CN110894326A - 一种阻燃型ps扩散板及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃型PS扩散板及其生产工艺，包括PS原料和阻燃母粒，PS原料与阻燃母粒的比例为75：25，阻燃母粒包括异丙基磷酸酯为6‑7％、磷酸二氢铵为4.5‑5％、有机硅为8‑10％、光扩散剂0.8‑1％以及GPPS‑535为78‑80％。本材料具有很好的阻燃性，阻燃性能达到V2等级。应用在LED灯具上，可以防止扩散板高温点燃收到的安全隐患；具有好的光扩散性，光透过率高，光柔和，美观，达到透光不透明的舒适效果。与普通PS扩散板阻燃特性差的特性相比，PS阻燃扩散板通过添加GPPS透明环保阻燃母粒ODM‑PSZY25，加强其阻燃的效果，提高PS扩散板的耐温性，阻燃等级达到了V2等级，满足了市场对照明安全的特殊要求。

Description

一种阻燃型PS扩散板及其生产工艺

技术领域

本发明涉及复合扩散板领域，具体为一种阻燃型PS扩散板及其生产工艺。

背景技术

PS聚苯乙烯是一种无色无味，透明的刚性硬而脆的热塑性工程塑料，不易菌类生长，有优良的电绝缘性，高频绝缘性尤佳，质较脆，抗冲击性等优点，但易燃烧，火焰呈黄色，有浓烟；PS扩散板的比重为1.04-1.065之间，相对PMMA和PC明显质轻；熔融温度为150-180℃，透光率可达88-92％。能耐有机酸、碱、盐及低级醇，又能溶于酯类及酮类。耐候性及耐老化性比有机玻璃(PMMA)差，在户外湿气、紫外线环境下使用易脆、黄变性较为明显，机械加工性质及热加工性质不如有机玻璃，硬度与有机玻璃相若，吸水率及热膨胀系数小于有机玻璃，价格较有机玻璃低廉。传统的PS扩散板主要是在PS基材中加入光扩散剂作为散射粒子，使光线在经过散射层时不断的在两个折射率相异的介质中发生折射、反射与散射，以此产生光学扩散的效果。因此PS扩散板具有一定雾度、透光率，折射率等塑料板材的光学特征，能有效的将点或线光源转化为柔和、均匀的面光源，在达到良好的透光率的前提下，同时具有良好的光源点阵遮蔽性，加上价格相对比较实惠，因而广泛应用于蓬勃发展的TV背光源和LED照明产品上。

PS扩散板是PS(聚苯乙烯)板材种类中一种带有光扩散性性质的材料，是亚克力(PMMA)、PC等材质扩散板类别中的一种，它的特点相对其他类别中特点是：⑴相对而言，价格低廉；⑵比重为1.05左右，较PMAM(1.20)轻，PC(1.20)重；⑶适合于机械加工，热成型；⑷表面磨砂处理，耐磨、抗划伤性稳定；⑸尺寸稳定性好，模具制作收缩率为0.45％范围以内；⑹防水性能差，较PC阻燃V2等级要低。

现在市场越来越多的应用需要光学板材满足特定的防火要求，这也意味着光学板材对火的反应将能够通过可靠的、可重复测试方法来确定。目前常用的扩散板PC、PMMA、PS当中，只有PC达到阻燃V2等级；PMMA和PS不防火阻燃，有鉴于此，本发明提供了一种阻燃型PS扩散板及其生产工艺。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种阻燃型PS扩散板及其生产工艺，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种阻燃型PS扩散板，包括PS原料和阻燃母粒，其特征在于：PS原料与阻燃母粒的比例为75：25，阻燃母粒包括异丙基磷酸酯为6-7％、磷酸二氢铵为4.5-5％、有机硅为8-10％、光扩散剂0.8-1％以及GPPS-535为78-80％。

一种阻燃型PS扩散板的生产工艺，具体步骤如下：

步骤一：使用单螺杆塑料造粒机制造阻燃母粒，取6-7％的异丙基磷酸酯、4.5-5％的磷酸二氢铵、8-10％的有机硅、0.8-1％的光扩散剂，并以78-80％的GPPS-535作为基材载体，经搅拌机充分搅拌30分钟再进入螺杆加温成型，挤出切粒造出透明环保的阻燃母粒ODM-PSZY25；

步骤二：按配方PS原料与阻燃母粒按75：25比例配比，视透过率需求添加合适MB母料，倒入搅拌机充分搅拌30分钟，抽上料斗；

步骤三：然后通过螺杆机筒高温分解，机筒温度从175℃逐渐调至200℃，得到混合料A；

步骤四：将混合料A经过滤网过滤，然后再通过模具挤出然后再通过三辊成型，再利用牵引传送，再通过裁切成半成品；

步骤五：通过机械手将半成品进行堆叠，然后入库。

本发明的有益效果是：本材料具有好的阻燃性，阻燃性能达到V2等级。应用在LED灯具上，可以防止扩散板高温点燃收到的安全隐患。而且，本材料具有好的光扩散性，光透过率高，光柔和，美观，达到透光不透明的舒适效果。与普通PS扩散板阻燃特性差的特性相比，PS阻燃扩散板通过添加GPPS透明环保阻燃母粒ODM-PSZY25，加强其阻燃的效果，提高PS扩散板的耐温性，阻燃等级达到了V2等级，满足了市场对照明安全的特殊要求。此发明并不改变PS其他的物理机械特性，并达到ROHS环保要求。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：本发明提供一种技术方案：一种阻燃型PS扩散板，包括PS原料和阻燃母粒，PS原料与阻燃母粒的比例为75：25，阻燃母粒包括异丙基磷酸酯为6-7％、磷酸二氢铵为4.5-5％、有机硅为8-10％、光扩散剂0.8-1％以及GPPS-535为78-80％。

一种阻燃型PS扩散板的生产工艺，具体步骤如下：

步骤一：使用单螺杆塑料造粒机制造阻燃母粒，取6-7％的异丙基磷酸酯、4.5-5％的磷酸二氢铵、8-10％的有机硅、0.8-1％的光扩散剂，并以78-80％的GPPS-535作为基材载体，经搅拌机充分搅拌30分钟再进入螺杆加温成型，挤出切粒造出透明环保的阻燃母粒ODM-PSZY25；

步骤二：按配方PS原料与阻燃母粒按75：25比例配比，视透过率需求添加合适MB母料，倒入搅拌机充分搅拌30分钟，抽上料斗；

步骤三：然后通过螺杆机筒高温分解，机筒温度从175℃逐渐调至200℃，得到混合料A；

步骤四：将混合料A经过滤网过滤，然后再通过模具挤出然后再通过三辊成型，再利用牵引传送，再通过裁切成半成品；

步骤五：通过机械手将半成品进行堆叠，然后入库。

阻燃剂是赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设计的。挑选阻燃剂时，在考虑不影响原PS的光学性能及物理机械性能情况以及在阻燃剂添加量相同的条件下，经过多番试验得知：五溴甲苯的阻燃效果最佳，增加氧指数值最大，但对物理机械性能影响较大；而氮系、磷系阻燃剂阻燃效果增加氧指数值偏低，达不到阻燃最佳效果；其它阻燃剂阻燃效果好，但对PS扩散板挤出成型效果差，不宜采用。根据正交设计及阻燃剂的复配效果对阻燃剂进行复配，可达到降低阻燃剂用量，降低阻燃材料的价格，更重要的是使阻燃扩散板的物理机械性能损失减到最小程度。

从异丙基磷酸酯、磷酸二氢铵、有机硅、光扩散剂选出合适添加量，并以GPPS-535作为基材载体(含量占78-80％)，造出透明环保的阻燃母粒ODM-PSZY25。配料具体性能比例为：异丙基磷酸酯是无色透明粉末状，有优良的阻燃和增韧效果，相溶性好，在阻燃剂和增塑材料之间起到平衡作用，还能使加工的材料不变本色和自身的物理性能，含量占6-7％。磷酸二氢铵是经多次测试比较优良的防火剂，熔点与基材相近，折光率1.52，含量占4.5-5％；有机硅化合物具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、润滑、表面活性、脱模、惰性填充和改善流动性等特性，选择美国MSE有机硅，折射率1.43，含量占8-10％；光扩散剂选用丙烯酸光扩散剂SA-EM101，粒径小为0.6，折射率1.4，具有添加量小，效果优良，与PS能形成很好的相容性，能很好提高其散光性能和视觉雾度，含量占0.8-1％。选用这几款阻燃性搭配较好的的助剂，让其有不同的折射率的物质相邻，以小分子捕捉剂及大分子扩链剂等作为复合、造粒，增强其具有阻燃效果并保持良好的光学透过率及雾度，从而试造出透明环保阻燃母粒ODM-PSZY25。

根据PS阻燃母粒熔温在195-200℃之间，熔融指数6.5，与PS原粒温度与熔指基本一致。PS阻燃扩散板制造工艺流程为：先按配方PS原料与ODM-PSZY25按75：25比例配比，视透过率需求添加合适MB母料，倒入搅拌机充分搅拌30分钟，抽上料斗，机筒温度1-11区从175℃逐渐调至200℃，模具温度200℃进行挤出压光，调至0.8-3.0mm合适的厚度，三辊按合适辊温缓冷成型，牵引传动出板裁切成片，机械手转移堆叠至托板，检验入库。

工艺流程即：上料→搅拌→抽上料斗→螺杆机筒高温分解→滤网过滤→模具挤出→三辊成型→牵引传送→裁切→机械手堆叠→半成品入库；

实验表明：共混PS原料与母粒不会改变原有的PS物理机械特性；通过适当调整机筒温度、辊温等工艺参数则阻燃性能达到V2等级，可满足成型加工LED灯具主材PS阻燃扩散板的需要。

按照成品灯的形状设计要求，将PS阻燃扩散板进行二次裁切及精细雕刻，配上光源及边框等，加工成型为阻燃型LED灯具。

与普通PS扩散板阻燃特性差的特性相比，PS阻燃扩散板通过添加GPPS透明环保阻燃母粒ODM-PSZY25，加强其阻燃的效果，提高PS扩散板的耐温性，阻燃等级达到了V2等级，满足了市场对照明安全的特殊要求。此发明并不改变PS其他的物理机械特性，并达到ROHS环保要求。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种阻燃型PS扩散板，包括PS原料和阻燃母粒，其特征在于：PS原料与阻燃母粒的比例为75：25，阻燃母粒包括异丙基磷酸酯为6-7％、磷酸二氢铵为4.5-5％、有机硅为8-10％、光扩散剂0.8-1％以及GPPS-535为78-80％。

2.根据权利要求1阻燃型PS扩散板的生产工艺，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：使用单螺杆塑料造粒机制造阻燃母粒，取6-7％的异丙基磷酸酯、4.5-5％的磷酸二氢铵、8-10％的有机硅、0.8-1％的光扩散剂，并以78-80％的GPPS-535作为基材载体，经搅拌机充分搅拌30分钟再进入螺杆加温成型，挤出切粒造出透明环保的阻燃母粒ODM-PSZY25；

步骤二：按配方PS原料与阻燃母粒按75：25比例配比，视透过率需求添加合适MB母料，倒入搅拌机充分搅拌30分钟，抽上料斗；

步骤三：然后通过螺杆机筒高温分解，机筒温度从175℃逐渐调至200℃，得到混合料A；

步骤四：将混合料A经过滤网过滤，然后再通过模具挤出然后再通过三辊成型，再利用牵引传送，再通过裁切成半成品；

步骤五：通过机械手将半成品进行堆叠，然后入库。