CN113667398A - 一种有机硅膜及其在制备具有平行光功能的发光装置中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及照明装置及照明装置用薄膜制备技术领域,具体公开了一种有机硅膜及其在制备具有平行光功能的发光装置中的应用。所述的有机硅膜,由如下重量份的原料制成:有机硅树脂80~100份;改性纳米二氧化钛1~5份;抗氧剂0.1~1份;分散剂0.1~1份。将表面含有平行凹槽的有机硅膜贴合在聚碳酸酯板上作为发光装置的光扩散板,其不仅能够较真实的模拟出自然状态下蓝天效果同时还能够产生平行光;具有十分优异的照明效果。
Description
技术领域
本发明涉及照明装置及照明装置用薄膜制备技术领域,具体涉及一种有机硅膜及其在制备具有平行光功能的发光装置中的应用。
背景技术
瑞利散射是一种光学现象,属于散射的一种情况;其产生的原因为:粒子尺度远小于入射光波长时,其各方向上的散射光强度是不一样的,该强度与入射光的波长四次方成反比,这种现象称为瑞利散射。由于瑞利散射的强度与波长四次方成反比,所以太阳光谱中波长较短的蓝紫光比波长较长得红光散射更明显,而短波中又以蓝光能量最大,所以在雨过天晴或秋高气爽时(空中较粗微粒比较少,以分子散射为主),在大气分子的强烈散射作用下,蓝色光被散射至弥漫天空,天空即呈现蔚蓝色。
随着人们对照明要求的提高,利用瑞丽散射功能开发具有蓝天效果的灯具具有广阔的市场前景。发明专利CN112876795A公开了一种瑞利散射材料母粒、其制备方法及所得光扩散板和照明装置。该瑞利散射材料母粒以透明聚合物、纳米散射颗粒为主要组分制备而成;该母粒制备得到的板材在用于照明装置时可较真实的模拟出自然状态下蓝天效果,让人们可以在阳光无法照射进去的场所能有享受到晴空太阳光的感觉,促使人身心愉悦。
平行光又称为方向光(Directional Light),是一组没有衰减的平行的光线。采用平行光照射到物体,物体不会产生阴影,具有很好的照明效果。照明装置采用发明专利CN112876795A公开的光扩散板,虽然可较真实的模拟出自然状态下蓝天效果,但是其无法产生平行光。
为了解决现有技术中的光扩散板无法产生平行光的问题,本领域技术人员可以在透明基板上贴合一层带有平行凹槽的薄膜来实现。为了进一步使得贴有薄膜的光扩散板同样能模拟出自然状态下蓝天效果;可以通过在薄膜中添加纳米散射粒子来实现。但是发明人在研究中发现,将纳米散射粒子添加到薄膜中会导致薄膜对透明基板的附着力降低,薄膜在使用过程中会出现脱落的情况。因此,如何提高含有纳米散射粒子的薄膜对透明基板的附着力是亟待解决的技术问题。
发明内容
为了克服现有技术中存在的至少之一的技术问题,本发明首先提供了一种有机硅膜,进一步还提供了该有机硅膜在制备具有平行光功能的发光装置中的应用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种有机硅膜,由如下重量份的原料制成:
有机硅树脂 80~100份;改性纳米二氧化钛 1~5份;抗氧剂 0.1~1份;分散剂0.1~1份。
优选地,所述的有机硅膜,由如下重量份的原料制成:
有机硅树脂 90~100份;改性纳米二氧化钛 2~3份;抗氧剂 0.1~0.5份;分散剂0.1~0.5份。
最优选地,所述的有机硅膜,由如下重量份的原料制成:
有机硅树脂 96份;改性纳米二氧化钛 3份;抗氧剂 0.5份;分散剂0.5份。
优选地,所述的改性纳米二氧化钛通过包含如下步骤的方法制备得到:
S01.将纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺混合均匀,得混合物;
S02.将混合物在空气气氛中焙烧4~6h,即得所述的改性纳米二氧化钛。
进一步优选地,步骤S01中纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺的重量比为1:3~5:1~2。
最优选地,步骤S01中纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺的重量比为1:4:1。
进一步优选地,步骤S02中将混合物在空气气氛中焙烧5h。
进一步优选地,步骤S02中焙烧的温度为540~600℃。
最优选地,步骤S02中焙烧的温度为560℃。
发明人在研究中惊奇的发现,将以一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺对纳米二氧化钛采用上述方法改性得到的改性纳米二氧化钛作为纳米散射粒子,与将未改性的二氧化钛作为纳米散射粒子相比,可以大幅提高有机硅膜对聚碳酸酯板的附着力。
发明人在此需要强调的是,纳米二氧化钛的改性原料对于是否能大幅提高有机硅膜对聚碳酸酯板的附着力起着决定性作用;发明人经大量的实验研究表明,只有同时以一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺对纳米二氧化钛进行改性得到的改性纳米二氧化才能大幅提高有机硅膜对聚碳酸酯板的附着力。若只采用一甲基三氯硅烷或只采用六甲基二硅烷胺或采用其它含硅原料对纳米二氧化钛进行改性得到的改性纳米二氧化并不能有效地提高有机硅膜对聚碳酸酯板的附着力。
本发明所述的有机硅膜的制备方法,通过包含如下步骤的方法制备得到:
S11.将有机硅树脂、改性纳米二氧化钛、抗氧剂以及分散剂混合均匀,得混合原料;
S12.采用喷涂设备将混合原料喷涂到基板上,待原料固化后即得所述的有机硅膜。
优选地,所述的基板为聚碳酸酯板。
优选地,所述的有机硅膜的厚度为0.1~2mm。
本发明还提供上述有机硅膜在制备具有平行光功能的发光装置中的应用,其以贴合有上述有机硅膜的聚碳酸酯板作为发光装置的光扩散板,并且在有机硅膜上述刻有平行凹槽。
有益效果:本法首先提供了一种全新组成的有机硅膜,该有机硅膜中通过加入以一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺对纳米二氧化钛进行改性得到的改性二氧化钛,其可以大幅提高有机硅膜对聚碳酸酯板的附着力;解决了常规的纳米散射粒子加入到有机硅膜中附着力不足的技术问题。进一步地,将表面含有平行凹槽的有机硅膜贴合在聚碳酸酯板上作为发光装置的光扩散板,其不仅能够较真实的模拟出自然状态下蓝天效果同时还能够产生平行光;具有十分优异的照明效果。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明,但实施例并不限定本发明的保护范围。
以下实施例中的有机硅树脂选用莱阳玉霖化工有限公司生产的型号为YL-103的有机硅树脂;其余未注明来源的原料,均为本领域技术人员常用的可通过常规购买途径购买得到的原料。
实施例1有机硅膜的制备
原料重量份组成:有机硅树脂96份;改性纳米二氧化钛3份;抗氧剂(采用抗氧剂1010)0.5份;分散剂(采用乙撑基双硬脂酰胺)0.5份;
所述的改性纳米二氧化钛的制备方法为:
S01.将纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺混合均匀,得混合物;其中,纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺的重量比为1:4:1;
S02.将混合物放入马弗炉中,在空气气氛中以及560℃的温度下焙烧5h,即得所述的改性纳米二氧化钛。
有机硅膜的制备方法如下:
S11.将有机硅树脂、改性纳米二氧化钛、抗氧剂以及分散剂混合均匀,得混合原料;
S12.采用喷涂设备将混合原料喷涂到聚碳酸酯板上,喷涂厚度为1mm;待原料固化后即得所述的有机硅膜。
实施例2有机硅膜的制备
原料重量份组成:有机硅树脂100份;改性纳米二氧化钛5份;抗氧剂(采用抗氧剂1010)1份;分散剂(采用乙撑基双硬脂酰胺)1份;
所述的改性纳米二氧化钛的制备方法为:
S01.将纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺混合均匀,得混合物;其中,纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺的重量比为1:5:1;
S02.将混合物放入马弗炉中,在空气气氛中以及540℃的温度下焙烧6h,即得所述的改性纳米二氧化钛。
有机硅膜的制备方法同实施例1。
实施例3有机硅膜的制备
原料重量份组成:有机硅树脂90份;改性纳米二氧化钛1份;抗氧剂(采用抗氧剂1010)0.1份;分散剂(采用乙撑基双硬脂酰胺)0.1份;
所述的改性纳米二氧化钛的制备方法为:
S01.将纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺混合均匀,得混合物;其中,纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺的重量比为1:3:2;
S02.将混合物放入马弗炉中,在空气气氛中以及600℃的温度下焙烧4h,即得所述的改性纳米二氧化钛。
有机硅膜的制备方法同实施例1。
对比例1有机硅膜的制备
原料重量份组成:有机硅树脂96份;纳米二氧化钛3份;抗氧剂(采用抗氧剂1010)0.5份;分散剂(采用乙撑基双硬脂酰胺)0.5份;
有机硅膜的制备方法如下:
S11.将有机硅树脂、纳米二氧化钛、抗氧剂以及分散剂混合均匀,得混合原料;
S12.采用喷涂设备将混合原料喷涂到聚碳酸酯板上,喷涂厚度为1mm;待原料固化后即得所述的有机硅膜。
对比例1与实施例1的区别在于,对比例1有机硅膜中直接加入纳米二氧化钛;而实施例1有机硅膜中则加入以一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺对纳米二氧化钛进行改性得到的改性二氧化钛。
对比例2有机硅膜的制备
原料重量份组成:有机硅树脂96份;改性纳米二氧化钛3份;抗氧剂(采用抗氧剂1010)0.5份;分散剂(采用乙撑基双硬脂酰胺)0.5份;
所述的改性纳米二氧化钛的制备方法为:
S01.将纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷混合均匀,得混合物;其中,纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷的重量比为1:5;
S02.将混合物放入马弗炉中,在空气气氛中以及560℃的温度下焙烧5h,即得所述的改性纳米二氧化钛。
有机硅膜的制备方法同实施例1。
对比例2与实施例1的区别在于,纳米二氧化钛的改性原料不同;对比例2仅仅采用一甲基三氯硅烷对纳米二氧化钛进行改性;而实施例1则是采用一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺对纳米二氧化钛进行改性。
对比例3有机硅膜的制备
原料重量份组成:有机硅树脂96份;改性纳米二氧化钛3份;抗氧剂(采用抗氧剂1010)0.5份;分散剂(采用乙撑基双硬脂酰胺)0.5份;
所述的改性纳米二氧化钛的制备方法为:
S01.将纳米二氧化钛与六甲基二硅烷胺混合均匀,得混合物;其中,纳米二氧化钛与六甲基二硅烷胺的重量比为1:5;
S02.将混合物放入马弗炉中,在空气气氛中以及560℃的温度下焙烧5h,即得所述的改性纳米二氧化钛。
有机硅膜的制备方法同实施例1。
对比例3与实施例1的区别在于,纳米二氧化钛的改性原料不同;对比例3仅仅采用六甲基二硅烷胺对纳米二氧化钛进行改性;而实施例1则是采用一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺对纳米二氧化钛进行改性。
将实施例1~3以及对比例1~3制备得到的有机硅膜,参照GB8808-88的方法测试有机硅膜在聚碳酸酯板上的剥离强度;用于评价有机硅膜在聚碳酸酯板上的附着力;测试结果见表1。
表1.有机硅膜剥离强度测试结果
剥离强度(N/15mm) | |
实施例1有机硅膜 | 4.4 |
实施例2有机硅膜 | 3.9 |
实施例3有机硅膜 | 4.2 |
对比例1有机硅膜 | 1.1 |
对比例2有机硅膜 | 1.6 |
对比例3有机硅膜 | 1.3 |
从表1剥离强度试验数据可以看出,实施例1~3制备得到的有机硅膜的剥离强度远远高于对比例1制备得到的有机硅膜的剥离强度;这说明:在有机硅膜中加入以一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺对纳米二氧化钛进行改性得到的改性二氧化钛,与加入未改性的二氧化钛相比,可以大幅提高有机硅膜在聚碳酸酯板上的附着力。
从表1剥离强度试验数据可以看出,实施例1制备得到的有机硅膜的剥离强度远远高于对比例2和3制备得到的有机硅膜的剥离强度;这说明:纳米二氧化钛的改性原料对于是否能大幅提高有机硅膜对聚碳酸酯板的附着力起着决定性作用;只有同时以一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺对纳米二氧化钛进行改性得到的改性纳米二氧化才能大幅提高有机硅膜对聚碳酸酯板的附着力;若只采用一甲基三氯硅烷或只采用六甲基二硅烷胺对纳米二氧化钛进行改性得到的改性纳米二氧化并不能有效地提高有机硅膜对聚碳酸酯板的附着力。
Claims (10)
1.一种有机硅膜,其特征在于,由如下重量份的原料制成:
有机硅树脂80~100份;改性纳米二氧化钛1~5份;抗氧剂0.1~1份;分散剂0.1~1份。
2.根据权利要求1所述的有机硅膜,其特征在于,由如下重量份的原料制成:
有机硅树脂90~100份;改性纳米二氧化钛2~3份;抗氧剂0.1~0.5份;分散剂0.1~0.5份。
3.根据权利要求1所述的有机硅膜,其特征在于,由如下重量份的原料制成:
有机硅树脂96份;改性纳米二氧化钛3份;抗氧剂0.5份;分散剂0.5份。
4.根据权利要求1所述的有机硅膜,其特征在于,所述的改性纳米二氧化钛通过包含如下步骤的方法制备得到:
S01.将纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺混合均匀,得混合物;
S02.将混合物在空气气氛中焙烧4~6h,即得所述的改性纳米二氧化钛。
5.根据权利要求4所述的有机硅膜,其特征在于,步骤S01中纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺的重量比为1:3~5:1~2;
最优选地,步骤S01中纳米二氧化钛与一甲基三氯硅烷以及六甲基二硅烷胺的重量比为1:4:1。
6.根据权利要求4所述的有机硅膜,其特征在于,步骤S02中将混合物在空气气氛中焙烧5h。
7.根据权利要求4所述的有机硅膜,其特征在于,步骤S02中焙烧的温度为540~600℃;
最优选地,步骤S02中焙烧的温度为560℃。
8.权利要求1~7任一项所述的有机硅膜的制备方法,其特征在于,通过包含如下步骤的方法制备得到:
S11.将有机硅树脂、改性纳米二氧化钛、抗氧剂以及分散剂混合均匀,得混合原料;
S12.采用喷涂设备将混合原料喷涂到基板上,待原料固化后即得所述的有机硅膜。
9.根据权利要求8所述的有机硅膜的制备方法,其特征在于,所述的基板为聚碳酸酯板。
10.权利要求1~7任一项所述的有机硅膜在制备具有平行光功能的发光装置中的应用,其特征在于,以贴合有权利要求1~7任一项所述的有机硅膜的聚碳酸酯板作为发光装置的光扩散板,并且在有机硅膜上刻有平行凹槽。
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