專利名稱：一種透明塑料用光擴散母粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功能母粒技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種透明塑料用光擴散母粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
LED燈箱、燈具或LED背光源的重要組成之一是導(dǎo)光板或散光罩，其作用在于提高正面亮度及亮度范圍，把點光源或線光源發(fā)出的光通過漫反射使之成為面光源，讓光的分布更加均勻，并且使從正面看不到反射點或光源點的影子。廣告燈箱或廣告招牌的面板，使用普通透明塑料制作時，因沒有散光性，透出的光線很刺眼，影響顧客對廣告內(nèi)容的注意。而使用光擴散性透明塑料制作的廣告燈箱、招牌，能使光線充分散射，透出的光線優(yōu)雅、柔和，不會在畫面上形成殘留影像，使畫面更逼真、美觀、高雅，可提高顧客的購買欲。在建筑采光領(lǐng)域，使用光擴散性透明塑料代替普通透明塑料制作陽光板，可以讓受光區(qū)得到更光、更亮和更柔和的光照，并且可使光照的范圍更加廣闊，大大有利于建筑節(jié)倉泛。透明塑料，特別是聚碳酸酯和聚 甲基丙烯酸甲酯，因具有優(yōu)異光學(xué)透明性、耐熱性、耐候性及相對其他材料更加方便的成型加工性，已廣泛用作制備LED光擴散燈罩、廣告牌光擴散面板及光擴散陽光板的基材。欲使普通透明塑料具備光擴散性能，常用方法是在透明塑料中添加一定量的、且折射率與塑料折射率不同的光擴散劑，并使光擴散劑均勻分布在塑料基材中。當(dāng)光線透過基材時，光線會在微小的光擴散劑表面進行折射；如果光擴散劑本身是光線透明體，光線可以穿透光擴散劑本體，透過之后再進行折射，因此，可使光線在基材內(nèi)部得到無數(shù)次的折射，得到勻光效果。為使光擴散劑在塑料中分散均勻、不產(chǎn)生團聚，一般在塑料中添加光擴散劑之后不能直接使用，而是經(jīng)過雙螺桿混煉分散、擠出造粒之后才能使用。這種用法使所有的基材都經(jīng)過混煉抽粒，致產(chǎn)品的機械性能受到影響，同時也增加成本。因此，先把光擴散劑做成母粒，然后與塑料基材混合使用，成為一種有效的解決辦法。目前，制備的光擴散母粒的相關(guān)質(zhì)量和制造性能還不穩(wěn)定，而且主要都是常溫下呈液態(tài)的化學(xué)物質(zhì)，它們沸點低、易揮發(fā)、易燃、易爆，操作困難，不適合于現(xiàn)有設(shè)備的制造。例如申請?zhí)枮?01110211782.X的中國專利中，所用光擴散劑為甲基丙烯酸苯酯、乙基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甘油酯，這些物質(zhì)都是常溫下呈液態(tài)的化學(xué)物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的之一在于提供了一種透明塑料用光擴散母粒；該光擴散母粒不僅性質(zhì)穩(wěn)定，而且含有高濃度的光、熱穩(wěn)定劑。本發(fā)明的目的之二在于提供了所述透明塑料用光擴散母粒的制備方法，該方法簡單易操作；本發(fā)明的目的之三在于提供了含有所述光擴散母粒的樹脂，該樹脂不僅具有高透光率和高霧度，而且具有優(yōu)異的耐老化性能，適合在自然光照或人工光照的場合中長期使用。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種透明塑料用光擴散母粒，包括按重量百分比計算的如下原料:
光擴散劑5%~50%
潤滑分散劑1%~8%
抗氧劑2.5% ~ 7.5%
紫外線吸收劑2.5% ~ 7.5%
基體樹脂27%-91%;所述光擴散劑為有機微珠、無機微珠中的一種或兩種混合物，所述基體樹脂為光學(xué)透明樹脂(如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、共聚聚酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚苯乙烯等)。較佳地，所述有機微珠為交聯(lián)有機硅樹脂微珠、交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯樹脂微珠、交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯微珠、交聯(lián)聚苯乙烯微珠、聚丙烯酸酯類核-殼結(jié)構(gòu)聚合物微珠中的一種或多種混合物；所述無機微珠為二氧化硅、玻璃微珠、硫酸鋇、碳酸鈣微粒中的一種或多種混合物。較佳地，所述無機微珠為圓球狀或近圓球狀的微珠。較佳地,所述有機微珠和無機微珠的平均粒徑為I 10 μ m(優(yōu)選平均粒徑為I 5 μ m)。較佳地,所述光擴散劑中各種微珠(有機微珠、無機微珠、有機微珠和無機微珠混合物)的平均粒徑可以相等，也可以不等；優(yōu)選各種微珠的平均粒徑不等的組合。較佳地，所述潤滑分散劑為季戊四醇硬脂酸脂、乙撐雙硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、蒙旦蠟中的一種或多種混合物。較佳地，所述抗氧劑為β [3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)]丙酸季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯·基)丙酸十八碳醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或兩種混合物。較佳地，所述紫外線吸收劑為2- (2’ -羥基-3’，5’ - 二 [ 1，1- 二甲基苯基])-苯并三唑、2- (2-羥基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑中的一種或多種混合物。制備所述光擴散母粒的方法:按上述配比秤取各原料先混合均勻，然后投入到擠出機中進行熔融擠出，擠出物經(jīng)冷卻切粒、干燥后即得到所述光擴散母粒。其中，所述擠出機為平行雙螺桿擠出機、往復(fù)式單螺桿擠出機或雙階式混煉擠出機。
含有所述光擴散母粒的樹脂，由按重量百分比計算的如下原料組成:光擴散母粒 4% 6%樹脂94% 96%所述樹脂為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、共聚聚酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚苯乙烯中的一種或幾種組合物。本發(fā)明包括光擴散劑、潤滑分散劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和基體樹脂，本發(fā)明選擇一定粒徑大小的有機和無機微球配合物作為光擴散劑，將光擴散劑、潤滑分散劑、抗氧齊U、紫外線吸收劑和基體樹脂按一定比例混合后熔融擠出制成光擴散母粒。將該母粒與相應(yīng)的透明塑料樹脂進行混合，即可作為光擴散塑料制品的原料。由于光擴散劑的微球形狀、適宜的粒徑大小以及折射率，可塑料制品同時具有高透光率和高霧度；同時母粒含有高濃度的光、熱穩(wěn)定劑，可使制造出的塑料產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐老化性能，適合在自然光照或人工光照的場合中長期使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用把光擴散劑先做成高濃度母粒的形式，解決了光擴散劑的分散問題，同時避免了光擴散劑直接加入塑料基材經(jīng)一起熔融混煉造粒會引起塑料基材物性下降的弊端；采用有機類和無機類的光擴散劑復(fù)配，且光擴散劑的粒徑具有差異化，克服單一光擴散劑難以達到透光率和霧度平衡的缺點；同時母粒中添加了熱穩(wěn)定劑和光穩(wěn)定劑，使生產(chǎn)出的光擴散塑料制品具有優(yōu)異耐老化性能，從而增加了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。
具體實施例方式實施例1一種透明塑料用光擴散母粒，包括按重量百分比計算的如下原料:交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯樹脂微珠)5%、季戊四醇硬脂酸脂1%、(β [3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)]丙酸季戊四醇酯2.5%、2_ (2’-羥基-3’，5`’_ 二[1，1-二甲基苯基])-苯并三唑2.5%、聚碳酸酯 91%。所述有機微珠的平均粒徑為I μ m ;各個有機微珠的平均粒徑相等。制備所述光擴散母粒的方法:先按上述配比秤取各原料混合均勻，然后投入到平行雙螺桿擠出機中進行熔融擠出，擠出物經(jīng)冷卻切粒、干燥后即得到所述光擴散母粒。一種透明的聚碳酸酯塑料，由按重量百分比計算的光擴散母粒6%和聚碳酸酯94%組成。實施例2一種透明塑料用光擴散母粒，包括按重量百分比計算的如下原料:圓球狀的碳酸鈣微粒50%、蒙旦蠟8%、β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯7.5%, 2-(2-羥基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑7.5%、苯乙烯-丙烯腈共聚物27%。較佳地，所述無機微珠的平均粒徑為10 μ m,各個無機微珠的平均粒徑相等。制備所述光擴散母粒的方法:按上述配比秤取各原料先混合均勻，然后投入到往復(fù)式單螺桿擠出機中進行熔融擠出，擠出物經(jīng)冷卻切粒、干燥后即得到所述光擴散母粒。一種透明的苯乙烯-丙烯腈塑料，由按重量百分比計算的光擴散母粒4%和苯乙烯-丙烯腈共聚物96%組成。實施例3
一種透明塑料用光擴散母粒，包括按重量百分比計算的如下原料:光擴散劑10%(其中，含有交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯樹脂微珠1%、交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯微珠1%和交聯(lián)聚苯乙烯微珠8%)、潤滑分散劑6%(其中，含有季戊四醇硬脂酸脂1%、芥酸酰5%胺)、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯6.5%、2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑4.5%、基體樹脂96% (其中，苯乙烯-丙烯腈共聚物20%和聚甲基丙烯酸甲酯樹脂53%)。較佳地，所述交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯樹脂微珠、交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯微珠的平均粒徑為I 10 μ m，各個微粒的平均粒徑不等。制備所述光擴散母粒的方法:按上述配比秤取各原料先混合均勻，然后投入到雙階式混煉擠出機中進行熔融擠出，擠出物經(jīng)冷卻切粒、干燥后即得到所述光擴散母粒。—種透明塑料，由按重量百分比計算的光擴散母粒5%、苯乙烯-丙烯腈共聚物5%和聚甲基丙烯酸甲酯樹脂90%組成。實施例4一種透明塑料用光擴散 母粒，包括按重量百分比計算的如下原料:光擴散劑20%(其中，含有近球形的二氧化硅3%、球形玻璃微珠7%、近球形硫酸鋇10%)、芥酸酰胺5%、抗氧劑5.5% (其中，含有β [3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)]丙酸季戊四醇酯1.5%、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯4%)、紫外線吸收劑5.5% (其中，含有2- (2’-羥基-3’，5’-二[I,1-二甲基苯基])-苯并三唑2.5%、2_ (2-羥基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑3.5%、共聚聚酯64%。其中，所述二氧化硅、球形玻璃微珠、硫酸鋇的平均粒徑為I 5 μ m，各個微珠的平均粒徑不等。制備所述光擴散母粒的方法:按上述配比秤取各原料先混合均勻，然后投入到平行雙螺桿擠出機中進行熔融擠出，擠出物經(jīng)冷卻切粒、干燥后即得到所述光擴散母粒。一種透明的共聚聚酯塑料，由按重量百分比計算的光擴散母粒4.8%和共聚聚酯95.2%組成。實施例5一種透明塑料用光擴散母粒，包括按重量百分比計算的如下原料:光擴散劑30%(其中，含有聯(lián)有機硅樹脂微珠6%、交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯樹脂微珠6%、聚丙烯酸酯類核-殼結(jié)構(gòu)聚合物微珠6%、球形玻璃微珠6%、近球形硫酸鋇6%)、潤滑分散劑3%(其中，含有季戊四醇硬脂酸脂1%、芥酸酰胺1%、蒙旦蠟1%)、抗氧劑4.5% (其中，含有β [3-(3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)]丙酸季戊四醇酯1.25%、三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯2.75%)、紫外線吸收劑6.5% (其中，含有2- (2’-羥基-3’，5’-二[1，1-二甲基苯基])-苯并三唑1.5%、2-(2-羥基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑1.5%、2_(2，_羥基-3’，5’- 二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑3.5%)、聚甲基丙烯酸甲酯56%。其中，所述聯(lián)有機硅樹脂微珠、交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯樹脂微珠、聚丙烯酸酯類核-殼結(jié)構(gòu)聚合物微珠、球形玻璃微珠、近球形硫酸鋇平均粒徑為I 5μπι，其中各個球形玻璃微珠、近球形硫酸鋇的平均粒徑不等。制備所述光擴散母粒的方法:按上述配比秤取各原料先混合均勻，然后投入到擠出機往復(fù)式單螺桿擠出機中進行熔融擠出，擠出物經(jīng)冷卻切粒、干燥后即得到所述光擴散母粒。
一種透明的聚甲基丙烯酸甲酯塑料，由按重量百分比計算的光擴散母粒5.4%和聚甲基丙烯酸甲酯94.6%組成。上述實施例，只是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限制本發(fā)明實施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。對用本發(fā)明所述的光擴散母粒制備而得的樹脂進行試驗,具體數(shù)據(jù)如下:
權(quán)利要求
1.一種透明塑料用光擴散母粒，其特征在于，包括按重量百分比計算的如下原料:光才廣散劑5%~50%潤滑分散劑I % ~ 8%抗氧劑2.5%-7.5%紫外線吸收劑2.5% 7.5%基體樹脂27%-91%; 所述光擴散劑為有機微珠、無機微珠中的一種或兩種混合物，所述基體樹脂為光學(xué)透明樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光擴散母粒，其特征在于，所述有機微珠為交聯(lián)有機硅樹脂微珠、交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯樹脂微珠、交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯微珠、交聯(lián)聚苯乙烯微珠、聚丙烯酸酯類核-殼結(jié)構(gòu)聚合物微珠中的一種或多種混合物； 所述無機微珠為二氧化硅、玻璃微珠、硫酸鋇、碳酸鈣微粒中的一種或多種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光擴散母粒，其特征在于，所述無機微珠為圓球狀或近圓球狀的微珠。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光擴散母粒，其特征在于，所述有機微珠和無機微珠的平均粒徑為I 10 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光擴散母粒，其特征在于，所述光擴散劑中各種微珠的平均粒徑不等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光擴散母粒，其特征在于，所述潤滑分散劑為季戊四醇硬脂酸脂、乙撐雙硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、蒙旦蠟中的一種或多種混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光擴散母粒，其特征在于，所述抗氧劑為β[3-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)]丙酸季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或多種混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光擴散母粒，其特征在于，所述紫外線吸收劑為2-(2’_羥基-3’，5’_ 二[1，1-二甲基苯基])-苯并三唑、2-(2-羥基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5_氯代苯并三唑、2_ (2’ -羥基-3’，5’ - 二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑中的一種或多種混合物。
9.制備權(quán)利要求1中所述光擴散母粒的方法，其特征在于，具體為: 先按上述配比秤取各原料混合均勻，然后投入到擠出機中進行熔融擠出，擠出物經(jīng)冷卻切粒、干燥后即得到所述光擴散母粒；所述擠出機為平行雙螺桿擠出機、往復(fù)式單螺桿擠出機或雙階式混煉擠出機。
10.含有權(quán)利要求1 8中任意一項所述光擴散母粒的透明塑料，其特征在于，由按重量百分比計算的如下原料組成: 光擴散母粒4% 6% 樹脂94% 96% 所述樹脂為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、共聚聚酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚苯乙烯中的一種或幾種組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及功能母粒技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種透明塑料用光擴散母粒及其制備方法；它包含按重量百分比計算的光擴散劑5%～50%、潤滑分散劑1%～8%、抗氧劑2.5%～7.5%、紫外線吸收劑2.5%～7.5%和基體樹脂27%～91%；并且將它們經(jīng)過混合后投入到擠出機中進行熔融擠出，擠出物經(jīng)冷卻切粒、干燥后制備得光擴散母粒產(chǎn)品；本發(fā)明該光擴散母粒不僅性質(zhì)穩(wěn)定，而且具有高透光率和高霧度，由于母粒含有高濃度的光、熱穩(wěn)定劑，可使制造出的塑料產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐老化性能，適合在自然光照或人工光照的場合中長期使用。
文檔編號C08L25/12GK103073867SQ201210584658
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者覃碧勛, 李衛(wèi) 申請人:東莞市普凱塑料科技有限公司