CN109486041A

CN109486041A - 一种阻燃pp扩散板及其制备方法

Info

Publication number: CN109486041A
Application number: CN201811294719.5A
Authority: CN
Inventors: 邓国旺; 赖善文
Original assignee: Guangdong Base Photoelectric Co Ltd
Current assignee: Guangdong Base Photoelectric Co Ltd
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2018-11-01
Publication date: 2019-03-19

Abstract

本发明公开了一种阻燃PP扩散板，按质量分数计，由以下物质组成：PP树脂95~99%、光扩散剂0.05~0.5%、抗氧剂0.1~0.5%、阻燃剂0.2~3%、加工助剂0.1~1%；其中，所述阻燃剂为溴代三嗪，也可以是由烷基次磷酸盐和氮系阻燃剂复配而成的混合物；由本发明制得的扩散板，在实现其阻燃功能的同时，又保证了扩散板高雾度的特征，且扩散板的各组分之间相容性好，不会被降解。

Description

一种阻燃PP扩散板及其制备方法

技术领域

本发明属于光学板材技术领域，具体涉及一种阻燃PP扩散板及其制备方法。

背景技术

光扩散板是通过化学或物理的手段，利用光线在行径途中遇到两个折射率（密度）相异的介质时，发生折射、反射与散射的物理现象，通过在PMMA、PC、PS、PP等基材中添加无机或有机光扩散剂、或者通过基材表面的微特征结构的阵列排列人为调整光线、使光线发生不同方向的折射、反射、与散射，从而改变光的行进路线，实现入射光充分散色以此产生光学扩散的效果。已广泛应用在液晶显示、LED照明以及成像等系统中，可使入射光充分散射，实现更柔和、均匀的照射效果。但扩散板一般不具有阻燃功能，相反，其所用的PP、PMMA等基础材料的热变形温度和维卡软化温度较低，易燃烧，不能满足人们的日常使用需求，因此，本领域的技术人员通过在扩散板的制作材料添加阻燃剂来实现其阻燃的功能。

专利CN103387741 A公开了一种具有良好透明光扩散功能的聚碳酸酯材料及其制备方法，其所添加的阻燃剂为有机磺酸盐类阻燃剂，该阻燃剂本身具有催化降解作用，且添加量相对较多，由此制得的扩散板中的树脂材料易被降解，且扩散板容易吸水受潮。

专利CN107987443A公开了一种LED面板灯用阻燃扩散板及其制备方法，包括PMMA树脂70-75％、氮化硅1-2％、硼酸锌2-3％、氯化铵1-1.6％、聚偏氟乙烯0.05-0.1％、磷酸酯阻燃剂0.5-4％、抗氧剂0.1-0.5％等成分；本发明可以有效的改善扩散板表面强度，提高抗冲击性能，具有一定的阻燃效果。当其所用的阻燃剂为密胺焦磷酸盐，为一种磷系阻燃剂，耐热性较差，且挥发性很大，与聚合物的相容性较差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种阻燃PP扩散板，采用溴代三嗪作为阻燃剂或将烷基次磷酸盐和氮系阻燃剂复配后得到的阻燃剂，在实现其阻燃功能的同时，又保证了扩散板高雾度的特征，且扩散板的各组分之间相容性好，不会被降解。

本发明所提供的技术方案如下：

一种阻燃PP扩散板，由以下物质组成：PP树脂95~99%、光扩散剂0.05~0.5%、抗氧剂0.1~0.5%、阻燃剂 0.2~3%、加工助剂0.1~1%、抗氧剂0.1~0.5%、阻燃剂 0.2~3%、加工助剂0.1~1%；其中，所述阻燃剂为溴代三嗪，也可以是由烷基次磷酸盐和氮系阻燃剂复配而成的混合物。

优选地，烷基次磷酸盐与氮系阻燃剂的质量比为1：10~1：2。

优选地，所述PP树脂为交联改性PP树脂，在PP中加入过氧化物作为引发剂，同时加入助交联剂实现交联反应制得。

优选地，交联改性PP树脂的相对密度为0.85~0.95。

优选地，所述光扩散剂为有机硅树脂型、有机硅弹性体型、PMMA 树脂型、PS树脂型、丙烯酸酯树脂型、硫酸钡、碳酸钙、氧化硅型、氧化钛型、氧化铝型中的一种或几种。

优选地，所述抗氧剂为三乙基亚磷酸酯、季戊四醇酯、对苯二胺、硫代二丙酸双酯中的一种或几种。

优选地，所述加工助剂为抗紫外线剂、增白剂、增塑剂、色粉中的一种或几种。

本发明还公开了一种制备上述的阻燃PP扩散板的方法，包括以下步骤：

A．按比例称重PP树脂、光扩散剂、抗氧剂、阻燃剂和加工助剂，高速搅拌15~30min，使其混合均匀；

B．将步骤A中混合均匀后的原料于70~80℃下烘干2~3h，使水分蒸发；

C．将步骤B干燥后的原料投入加热管道，进行升温处理，融化并混合均匀；

D．将步骤C熔融后的混合料输送至模具中，经三辊挤压注塑，冷却成型即得阻燃PP扩散板。

优选地，步骤B中的烘干为静态烘干或动态烘干，动态烘干即在烘干的过程中增加搅拌过程。

优选地，步骤C中，升温处理是根据原料在加热管道中的位置而设定不同的温度值，第一温区的温度为170℃，第二温区的温度为200℃，第三温区的温度为230℃，第四温区的温度为230℃，第五温区的温度为245℃，第六温区的温度为235℃，第七温区的温度为210℃。

与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：

（1）本发明采用交联改后的PP树脂作为基础材料，再添加光扩散剂、抗氧化剂等材料后制得扩散板，各组分本身是透明的，即使发生部分团聚，也不会对透光率产生过大的影响。同时，在这些透明的微球体中，光线经过了无数次的折射后才透射出去，反复地折射使得强烈的光线均匀地分散开来，使点光源变成面光源，在保持高透光率的情况下，有效地提高了扩散板的扩散角和雾度，消除阴影现象，使光源分布更加均匀、柔和；

（2）本发明中采用的烷基次膦酸盐和氮系阻燃剂是通过气相和凝聚相机理同时产生阻燃作用。一方面，烷基次磷酸盐分解成不挥发性磷酸盐和促进树脂成炭，并在氮系阻燃剂的作用下形成膨胀性炭层，该炭层通过隔热、隔氧和阻止树脂分解产物挥发而产生阻燃作用；另一方面烷基次磷酸盐分解成挥发性产物，如烷基次磷酸，在气相中通过捕获自由基而抑制燃烧。二者具有良好的协同阻燃作用，高温下转变为透明型，可溶于PP树脂，不会降解扩散板中的其它成分，且相容性好。

（3）本发明还可以采用溴代三嗪作为阻燃剂，其分子结构大，熔点接近PP树脂的加工温度，相容性好，所制得的光扩散板具有良好的热稳定性、UV稳定性和阻燃性。

具体实施方式

先结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种阻燃PP扩散板，由以下物质组成：交联改性PP树脂98.5%、硫酸钡0.5%、三乙基亚磷酸酯0.2%、溴代三嗪0.5%、增白剂0.3%；其中，交联改性PP树脂的相对密度为0.85，是在PP中加入过氧化物作为引发剂，同时加入助交联剂实现交联反应制得。

一种制备阻燃PP扩散板的方法，包括以下步骤：

A．按比例称重交联改性PP树脂、硫酸钡、三乙基亚磷酸酯、溴代三嗪和增白剂，高速搅拌15min，使其混合均匀；

B．将步骤A中混合均匀后的原料于70℃下静态烘干2h，使水分蒸发；

C．将步骤B干燥后的原料投入加热管道，进行升温处理，融化并混合均匀，其中，升温处理是根据原料在加热管道中的位置而设定不同的温度值，第一温区的温度为170℃，第二温区的温度为200℃，第三温区的温度为230℃，第四温区的温度为230℃，第五温区的温度为245℃，第六温区的温度为235℃，第七温区的温度为210℃；

实施例2

一种阻燃PP扩散板，由以下物质组成：交联改性PP树脂96%、碳酸钙0.1%、季戊四醇酯0.4%、烷基次磷酸盐1%、氮系阻燃剂2%、增塑剂0.5%；其中，交联改性PP树脂的相对密度为0.9，是在PP中加入过氧化物作为引发剂，同时加入助交联剂实现交联反应制得。

一种制备阻燃PP扩散板的方法，包括以下步骤：

A．按比例称重交联改性PP树脂、碳酸钙、季戊四醇酯、烷基次磷酸盐、氮系阻燃剂和增塑剂，高速搅拌20min，使其混合均匀；

B．将步骤A中混合均匀后的原料于75℃下静态烘干2.5h，使水分蒸发；

实施例3

一种阻燃PP扩散板，由以下物质组成：交联改性PP树脂99%、氧化钛型光扩散剂0.4%、对苯二胺0.2%、溴代三嗪0.2%、色粉0.2%，其中，交联改性PP树脂的相对密度为0.95，是在PP中加入过氧化物作为引发剂，同时加入助交联剂实现交联反应制得。

一种制备阻燃PP扩散板的方法，包括以下步骤：

A．按比例称重交联改性PP树脂、氧化钛型光扩散剂、对苯二胺、溴代三嗪和色粉，高速搅拌30min，使其混合均匀；

B．将步骤A中混合均匀后的原料于80℃下静态烘干3h，使水分蒸发；

Claims

1.一种阻燃PP扩散板，其特征在于按质量分数计，由以下物质组成：PP树脂95~99%、光扩散剂0.05~0.5%、抗氧剂0.1~0.5%、阻燃剂 0.2~3%、加工助剂0.1~1%；其中，所述阻燃剂为溴代三嗪，也可以是由烷基次磷酸盐和氮系阻燃剂复配而成的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃PP扩散板，其特征在于：烷基次磷酸盐与氮系阻燃剂的质量比为1：10~1：2。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃PP扩散板，其特征在于：所述PP树脂为交联改性PP树脂，在PP中加入过氧化物作为引发剂，同时加入助交联剂实现交联反应制得。

4.根据权利要求2所述的一种阻燃PP扩散板，其特征在于：交联改性PP树脂的相对密度为0.85~0.95。

5.根据权利要求1所述的一种阻燃PP扩散板，其特征在于：所述光扩散剂为有机硅树脂型、有机硅弹性体型、PMMA 树脂型、PS树脂型、丙烯酸酯树脂型、硫酸钡、碳酸钙、氧化硅型、氧化钛型、氧化铝型中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种阻燃PP扩散板，其特征在于：所述抗氧剂为三乙基亚磷酸酯、季戊四醇酯、对苯二胺、硫代二丙酸双酯中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种阻燃PP扩散板，其特征在于：所述加工助剂为抗紫外线剂、增白剂、增塑剂、色粉中的一种或几种。

8.一种制备权利要求1所述的阻燃PP扩散板的方法，其特征在于包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的阻燃PP扩散板的制备方法，其特征在于：步骤B中的烘干为静态烘干或动态烘干，动态烘干即在烘干的过程中增加搅拌过程。

10.根据权利要求8所述的阻燃PP扩散板的制备方法，其特征在于：步骤C中，升温处理是根据原料在加热管道中的位置而设定不同的温度值，第一温区的温度为170℃，第二温区的温度为200℃，第三温区的温度为230℃，第四温区的温度为230℃，第五温区的温度为245℃，第六温区的温度为235℃，第七温区的温度为210℃。