CN107513225A - 一种led用高遮光高反射聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料及其制备方法，制备方法为：(1)按照以下组分及重量份备料：聚丙烯100、聚酰胺10‑20、二氧化钛20‑40、滑石粉40‑80、玻璃纤维5‑10，相容剂5‑10；(2)将步骤(1)中的原料放入高混机中混合2～5min，出料；(3)将步骤(2)中混合后的原料放入双螺杆机种挤出造粒，双螺杆机的转速为200～400转/分，温度为180～220℃，制得LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料。其优点表现在：本发明制得的聚丙烯复合材料力学性能优异，遮光效果优异，反射率高，可广泛适用于LED反射杯、遮光面板等领域。

Description

一种LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，具体地说，是一种LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
随着LED光源的发展，LED用光扩散板，反光罩材料也得到的较快的发展，传统反光材料为金属压铸或改性PC材料，金属压铸件成本较高且工序繁琐，改性PC材料价格昂贵。
聚丙烯由于密度低、耐腐蚀、易加工，成本低，可回收、机械性能优良等特点，被广泛应用于汽车、家电等行业，但是关于聚丙烯材料用于LED遮光及反射领域还未有报道。聚丙烯由于在薄壁情况下具有一定通透性，对聚丙烯遮光性改性研究具有较广阔的前景。
中国专利CN104962056B公开了一种高遮光PC材料及其制备方法，由以下组份制成：PC 65-85％，处理钛白粉15-35％，有机硅油1-3％，增韧剂2-5％，润滑剂0.2-1％，抗氧剂0.2-1％，解决了目前遮光PC材料在薄壁时透光度较大的问题，但是此方法成本较高并且没有涉及到反射率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料。
本发明的第二个目的是，提供一种LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料，所述的复合材料由以下组分及重量份的原料制成：
进一步地，所述的聚丙烯为无规共聚聚丙烯，其熔指小于1.0g/10min(230℃*2.16kg)。
进一步地，所述的聚酰胺为己内酰胺缩聚产品，产品相对粘度2.2-2.6。
进一步地，所述的二氧化钛为金红石型，白度＞95％。
进一步地，所述的滑石粉粒径2-5μm，白度＞95％，SiO2含量大于60％。
进一步地，所述的玻璃纤维为无碱玻璃短切原丝，纤维直径11-12μm。
进一步地，所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率1.0-2.0％。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：一种LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：聚丙烯100，聚酰胺10-20，二氧化钛20-40，滑石粉40-80，玻璃纤维5-10，相容剂5-10；
(2)将步骤(1)中的原料放入高混机中混合2～5min，出料；
(3)将步骤(2)中混合后的原料放入双螺杆机种挤出造粒，双螺杆机的转速为200～400转/分，温度为180～220℃，制得LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料。
进一步地，双螺杆机的转速为300～400转/分。
本发明优点在于：
1、本发明制得的LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料通过使用熔指小于1g/10min(230℃*2.16kg)的无规共聚聚丙烯达到优异的反射率，无规共聚聚丙烯材料由优异的光泽性，可以使光线更好的反射，同时使用低熔指材料可以获得优异的冲击性以及对填充粉体更优异的包覆性。
2、本发明制得的LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料通过添加金红石型钛白粉，金红石型由于其单位晶格由两个二氧化钛分子组成其单位晶格较小且紧密，所以具有较大的稳定性和相对密度，因此具有较高的折射率，通过更大折射率的差异从而达到更好的遮蔽效果。
3、由于聚酰胺结晶方式和聚丙烯不一致，聚酰胺的添加可以扰乱聚丙烯的结晶行为，本发明通过添加聚酰胺材料，进一步使材料的光线透过率降低，达到高遮光的效果。
4、由于玻纤纤维的针状特性，少量的玻纤添加可以使玻璃纤维在材料里形成桥搭网状结构，改善钛白粉滑石粉等矿粉的分散。
5、层状结构的滑石粉，可以使光线无法穿透继而被反射出去，进一步协助达到遮光的目的。
6、本发明制得的产品表面光滑，光源遮蔽性较好，光线反射率高，成本低廉，可广泛适用于LED光源反射杯、遮光面板等领域。相比于传统的金属铸造件或改性PC件，成本更低廉，加工性更方便。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
实施例1
按照以下组分及重量份备料：
所有原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在200℃，螺杆转速在400转/分。
实施例2
按照以下组分及重量份备料：
所有原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在190℃，螺杆转速在300转/分。
实施例3
按照以下组分及重量份备料：
所有原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在180℃，螺杆转速在350转/分。
实施例4
按照以下组分及重量份备料：
所有原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在180℃，螺杆转速在200转/分。
对比例1
按照以下组分及重量份备料：
所有原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在200℃，螺杆转速在400转/分。
对比例2
按照以下组分及重量份配料：
所有原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在200℃，螺杆转速在400转/分。
对比例3
按照以下组分及重量份备料：
所有原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在200℃，螺杆转速在400转/分。
对比例4
按照以下组分及重量份备料：
所有原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在200℃，螺杆转速在400转/分。
需要说明的是，实施例1-3和对比例1-4中的聚丙烯复合材料的具体组分及其重量份如表1所示。聚丙烯为无规共聚聚丙烯；聚酰胺为己内酰胺缩聚产品；二氧化钛为金红石型，白度＞95％；滑石粉为粒径2-5μm，白度＞95％，SiO2含量大于60％；玻璃纤维为无碱玻璃短切原丝，纤维直径11-12μm；相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率1.0-2.0％。
表1实施例1-3及对比例1-4中各组分及其重量份
实施例1-3及比较例1-4的性能测试
对实施例1-3及比较例1-4中制得的聚丙烯复合材料进行光学性能测试，先将符合材料注塑成2mm厚度抛光板，再分别测试光线通过率及反射率，光线通过率按GB/T2410-2008测试透光率，反射率测试采用D65光源，入射角10°测试。
表2实施例1-3及比较例1-4的力学性能
由表2可知，实施例1-3制得的聚丙烯复合材料具有优异的遮光性和反射率，可广泛应用于LED反光板，遮光面板灯等领域。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的复合材料由以下组分及重量份的原料制成：
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的聚丙烯为无规共聚聚丙烯，其熔指小于1.0g/10min(230℃*2.16kg)。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的聚酰胺为己内酰胺缩聚产品，产品相对粘度2.2-2.6。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的二氧化钛为金红石型，白度＞95％。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的滑石粉粒径2-5μm，白度＞95％，SiO2含量大于60％。
6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻璃短切原丝，纤维直径11-12μm。
7.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率1.0-2.0％。
8.根据权利要求1-7任一所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份备料：聚丙烯100，聚酰胺10-20，二氧化钛20-40，滑石粉40-80，玻璃纤维5-10，相容剂5-10；
(2)将步骤(1)中的原料放入高混机中混合2～5min，出料；
(3)将步骤(2)中混合后的原料放入双螺杆机种挤出造粒，双螺杆机的转速为200～400转/分，温度为180～220℃，制得LED用高遮光高反射聚丙烯复合材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，双螺杆机的转速为300～400转/分。
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