CN110423406A - 一种户外灯具专用材料、制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种户外灯具专用材料、制备方法及其应用，该户外灯具材料的制备原料主要包括以下质量百分比的组分：PP树脂60～65％和PC树脂7～10％。本材料更好的弥补了市面上户外灯具材料如ABS树脂与PBT加纤材料的缺点与不足，同等的外界环境条件下，本材料注塑成型的灯具外壳抗老化性能要比市面上常用材料注塑成型的灯具外壳好，同等时间内，表面受外在环境的影响比较小。同等的注塑工艺条件下，本材料注塑成型的灯具外壳表面比较润滑，亮丽，使其适合于作为一种户外灯具材料。

Description

一种户外灯具专用材料、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及户外灯具材料技术领域，且特别涉及一种户外灯具专用材料、制备方法及其应用。

背景技术

现市面上户外灯具材料主要使用：ABS材料和PBT加纤材料，但是存在以下的问题：ABS材料抗老化性能差、成本高、流动性差、表面不润滑；价格浮动比较大等，PBT加纤材料：产品表面比较差、不能加工成光面、打大产品时，不能满足物理性能，很容易破裂、价格浮动比较大等。

同时，现市面上大部分用ABS树脂与PBT加纤材料加工注塑成型，用ABS树脂直接加工注塑成灯具外壳，长时间使用在外在环境的影响下，表面很容易发生颜色变化，产生色变。抗老化性能差，很容易发生表面色差而且使物理性能快速下降，进而使灯具外壳破裂。用PBT加纤材料直接加工注塑成灯具外壳，做小的灯具外壳物理性能还可以，做比较大的灯具外壳的话，不能满足产品的物理性能，因为含有玻璃纤维，所以韧性比较差，做比较大的灯具外壳的话，如果受比较大的外力撞击，很容易破裂。并且因为材料中含有玻璃纤维，所以产品表面只能是麻面，不能生产表面比较润滑的产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种户外灯具专用材料、制备方法及其应用，改善了目前的市面上户外灯具材料由于抗老化性能差、成本高、流动性差以及表面不光滑等物理化学性能差而不适用于作为户外灯具专用材料的缺陷。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供一种户外灯具专用材料，户外灯具材料的制备原料主要包括以下质量百分比的组分：PP树脂60～65％和PC树脂7～10％。

本发明还提供一种上述户外灯具专用材料的制备方法，包括以下步骤：将不同的制备原料混合、抽粒制造。

本发明还提供一种上述户外灯具专用材料的应用，将户外灯具专用材料用于户外灯具外壳的制作。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种户外灯具专用材料、制备方法及其应用，本发明提供的户外灯具材料以PP树脂为基本主要材料，由于PP树脂具有较高的表面硬度和表面光泽，有较高的熔点和很高的结晶度，吸水率低，价格便宜，可加工性好，但是PP树脂的低温脆性严重影响其在室外的使用，由于聚碳酸酯PC具有较高耐冲击性及耐热性等特性，在PC树脂的辅助作用下，可以使两者的优势互补，尤其是在户外应用的方面功能得到加强，使产品更稳定，使得该材料其适用于作为一种户外灯具材料。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例提供的一种户外灯具专用材料、制备方法及其应用进行具体说明。

本发明实施例提供一种户外灯具专用材料，户外灯具材料的制备原料主要包括以下质量百分比的组分：PP树脂60～65％和PC树脂7～10％。

本发明实施例提供一种户外灯具专用材料，户外灯具材料的制备原料的主要成分为PP树脂，由于PP树脂具有较高的表面硬度和表面光泽，有较高的熔点和很高的结晶度，吸水率低，价格便宜，可加工型好。由于PP树脂具有上述优异的性能使其在户外材料上被广泛应用。但是PP分子含有叔碳键，在紫外线照射下分子链易断裂，表现为耐候性差。还有就是PP树脂的低温脆性严重影响其在室外的使用。因此，本发明实施例中利用PP树脂作为主要的制备原料，还需要辅以PC树脂，聚碳酸酯PC具有较高耐冲击性及耐热性等特性，使产品的尺寸更加稳定，使得该材料其适用于作为一种户外灯具材料。

同时，本发明实施例中提供的户外灯具专用材料，其制备材料以PP为主材料，PC为辅材料，其中，PP和PC的含量具体以客户要求和产品设计而做出变动。如果产品对韧性方面要求比较高，可提高PP含量；如果产品对刚性要求比较高，可提高PC含量。其中配方中的相容剂作用为使两种材料相互融合在一起，如果没有相容剂，本材料生产出来的产品表面可能会存在分层、脱皮的现象。

进一步的，制备原料还包括二氧化硅18～23％和硅酮粉2～5％，在PP树脂和PC树脂的树脂组合物中添加二氧化硅可以增加产品刚性，添加硅酮粉促进材料流动性。

进一步的，制备原料还包括紫外线吸收剂0.8～1.2％和相容剂4～8％，作为优选的，紫外线吸收剂选自水杨酸苯酯，相容剂选自马来酸酐，由于户外灯具材料容易被太阳照射老化，加入紫外线吸收剂使产品在户外受影响的变化更小，而相容剂使材料中的所有物质更好的融合在一起。

进一步的，本发明实施例提供一种户外灯具专用材料，户外灯具材料的制备原料还可以是包括以下质量百分比的组分：PP树脂61％、PC树脂15％、二氧化硅15％、紫外线吸收剂1％、硅酮粉3％以及相容剂5％。由此制作的户外灯具材料在各方面也具有最优良的性能，完全适合于作为一种户外灯具材料。

本发明实施例还提供一种上述户外灯具专用材料的制备方法，包括以下步骤：将不同的制备原料混合、抽粒制造，优选的，造粒温度为用210-230℃。

本发明实施例还提供一种上述户外灯具专用材料的制备方法，该制备方法只需要将不同的制备原料混合，采用常用的混合造粒技术就可以得到，由于本发明实施例中提供的户外灯具材料的制备原料在210-230℃下具有良好的流动性，注塑加工时，成型比较好，加工出来的产品的表面也比较光滑，可以满足各个尺寸的灯具产品，造粒温度超过230℃，会造成原料的分解或者挥发，不能得到产物。

本发明实施例还提供一种上述户外灯具专用材料的应用，将户外灯具专用材料用于户外灯具外壳的制作。

由前述的内容可以看出，本发明实施例中提供的户外灯具专用材料通过组分的选择和科学的配比，使制备得到的材料更好的弥补了市面上户外灯具材料的缺点与不足，同等的外界环境条件下，本材料注塑成型的灯具外壳抗老化性能要比市面上常用材料注塑成型的灯具外壳好，同等时间内，表面受外在环境的影响比较小。同等的注塑工艺条件下，本材料注塑成型的灯具外壳表面比较润滑，亮丽。因此，上述的材料适用于作为户外灯具材料。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

以下为涉及材料的说明：

PP:聚丙烯，本发明实施例中使用的PP树脂的生产厂家为LG公司，型号为H430；

PC：聚碳酸酯，PC树脂的生产厂家为韩国三星公司，型号为101L；

PBT:聚对苯二甲酸丁二醇酯，PBT加纤是指PBT加玻璃纤维；

ABS:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。

实施例1

一种户外灯具专用材料，其制备原料包括以下质量百分比的组分：PP树脂62％、PC树脂10％，二氧化硅20％、紫外线吸收剂1％、硅酮粉3％以及相容剂4％。

实施例2

一种户外灯具专用材料，其制备原料包括以下质量百分比的组分：PP树脂64％、PC树脂7％，二氧化硅18％、紫外线吸收剂1％、硅酮粉4％以及相容剂6％。

实施例3

一种户外灯具专用材料，户外灯具材料的制备原料包括以下质量百分比的组分：PP树脂61％、PC树脂15％、二氧化硅15％、紫外线吸收剂1％、硅酮粉3％以及相容剂5％。

实施例4

一种户外灯具专用材料，其制备原料包括还可以选择以下质量百分比的组分：PP树脂65％、PC树脂10％，二氧化硅18.2％、紫外线吸收剂0.8％、硅酮粉2％以及相容剂4％。

以下表1为本发明实施例中的户外灯具材料与ABS的抗老化性能对比结果。

表1

由以上的表1可以看出，本发明实施例中的制备的户外灯具材料，选择10个测试样本进行平行实验，将10个测试样本的表面和背面进行曝光，曝光的起始时间为144h，以24h为一次间隔时间，累计增加曝光时间，共测试8次，表1中反应出：本发明实施例中制作的户外灯具材料的正面在240h的曝光时间内，不退色等级没有发生变化，即没有发生退色现象，在240h的基础上，增加曝光时间，部分测试样本会出现等级下降的现象，但是下降等级仅为0.5，基本保持不变；本发明实施例中制作的户外灯具材料的背面在曝光时间仅有个别测试样本在最后的曝光时间内发生了等级的略微下降，背面基本保持不退色。相比较于ABS材料在曝光的开始不退色等级就出现不断下降的问题，本发明实施例中的户外灯具材料具有良好的抗老化性能，受环境影响所降低的物理性能比较小，延长了使用的寿命。

以下表2为本发明实施例中制备的户外灯具材料的性能测试结果，其中，材料特性：刚韧平衡合金材料；加工方法：注射成型；用途：电子器内外件、日用品等。

表2

以下表3为ABS材料的性能的测试结果，其中，材料特性：刚韧平衡合金材料；加工方法：注射成型；用途：电子器内外件、日用品等。

表3

以下表4为PBT加纤20材料的性能的测试结果，其中，材料特性：刚韧平衡合金材料；加工方法：注射成型；用途：电子器内外件、日用品等。

表4

由以上的表2-4可以看出，将本发明实施例1-3中制备的材料与市面上的ABS和PBT加纤材料进行对比可以得出：

(1)本发明实施例中的材料的性能明显高于市面上的ABS和PBT加纤材料，尤其是在断裂伸长率、缺口冲击强和弯曲模量等方面的性能远大于ABS和PBT加纤相对应的性能，由此以本发明实施例中提供的户外材料不仅可以满足各个尺寸的灯具外壳的制作，加工注塑出来的产品物理性能比较好，不容易出现破裂，受环境影响所降低的物理性能比较小，延长了使用寿命。

(2)本发明实施例中的材料的流动速率大于ABS和PBT加纤的流动速率，因此加工注塑出来的产品比市面上的产品表面相比，比较润滑，比较亮丽。

(3)本发明实施例中的材料加工注塑出来的产品在同样的外在环境影响下比市场上的产品抗老化性能要好，受环境影响所导致的色变变化比较小。

(4)本发明实施例中的材料的收缩尺寸能够满足市场大部分灯具的模具收缩尺寸要求。

(5)本发明实施例中的材料与市面上的材料相比，价格上比较有优势，可以在满足生产厂家要求的同时，为生产厂家降低生产成本。

综上，本发明实施例提供了一种户外灯具材料，本发明实施例中提供的户外灯具材料摈弃了现有的ABS和PBT加纤材料，所提供的户外灯具材料的制备原料主要包括以下质量百分比的组分：PP树脂60～65％和PC树脂7～10％。作为优选的，制备原料还包括二氧化硅18～23％、硅酮粉2～5％、紫外线吸收剂0.8～1.2％和相容剂4～8％，可见本发明实施例中的户外灯具材料以PP树脂为基本主要材料，辅以PC树脂，与目前产用的ABS和PBT加纤相比，ABS抗老化性能差，受外在环境的影响表面容易发生老化。本配方选用PP为主要基材，因为PP抗老化性能比ABS好。对比PBT加纤与ABS，PP为基材注塑出来的产品表面更为润滑。加入PC为辅助材料是为了提高材料硬度，增加材料刚性。

由此可见，本发明实施例中的户外灯具材料具有以下的有益的性能：

(1)本材料可以降低生产成本，价格比较稳定，使厂家利润最大化。

(2)本材料流动形比较好，注塑加工时，成型比较好，产品表面比较润滑。

(3)本材料物理性能可以满足各个尺寸的灯具产品。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种户外灯具专用材料，其特征在于，所述户外灯具专用材料的制备原料主要包括以下质量百分比的组分：PP树脂60～65％和PC树脂7～10％。

2.根据权利要求1所述的户外灯具专用材料，其特征在于，所述制备原料还包括二氧化硅18～23％。

3.根据权利要求2所述的户外灯具专用材料，其特征在于，所述制备原料还包括硅酮粉2～5％。

4.根据权利要求3所述的户外灯具专用材料，其特征在于，所述制备原料还包括紫外线吸收剂0.8～1.2％。

5.根据权利要求4所述的户外灯具专用材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂选自水杨酸苯酯。

6.根据权利要求4所述的户外灯具专用材料，其特征在于，所述制备原料还包括相容剂4～8％。

7.根据权利要求6所述的户外灯具专用材料，其特征在于，所述相容剂选自马来酸酐。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的户外灯具专用材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将不同的制备原料混合、抽粒制造。

9.根据权利要求8所述的户外灯具专用材料的制备方法，其特征在于，所述抽粒制造的温度为210-230℃。

10.一种户外灯具专用材料的应用，其特征在于，将权利要求1-7中任一项所述的户外灯具专用材料或权利要求8-9中任一项所述制备方法制得的户外灯具专用材料用于户外灯具外壳的制作。