CN104595845B - 一种防眩目路灯透光板 - Google Patents
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Abstract
本案公开了一种防眩目路灯透光板，它包括一个透明的基板，在该基板的两面分别设有复合涂层，所述复合涂层由以下重量份的材料组成：20～22重量份的环氧树脂、68～70重量份的聚丙烯酸酯、6～8重量份的二氧化钛、1～3重量份的碳化钛、1～3重量份的对甲基偶氮苯、1～3重量份的La4‑x‑yEuxScyO6和0.5～1.5重量份的聚乙二醇。本案利用环氧树脂和聚丙烯酸酯的优势，提高了透光板的机械强度和透光度，降低了光损；通过引入纳米级的二氧化钛、碳化钛和稀土烧结物La4‑x‑yEuxScyO6，提高了透光板的防紫外、防蓝光、防眩目、抗腐蚀等性能；通过二氧化钛来控制透光板的雾度，以使得透光板能够散发出使人眼舒适的柔和明亮的光线。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子透光板，特别是涉及一种不伤眼睛的防眩目路灯用透光板。
背景技术
随着科技的迅猛发展，光已经渗透于世界的各个角落，人们的生活已离不开光。但光是两面的，有有利的一面，就势必有有弊的一面。目前，光污染以及光线对人眼的伤害已经越来越被人们所重视，近视人群已走向低龄化。人们在日常生活中接触最多的是可见光，但在可见光中，紫外线和蓝光对人眼的伤害极大，蓝光是指波长为380nm～480nm的高能量光，其可以穿透晶状体到达视网膜，使视网膜色素的上皮细胞衰亡，导致光敏感细胞缺少养分，从而引起不可逆的视力损伤，此外蓝光在遇到空气中的细小粒子时散射几率较高，容易产生眩光，并且蓝光还会刺激大脑，抑制褪黑素分泌并提高肾上腺皮质素的生成从而破坏激素分泌平衡直接影响睡眠质量。
紫外和蓝光不仅存在于日光中，也存在LED灯具中，而目前市场上的路灯或公园的地灯多是节能LED灯，但这些灯具对人眼的伤害往往容易被忽视。针对这些户外照明系统所开发的具有护眼功能的装置至今还未出现。
发明内容
针对上述不足之处，本发明的目的在于提供一种针对户外路灯或地灯而开发的具备防紫外、防蓝光、防眩光的路灯透光板，使得它能够阻挡由灯泡或LED中射出的对人眼有伤害的射线，保证灯光的柔和舒适度。
本发明的技术方案概述如下：
一种防眩目路灯透光板，它包括一个透明的基板，在该基板的两面分别设有复合涂层，所述复合涂层由以下重量份的材料组成：
优选的是，所述的防眩目路灯透光板，在所述La4-x-yEuxScyO6中，1≤x≤2，0.6≤y≤1.2。
优选的是，所述的防眩目路灯透光板，在所述La4-x-yEuxScyO6中，1.3≤x≤1.5，0.8≤y≤1。
优选的是，所述的防眩目路灯透光板，所述环氧树脂的数均分子量为20000～25000g/mol。
优选的是，所述的防眩目路灯透光板，所述聚丙烯酸酯的数均分子量为20000～25000g/mol。
优选的是，所述的防眩目路灯透光板，所述二氧化钛和碳化钛的粒径为70～80nm。
优选的是，所述的防眩目路灯透光板，所述La4-x-yEuxScyO6的粒径为70～80nm。
优选的是，所述的防眩目路灯透光板，所述聚乙二醇的数均分子量为1000～2000g/mol。
本发明的有益效果是：利用环氧树脂和聚丙烯酸酯的优势，将其结合后进行取长补短，提高了透光板的机械强度和透光度，降低了光损；通过引入纳米级的二氧化钛、碳化钛和稀土烧结物La4-x-yEuxScyO6，提高了透光板的防紫外、防蓝光、防眩目、抗腐蚀等性能；通过二氧化钛来控制透光板的雾度，以使得透光板能够散发出使人眼舒适的柔和明亮的光线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
一种防眩目路灯透光板，它包括一个透明的基板，该基板的材质不受限定，在该基板的两面分别设有复合涂层，该复合涂层由以下重量份的材料组成：
在制备时，可优选将上述材料溶于乙酸乙酯中，以制成复合涂料形式，随后涂覆于基板后，只需烘干热固，即可得到复合涂层。
稀土烧结物La4-x-yEuxScyO6的制备方法如下：
步骤a)按比例称取相应重量的氧化钪、氧化镧和氧化铕，将其研磨1～2小时，得到微米级粉末，充分混匀；
步骤b)在500℃预热1小时，随后在氮气/氢气(v/v∶95％/5％)氛围中1000℃下灼烧3小时，得到烧结物；
步骤c)待自然冷却后，球磨得到的烧结物至其粒径为70～80nm；
步骤d)去离子水洗3次，随后烘干，得到纳米级的La4-x-yEuxScyO6。
环氧树脂具有优异的粘结强度，柔韧性和硬度较适中，聚丙烯酸酯是优良的光学胶，其光学性能出众，透明度高，十分适用于制备透明薄膜或照明材料，因此将环氧树脂和聚丙烯酸酯进行有机结合，可以得到光学性质出众的高粘结力的透光材料。并且，为了使该材料获得防紫外、防蓝光、防眩目、抗腐蚀性能，本案对材料本身进行了改性，引入了具有协同发挥防紫外、防蓝光、防眩目、抗腐蚀功能的二氧化钛、碳化钛、对甲基偶氮苯和La4-x- yEuxScyO6，其中，二氧化钛具有突出的耐腐蚀性能，并且它可以调节透光板的雾度，从而可以改善光线的柔和度，因此二氧化钛的含量应被严格限定；碳化钛具有出色的耐高温和抗腐蚀性能，La4-x-yEuxScyO6则具有紫外线吸收功能，可有效降低紫外线的穿透率，同时它还兼具耐高温抗腐蚀功能；对甲基偶氮苯的化学式如下：它是一种蓝光吸收剂，用于降低LED灯光中蓝光的透射率。这四种改性剂是作为一个有机整体彼此协同着发挥作用，其各自的含量应被限制，若低于上述的重量份，则会导致其对应的功能效果下降，若高于上述的重量份，则会导致颗粒物质间的团聚，并引发沉降，同时会增加透光板的光损量，并使得透光板的雾度不可控。聚乙二醇是一种抗冻剂，它的作用是增加涂层的韧性，延长透光板的使用寿命，以防止复合涂层在低温下开裂破损。聚乙二醇的数均分子量应被限制，其优选为1000～2000g/mol，若数均分子量小于1000g/mol，则其自身粘度过低，近乎纯液态，混入涂层后，不易完全被包裹凝固，这严重影响了涂层的硬度和坚固度；若数均分子量大于2000g/mol，则导致其自身粘度增加，从而不利于其很好地分散于整个体系中，造成局部含量的偏差。
在La4-x-yEuxScyO6中，x和y的范围将决定透光板防紫外性能的好坏，因此x和y的数值也应被限制，优选的范围是1≤x≤2，0.6≤y≤1.2，更优选的是1.3≤x≤1.5，0.8≤y≤1。它的性能测试结果参见下面的表一。
聚丙烯酸酯和环氧树脂的数均分子量优选为20000～25000g/mol。聚合物的分子量对聚合物的自身性能及整个体系具有很重要的作用，不同的分子量的聚合物则具有完全不同的力学和化学性质。因此，本案所用两种聚合物的数均分子量应被限制，若数均分子量小于20000g/mol，则体系粘度下降，聚合物的机械加工性能大幅降低，透光板体现出偏软特性，且低粘度的聚合物只能承载极轻的添加剂颗粒，若颗粒粒径变大，则体系粘度无法悬浮各种添加剂颗粒，从而发生颗粒沉降；若数均分子量大于25000g/mol，则体系粘度增大，体系的浑浊度也呈非线性增加，这就导致透光板的雾度不可控，呈无规则上升，且透光板的光损量至少增加10％。
二氧化钛、碳化钛和La4-x-yEuxScyO6的粒径应被限制，其范围优选为70～80nm。若粒径小于70nm，则由于该颗粒度过小，易导致它在高分子粘稠体系中无法很好地被分散开，形成局部团聚，从而使得最终获得的复合涂层的均匀度下降；若粒径大于80nm，则由于颗粒度较大，其自重较重，这使得它在粘稠的聚合物体系中易沉积于底部，从而使得实际分散于体系中的纳米颗粒数量降低，影响了透光板的防紫外、防蓝光、防眩目、抗腐蚀、耐高温等性能。
透光板及其复合涂层的制备工艺不受限制，可采用行业内通用的生产方法来实施，如辊涂-热固或喷涂-热固等。本案强调的是对路灯透光板材质的改进，而不涉及对其制备工艺的改进。
实施例1
一防眩目路灯透光板，它包括一透明的基板，该基板材质为亚克力，在该基板的两面分别设有复合涂层，该复合涂层由以下重量份的材料组成：
其中，环氧树脂和聚丙烯酸酯的数均分子量为20000g/mol，聚乙二醇的数均分子量为1000g/mol。
实施例2
一防眩目路灯透光板，它包括一透明的基板，该基板材质为亚克力，在该基板的两面分别设有复合涂层，该复合涂层由以下重量份的材料组成：
其中，环氧树脂和聚丙烯酸酯的数均分子量为25000g/mol，聚乙二醇的数均分子量为2000g/mol。
实施例3
一防眩目路灯透光板，它包括一透明的基板，该基板材质为亚克力，在该基板的两面分别设有复合涂层，该复合涂层由以下重量份的材料组成：
其中，环氧树脂和聚丙烯酸酯的数均分子量为22500g/mol，聚乙二醇的数均分子量为1500g/mol。
实施例4
一防眩目路灯透光板，它包括一透明的基板，该基板材质为玻璃，在该基板的两面分别设有复合涂层，该复合涂层由以下重量份的材料组成：
其中，环氧树脂和聚丙烯酸酯的数均分子量为23000g/mol，聚乙二醇的数均分子量为1300g/mol。
实施例5
一防眩目路灯透光板，它包括一透明的基板，该基板材质为亚克力，在该基板的两面分别设有复合涂层，该复合涂层由以下重量份的材料组成：
其中，环氧树脂和聚丙烯酸酯的数均分子量为21000g/mol，聚乙二醇的数均分子量为1800g/mol。
对比例1
一防眩目路灯透光板，它包括一透明的基板，该基板材质为亚克力，在该基板的两面分别设有复合涂层，该复合涂层由以下重量份的材料组成：
其中，环氧树脂和聚丙烯酸酯的数均分子量为15000g/mol，聚乙二醇的数均分子量为800g/mol。
对比例2
一防眩目路灯透光板，它包括一透明的基板，该基板材质为亚克力，在该基板的两面分别设有复合涂层，该复合涂层由以下重量份的材料组成：
其中，环氧树脂和聚丙烯酸酯的数均分子量为30000g/mol，聚乙二醇的数均分子量为2200g/mol。
对比例3
一防眩目路灯透光板，它包括一透明的基板，该基板材质为亚克力，在该基板的两面分别设有复合涂层，该复合涂层由以下重量份的材料组成：
其中，环氧树脂和聚丙烯酸酯的数均分子量为21000g/mol，聚乙二醇的数均分子量为1500g/mol。
性能测试方法：
1)耐高温测试：将根据上述任一实施例或对比例的配方材料制成的透光板，置于200℃环境下烘烤100小时，取出自然冷却，若透光板表面无碳化、软化和硬化现象，且无烧焦异味，复合涂层未开裂，则判定该测试结果为“pass”，否则为“fail”。
2)防紫外测试：采用分光光度计法，以ISO9050-2003为标准，来测试上述任一实施例或对比例的配方材料制成的透光板的紫外线穿透率。
3)防蓝光测试：采用分光光度计法，以ISO9050-2003为标准，来测试上述任一实施例或对比例的配方材料制成的透光板的蓝光穿透率。
4)耐腐蚀测试：将根据上述任一实施例或对比例的配方材料制成的透光板，依次进行如下测试：
a)将其置于5wt％NaOH水溶液中浸泡100小时，取出晾干；
b)置于5wt％HCl水溶液中浸泡100小时，取出晾干；
c)置于5wt％NaCl水溶液中浸泡100小时，取出晾干；
d)置于15～20wt％乙醇水溶液中浸泡100小时，取出晾干；
经过以上4个试验后，若透光板表面未出现变形、色衰、软化、硬化和老化，则判定该测试结果为“pass”，否则为“fail”。
表一是实施例1～5和对比例1～3的性能测试结果：
表一
| 耐高温测试 | 紫外穿透率 | 蓝光穿透率 | 耐腐蚀测试 | 雾度 | |
| 实施例1 | pass | 9％ | 10％ | pass | 11％ |
| 实施例2 | pass | 8％ | 9％ | pass | 10％ |
| 实施例3 | pass | 8％ | 9％ | pass | 10％ |
| 实施例4 | pass | 9％ | 10％ | pass | 11％ |
| 实施例5 | pass | 9％ | 10％ | pass | 11％ |
| 对比例1 | fail | 13％ | 15％ | fail | 17％ |
| 对比例2 | fail | 14％ | 14％ | pass | 18％ |
| 对比例3 | fail | 15％ | 12％ | fail | 20％ |
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (6)
1.一种防眩目路灯透光板，它包括一个透明的基板，在该基板的两面分别设有复合涂层，其特征在于，所述复合涂层由以下重量份的材料组成：
在所述La4-x-yEuxScyO6中，1.3≤x≤1.5，0.8≤y≤1。
2.根据权利要求1所述的防眩目路灯透光板，其特征在于，所述环氧树脂的数均分子量为20000～25000g/mol。
3.根据权利要求1所述的防眩目路灯透光板，其特征在于，所述聚丙烯酸酯的数均分子量为20000～25000g/mol。
4.根据权利要求1所述的防眩目路灯透光板，其特征在于，所述二氧化钛和碳化钛的粒径为70～80nm。
5.根据权利要求1所述的防眩目路灯透光板，其特征在于，所述La4-x-yEuxScyO6的粒径为70～80nm。
6.根据权利要求1所述的防眩目路灯透光板，其特征在于，所述聚乙二醇的数均分子量为1000～2000g/mol。
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