CN109337227A - 一种抗冲击的扩散板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗冲击的扩散板，其配方为：聚苯乙烯200kg、苯乙烯‑丁二烯共聚物1kg～50kg、光扩散剂0.1kg～5kg、硬脂酸锌0.01kg～0.1kg。本发明的有益之处在于：(1)本发明提供的扩散板具有较好的抗冲击性能，其缺口冲击性能提升到了0.35J以上，使得产品更趋完美；(2)本发明提供的扩散板具有较好的板面颜色；(3)采用现有的生产设备和生产方法即可进行生产，实施起来很方便，也很容易，工艺无难度。

Description

一种抗冲击的扩散板

技术领域

本发明涉及一种板材，具体涉及一种抗冲击的扩散板，主要应用于照明工业中，属于材料工程技术领域。

背景技术

PS扩散板是PS(聚苯乙烯)板材中一种带有光扩散性质的材料。

PS扩散板具有一定的雾度、透光率和折射率等塑料板材的光学特征，能有效的将点光源和线光源转化为柔和、均匀的面光源，在达到良好的透光率的前提下，其还具有良好的光源点阵遮蔽性，加之其价格相对比较实惠，因而广泛应用于蓬勃发展的LED照明产品上，为LED照明产品二次配光增加了等多的选择。

但由于聚苯乙烯的分子结构为头尾结构，主链为饱和碳链，侧基为共轭苯环，分子结构不规整，增大了分子的刚性，使PS成为非结晶性的线型聚合物。由于苯环存在，聚苯乙烯具有较高的玻璃化温度(80～105℃)，所以在室温下是透明而坚硬的，由于分子链的刚性，易引起应力开裂，导致PS扩散板抗冲击性能较差，这给其应用带来了较大的限制。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于通过对现有的PS扩散板的配方进行改良，提供一种具有较好的抗冲击性能的扩散板。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种抗冲击的扩散板，其特征在于，配方为：

前述的抗冲击的扩散板，其特征在于，前述光扩散剂为纳米硫酸钡。

本发明的有益之处在于：

(1)本发明提供的扩散板具有较好的抗冲击性能，其缺口冲击性能提升到了0.35J以上，使得产品更趋完美；

(2)本发明提供的扩散板具有较好的板面颜色；

(3)采用现有的生产设备和生产方法即可进行生产，实施起来很方便，也很容易，工艺无难度。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。

一、扩散板的配方

本发明所提供的扩散板的配方，是对现有的PS扩散板的配方进行的改进，使得扩散板具有更好的抗冲击性能。改进后的配方具体如下：

聚苯乙烯200kg、苯乙烯-丁二烯共聚物1kg～50kg、光扩散剂0.1kg～5kg、硬脂酸锌0.01kg～0.1kg。

在该配方中：

(1)聚苯乙烯：英文Polystyrene，缩写PS，是由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，也是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于100℃的玻璃转化温度。

(2)苯乙烯-丁二烯共聚物：简称SBS，白色疏松柱状固体，具有优良的拉伸强度、弹性和电性能，永久变形小，屈挠和回弹性好，表面摩擦大，耐臭氧、氧、紫外线照射性能与丁苯橡胶类似，透气性优异，主链含有的双键使SBS耐老化较差，在高温空气的氧化条件下丁二烯嵌段会发生交联，从而使硬度和黏度增加。

(3)光扩散剂：采用高分子聚合技术通过交联、接枝官能团等手段开发的微球类产品，可以添加到PC、PVC、PS、PMMA、PET、环氧树脂等透明树脂以及LED(发光二极管)中，增加光的散射和透射，遮住发光源以及刺眼光源的同时，又能使整个透明树脂、LED(发光二极管)发出更加柔和的光，达到透光不透明的舒适效果。

(4)硬脂酸锌：白色黏结的细粉，有滑腻感，主要用作苯乙烯树脂、酚醛树脂、胺基树脂的润滑剂和透明制品的脱模剂。

SBS是提高扩散板抗冲击性能的关键物质，其用量对扩散板的抗冲击性能有重要的影响，后面在具体实施例中会对其用量进行进一步研究。

光扩散剂和硬脂酸锌都是助剂，二者对提高扩散板的抗冲击性能没有本质上的影响，所以本领域技术人员根据产品要求、预算等因素，可在适当的范围内选择二者的用量，这不需要付出创造性劳动，例如：当聚苯乙烯用量为200kg时，光扩散剂的用量可以在0.1kg～5kg这个范围内选择，硬脂酸锌的用量可以在0.01kg～0.1kg这个范围内选择。

二、制作扩散板

设备：单螺杆挤出机。

根据第一部分所提供的配方，我们采用常规的工艺流程来制作扩散板，制作过程具体如下：

Step1：按照第一部分所提供的配方称取各原料，并将称好的各原料依次加入到单螺杆挤出机的料斗中；

Step2：使用料斗混合原料；

Step3：将混合好的原料送至单螺杆挤出机的螺杆区域，螺杆区域的温度设定为180℃～250℃，(在本实施例中，螺杆区域的温度设定为200℃)，混合原料在螺杆运送过程中被螺杆加温；

Step4：当混合原料加温至熔融状态时，经螺杆推送挤出，冷却后即得聚苯乙烯扩散板。

我们都知道，聚苯乙烯(PS)是由苯乙烯单体聚合而成的具有线型结构的塑料，虽然其表面硬而光滑，透明度好，着色力强，色泽鲜艳，但其质地发脆，耐冲击强度低，易磨划，易破碎，不易拉伸，并且对紫外线敏感，易变黄。

在本发明中，我们通过在普通的聚苯乙烯(PS)中添加SBS改变了PS的分子特性，具体的：

普通的PS属无定形高分子聚合物，大分子链的侧基为苯环，苯环的体积较大，其无规排列决定了PS抗冲击性能较差，而在常温下，SBS是以在单一高聚物的链内或由组成材料形成的相互贯穿的基体内存在软硬链段(或相)为特征的，例如，在苯乙烯/丁二烯/苯乙烯TPES链中，软相就是橡胶态的丁二烯中心链段，硬相是结晶态的苯乙烯两端链段，在常温下硬相可以抑制软的弹性材料流动，在较高温度下(当PS与SBS混合时)这些结构将成为流体并在压力条件下流动，冷却时再一次形成包含弹性体的基体，SBS的分子是线型的或是支化的，迄今绝大多数苯乙烯类TPE共混物都是以线型分子为基础的，也可称为线型三嵌段共聚物，所以SBS与PS混合后会显著提升PS的抗冲击性。

三、测试扩散板的性能

	试样1	试样2	试样3	试样4	试样5
						聚苯乙烯	200kg	200kg	200kg	200kg	200kg
SBS	0kg	1kg	5kg	10kg	15kg
						光扩散剂	2.5kg	2.5kg	2.5kg	2.5kg	2.5kg
硬脂酸锌	0.05kg	0.05kg	0.05kg	0.05kg	0.05kg
							试样6	试样7	试样8	试样9	试样10
聚苯乙烯	200kg	200kg	200kg	200kg	200kg
						SBS	20kg	25kg	30kg	40kg	50kg
光扩散剂	2.5kg	2.5kg	2.5kg	2.5kg	2.5kg
						硬脂酸锌	0.05kg	0.05kg	0.05kg	0.05kg	0.05kg

注：在上述各试样对应的配方中，光扩散剂我们都使用的是纳米硫酸钡。

使用弹簧冲击锤测试各试样的抗冲击性能，测试过程具体如下：

(1)选取试样，试样规格为：269mm×269mm×1.2mm；

(2)将试样固定四边且架空100mm；

(3)选区冲击锤(0.35J定档)；

(4)使用冲击锤冲击板材特定冲击点，冲击点位置为板材四边角直线距离40mm处及板材正中心；

(5)使用冲击锤冲击冲击点三次；

(6)检测试样是否破损。

测试结果如下：

	试样1	试样2	试样3	试样4	试样5
						冲击功	0.08J	0.31J	0.35J	0.39J	0.41J
	试样6	试样7	试样8	试样9	试样10
						冲击功	0.42J	0.45J	0.51J	0.52J	0.53J

由上表可知，当在聚苯乙烯中添加SBS以后，制得的扩散板的抗冲击性能得到提高，并且随SBS添加量的增加而逐渐升高。

此外，我们还发现：

(1)当SBS的添加量≤25kg时，扩散板的板面颜色洁白，纯净，无黑点；

(2)当SBS的添加量≥30kg时，扩散板的板面有黑点，经检测，这些黑点为未融合的SBS。

因此，当聚苯乙烯的使用量定为200kg时，将SBS的添加量控制在25kg以内是最佳的选择，此时的扩散板的抗冲击性能可以达到较好的效果，并且板面颜色好。

由于本发明的扩散板具有较好的抗冲击性能，同时具有较好的板面颜色，所以可以广泛用于塑料包装、灯饰、广告、装饰等行业。

需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种抗冲击的扩散板，其特征在于，配方为：

2.根据权利要求1所述的抗冲击的扩散板，其特征在于，所述光扩散剂为纳米硫酸钡。