得到。
2.权利要求1所述的纳米复合硅晶LED扩散板，其特征在于，还可以加入添加剂制备得到。
3.权利要求1或2所述的纳米复合硅晶LED扩散板，其特征在于，所述PET或PETG为100重量份，光扩散剂1-5重量份、添加剂0-4重量份。
4.权利要求1或2任一所述的纳米复合硅晶LED扩散板，其特征在于，所述光扩散剂为PMMA粉或有机硅中的至少一种。
5.权利要求4所述的纳米复3合硅晶LED扩散板，其特征在于，所述PMMA粉粒径为5-10ｕm，所述透明的石英硅晶粒子粒径为纳米级-5ｕm。
6.权利要求1或2任一所述的纳米复合硅晶LED扩散板，其特征在于，所述添加剂为阻燃剂，PET 抗UV剂和耐高温PET母粒的组合物。
7.权利要求1或2任一所述的纳米复合硅晶LED扩散板，其特征在于，所述PET或PETG为100重量份； 1-5重量份PMMA或者0.5-2.5重量份PMMA和0.5-2.5重量份有机硅的组合物或者1-5份的有机硅粒子； 0-2重量份阻燃剂，0-1重量份PET 抗UV剂和0-1重量份耐高温PET母粒的组合物。
8.一种纳米复合硅晶LED扩散板的制备方法，其特征在于，步骤为，
将权利要求1-7任一所述原料成分混合后进入结晶罐进行结晶；
再进入干燥罐干燥，挤出机加温熔化，经过模头挤出；辊筒压纹；冷却；切断；模切；包装。
9.权利要求8所述纳米复合硅晶LED扩散板的制备方法，其特征在于，所述结晶温度为150-170℃，5-7小时。
10.权利要求8所述纳米复合硅晶LED扩散板的制备方法，其特征在于，所述干燥温度为100-130度，3-6小时。
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