CN106751337A - 一种led灯透光显示用hips材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高分子材料改性领域，公开了一种LED灯透光显示用HIPS材料，按照重量份数，包括以下组分：HIPS树脂86~97份、LED光阻隔母粒2~10份、钛白粉0.7~1.1份、抗氧剂0.1~0.8份、光稳定剂0.8~2.5份、润滑剂0.2~2份。本发明还公开了HIPS材料的制备方法。本发明的HIPS系列材料，具有优良的耐LED灯光源长期照射后变色较少的性能，耐光腐蚀性能优异，同时保证LED光源的透光度及显示区域的亮度及柔和度，保证塑料制品的透光显示性能，另外该材料能够在UV‑B测试条件满足色差值小于3的要求，可以改善制品的整体耐候性能,材料光泽度也得到保证。

Description

一种LED灯透光显示用HIPS材料及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料改性领域，具体涉及一种LED灯透光显示用HIPS材料及其制备方法。

背景技术

随着家电的发展，对外观的要求及成本要求越来越严格，而且从减少装配工序及减少人手的角度考虑，家用电器外壳使用隐藏显示技术的趋势越来越广泛。隐藏显示可以保持外壳面板的一体成型，改善材料美观及减少工序。隐藏显示技术需要把LED等放置塑料件后面，然而LED灯长期光辐照，塑料树脂中的微量物质会发生结果变化，光路会被击穿，使得塑料树脂变白变紫，在制件表面显现出一个数字的印子，难以消退。这个瓶颈严重制约了家电的发展。HIPS材料由于本身自有的丁二烯双键结构，材料的耐候性能比较差，同时HIPS在家电外壳的应用比较广泛，因此在经过LED等长期光辐射时，很容易出现变色以致在制品表面出现数字印的现象。另外色粉及助剂的添加也会对制品的透光度有影响，灯光容易出现不清晰的现象。因此需要对HIPS材料进行改性。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术中存在的HIPS材料光腐蚀变色的技术问题，提供一种LED灯透光显示用HIPS材料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种LED灯透光显示用HIPS材料，按照重量份数，包括以下组分：

HIPS树脂 86~97份

LED光阻隔母粒 2~10份

钛白粉 0.7~1.1份

抗氧剂 0.1~0.8份

光稳定剂 0.8~2.5份

润滑剂 0.2~2份。

进一步地，所述LED光阻隔母粒含有EVA和纳米硫酸钡，还含有硫化锌、氧化锌、纳米蒙脱土中的至少一种。

进一步地，按照重量份数，所述EVA的含量是20~30份，所述纳米硫酸钡的含量是50~60份，所述硫化锌、氧化锌、纳米蒙脱土的总含量是15~25份。

进一步地，按照重量份数，所述LED光阻隔母粒含有20~30份EVA、50~60份纳米硫酸钡、3~8份硫化锌、3~10份氧化锌、10~18份纳米蒙脱土。

进一步地，所述钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为10~20nm，并经硅酸钠包覆处理。

进一步地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫类抗氧剂或者复合抗氧剂中的至少一种。

进一步地，所述受阻酚类抗氧剂选自β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙、N,N’-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]六甲撑二胺、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚）；所述亚磷酸酯类抗氧剂选自亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、四(2,4-二叔丁基酚)-4,4-联苯基二亚磷酸酯；所述硫类抗氧剂选自Anoxsyn442、DLTP、Irganox1035、1192；所述复合抗氧剂选自Ultranox815A、817A、Naugard900、CyanoxXS4。

进一步地，所述光稳定剂选自受阻胺类、亚磷酸酯类、苯并三唑类、二苯甲酮类、乙酰苯胺类、三嗪类中的至少一种。

进一步地，所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、N,N’-已撑双硬脂酰胺、单硬脂酸甘油酯、酰胺蜡、硬脂酸正丁酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的至少一种。

一种制备上述的HIPS材料的方法，包括以下步骤：

S1、称取LED光阻隔母粒的原料，使用搅拌机搅拌均匀，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，得到LED光阻隔母粒；

S2、称取HIPS材料的原料，加入混料机中混合，将混合好的物料加到双螺杆挤出机中，经熔融共混，挤出造粒，得到LED灯透光显示用HIPS材料。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过添加自制的光阻隔母粒，有效改善HIPS制品表面的LED显示亮度，同时光阻隔母粒、耐候助剂及钛白粉之间的协同作用降低了LED光在塑料件中的腐蚀现象，从而达到消除光蚀刻材料现象。

本发明的HIPS系列材料，具有优良的耐LED灯光源长期照射后变色较少的性能，耐光腐蚀性能优异，同时保证LED光源的透光度及显示区域的亮度及柔和度，保证塑料制品的透光显示性能，另外该材料能够在UV-B测试条件满足色差值小于3的要求，可以改善制品的整体耐候性能,材料光泽度也得到保证。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

以下实施例所用所述钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为10~20nm，并经硅酸钠包覆处理。所用抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫类抗氧剂或者复合抗氧剂中的至少一种；受阻酚类抗氧剂选自β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙、N,N’-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]六甲撑二胺、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚）；亚磷酸酯类抗氧剂选自亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、四(2,4-二叔丁基酚)-4,4-联苯基二亚磷酸酯；硫类抗氧剂选自Anoxsyn442、DLTP、Irganox1035、1192；复合抗氧剂选自Ultranox815A、817A、Naugard900、CyanoxXS4。所用光稳定剂选自受阻胺类、亚磷酸酯类、苯并三唑类、二苯甲酮类、乙酰苯胺类、三嗪类中的至少一种。所用润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、N,N’-已撑双硬脂酰胺、单硬脂酸甘油酯、酰胺蜡、硬脂酸正丁酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的至少一种。

实施例1

本实施例的HIPS材料原料为：

HIPS树脂 93份

LED光阻隔母粒 4份

钛白粉 0.8份

抗氧剂 0.7份

光稳定剂 1.2份

润滑剂 0.3份。

制备方法如下：

1、称取LED光阻隔母粒的原料（25份EVA作为载体，54份纳米硫酸钡、5份硫化锌、4份氧化锌、12份纳米蒙脱土），使用高速搅拌机搅拌均匀（3分钟），然后用双螺杆挤出机在180℃挤出造粒，得到LED光阻隔母粒；

2、称取以上HIPS材料的原料，加入混料机中混合，将混合好的物料加到双螺杆挤出机中，经熔融共混，挤出造粒，得到LED灯透光显示用HIPS材料。

实施例2

本实施例的HIPS材料原料为：

HIPS树脂 91份

LED光阻隔母粒 6份

钛白粉 0.8份

抗氧剂 0.7份

光稳定剂 1.2份

润滑剂 0.3份。

制备方法如下：

1、称取LED光阻隔母粒的原料（21份EVA作为载体，60份纳米硫酸钡、8份硫化锌、7份氧化锌、10份纳米蒙脱土），使用高速搅拌机搅拌均匀（5分钟），然后用双螺杆挤出机在175℃挤出造粒，得到LED光阻隔母粒；

2、称取以上HIPS材料的原料，加入混料机中混合，将混合好的物料加到双螺杆挤出机中，经熔融共混，挤出造粒，得到LED灯透光显示用HIPS材料。

实施例3

本实施例的HIPS材料原料为：

HIPS树脂 89份

LED光阻隔母粒 7.5份

钛白粉 0.8份

抗氧剂 0.4份

光稳定剂 1.8份

润滑剂 0.5份。

制备方法如下：

1、称取LED光阻隔母粒的原料（30份EVA作为载体，50份纳米硫酸钡、3份硫化锌、5份氧化锌、14份纳米蒙脱土），使用高速搅拌机搅拌均匀（4分钟），然后用双螺杆挤出机在185℃挤出造粒，得到LED光阻隔母粒；

2、称取以上HIPS材料的原料，加入混料机中混合，将混合好的物料加到双螺杆挤出机中，经熔融共混，挤出造粒，得到LED灯透光显示用HIPS材料。

实施例4

本实施例的HIPS材料原料为：

HIPS树脂 86份

LED光阻隔母粒 2份

钛白粉 1.1份

抗氧剂 0.1份

光稳定剂 2.5份

润滑剂 2份。

LED光阻隔母粒的原料：27份EVA作为载体，58份纳米硫酸钡、6份氧化锌、18份纳米蒙脱土。

制备方法与实施例1相同。

实施例5

本实施例的HIPS材料原料为：

HIPS树脂 97份

LED光阻隔母粒 10份

钛白粉 0.7份

抗氧剂 0.8份

光稳定剂 0.8份

润滑剂 0.2份。

LED光阻隔母粒的原料：26份EVA作为载体，52份纳米硫酸钡、3份氧化锌、12份纳米蒙脱土。

制备方法与实施例1相同。

对比例

未加入LED光阻隔母粒，其原料为：

HIPS树脂 97份

钛白粉 0.8份

抗氧剂 0.7份

光稳定剂 1.2份

润滑剂 0.3份。

制备方法如下：

先按照比例称取以上组分，并加入混料机中混合，将混合好的物料加到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒，得到空白样HIPS材料。

性能测试

实施例1~3和对比例的HIPS材料主要物性指标如下表所示：

项目	测试标准	空白样	实施例1	实施例2	实施例3
						LED连续照射无腐蚀现象保持时间	≥800h	225	1320	1152	864
透光度（光敏测试）	≥12	15	14	14	13
						UV-B(96h)后色差	≤3.0	4.5	2.0	2.4	2.7
拉伸强度保持率（氙灯800h）	≥90	85	93	92	94
						冲击强度保持率（氙灯800h）	≥80	73	86	86	87

从以上表格中可以看出，不添加光阻隔母粒，LED光照连续照射无腐蚀现象保持时间明显减少，在添加光阻隔母粒的情况下，在LED光源长期照射下不变色的同时，材料使用光敏测试方法也能够保证材料的透光度达到标准，LED灯光比较透而且没有发散的现象。使用氙灯老化箱测试时，材料的耐候性能都能够大幅提升，拉伸强度保持率、冲击强度保持率优于对比样品，在UV-B测试条件满足色差值小于3的要求。

因此，用本发明的抗光腐蚀型HIPS材料制成的空调器壳体的面板，具有良好的透光性和光泽度，保证了面板的外观，并可以用作面板光源的隐藏与显示；面板能够在LED光源的长期照射后进行显示时不变色，具有抗光腐蚀的效果，提高了面板的显示效果，同时提高了用户的满意度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1. 一种LED灯透光显示用HIPS材料，其特征在于，按照重量份数，包括以下组分：

HIPS树脂 86~97份

LED光阻隔母粒 2~10份

钛白粉 0.7~1.1份

抗氧剂 0.1~0.8份

光稳定剂 0.8~2.5份

润滑剂 0.2~2份。

2.根据权利要求1所述的HIPS材料，其特征在于，所述LED光阻隔母粒含有EVA和纳米硫酸钡，还含有硫化锌、氧化锌、纳米蒙脱土中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的HIPS材料，其特征在于，按照重量份数，所述EVA的含量是20~30份，所述纳米硫酸钡的含量是50~60份，所述硫化锌、氧化锌、纳米蒙脱土的总含量是15~25份。

4.根据权利要求2所述的HIPS材料，其特征在于，按照重量份数，所述LED光阻隔母粒含有20~30份EVA、50~60份纳米硫酸钡、3~8份硫化锌、3~10份氧化锌、10~18份纳米蒙脱土。

5.根据权利要求1所述的HIPS材料，其特征在于，所述钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为10~20nm，并经硅酸钠包覆处理。

6.根据权利要求1所述的HIPS材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫类抗氧剂或者复合抗氧剂中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的HIPS材料，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂选自β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙、N,N’-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]六甲撑二胺、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚）；所述亚磷酸酯类抗氧剂选自亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、四(2,4-二叔丁基酚)-4,4-联苯基二亚磷酸酯；所述硫类抗氧剂选自Anoxsyn442、DLTP、Irganox1035、1192；所述复合抗氧剂选自Ultranox815A、817A、Naugard900、CyanoxXS4。

8.根据权利要求1所述的HIPS材料，其特征在于，所述光稳定剂选自受阻胺类、亚磷酸酯类、苯并三唑类、二苯甲酮类、乙酰苯胺类、三嗪类中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的HIPS材料，其特征在于，所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、N,N’-已撑双硬脂酰胺、单硬脂酸甘油酯、酰胺蜡、硬脂酸正丁酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的至少一种。

10.一种制备权利要求1~9任意一项所述的HIPS材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取LED光阻隔母粒的原料，使用搅拌机搅拌均匀，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，得到LED光阻隔母粒；

S2、称取HIPS材料的原料，加入混料机中混合，将混合好的物料加到双螺杆挤出机中，经熔融共混，挤出造粒，得到LED灯透光显示用HIPS材料。