本发明涉及高分子工程塑料领域，尤其涉及一种暖光LED灯罩用聚碳酸酯及其制备方法。
背景技术：
聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
聚碳酸酯具有良好的阻燃性能和高透光率，而且耐候性好、硬度高，抗冲击、抗热畸变性能强。聚碳酸酯广泛应用在建材行业、汽车制造业、包装行业、光学透镜行业等领域，根据使用领域的不同，聚碳酸酯的各种性能要求也不一致。
在光学透镜行业，聚碳酸酯多作为灯罩使用，目前市场透明灯罩的透光率可以达到88-92%，雾状灯罩的透光率在70-86%。若一根没有加灯罩的灯管的光通量是2000lm，现在给它加上透光率只有88%的透明灯罩，那么它实际的光通量就只有1760lm的光通量。若是给它加上透光率是95%的透明灯罩，那么它的实际光通量就有1900lm，由此可见，透光率越高，实际光通量就越高。
而为避免灯具在照明时会由于照度不均匀导致刺眼的现象，其灯罩一般还具有暖光功能，灯源发出的光在透过暖光灯罩后，光线变得柔和不刺眼，适合阅读不易疲劳。这种灯罩的暖光功能是通过改变灯罩的颜色，利用不同颜色吸收不同色光，继而达到暖光的功能；而一般普通的灯罩如果直接改变外观颜色，会直接降低灯罩的透光率，95%的透光率的灯罩为达到暖光的功能而改变外观颜色后，其实际的透光率可能只有60-70%，导致这种情况的主要原因是因为灯罩表面粗糙，甚至灯罩内部具有流纹，故有待改善。
技术实现要素：
为了克服上述问题，本发明提供了一种暖光LED灯罩用聚碳酸酯及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种暖光LED灯罩用聚碳酸酯，原料配方为：
聚碳酸酯 86重量份
复合氢氧化铝剂 1.2重量份
红磷 0.8重量份
碱金属盐 3重量份
抗氧剂 0.2重量份
硼酸 0.7重量份
磷酸盐 2.8重量份
光扩散剂 0.5-1重量份
光稳定剂 0.5-1重量份；
其中，所述的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯，分子量为26000-40000；
其中，以上各组份的质量百分数之和为96%-100%。
一种暖光LED灯罩用聚碳酸酯的制备方法，包括以下步骤：
1）将聚碳酸酯加入工程塑料粉碎机进行粉碎后备用；
2）将复合氢氧化铝剂、红磷及碱金属盐利用自动上下料装置均匀加入高分子材料搅拌机进行搅拌，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为10min，得到一号混合料；
3）将抗氧剂、光扩散剂及光稳定剂利用自动上下料装置均匀加入高分子材料搅拌机进行搅拌，搅拌速度为420r/min，搅拌时间为20min，得到二号混合料；
4）将步骤2）和步骤3）得到的一号混合料、二号混合料加入高分子材料搅拌机进行搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为50min；
5) 在步骤4）搅拌完成后，利用自动上下料装置均匀加入粉状聚碳酸酯、硼酸和磷酸盐进行三段式搅拌，第一段搅拌的搅拌速度为60-80r/min，搅拌时间为1-1.5h，第二段搅拌的搅拌速度为300-400r/min，搅拌时间为20-30min，第三段搅拌的搅拌速度为300-400r/min，搅拌时间为2-5h；
6）将步骤5）得到的混合均匀的物料放入工程塑料挤出机进行挤出造粒，得到暖光LED灯罩用聚碳酸酯产品；其中，独立段的挤出温度为280-300℃，加注段的挤出温度为300-350℃，啮合段的挤出温度为290-320℃，挤出造粒加工时的真空度为0.6MPa-0.8MPa。
上述技术方案的有益之处在于：
本发明提供了一种暖光LED灯罩用聚碳酸酯及其制备方法，通过在配方中加入复合氢氧化铝剂、红磷、碱金属盐、硼酸、磷酸盐、光扩散剂、光稳定剂等，并通过3个步骤将所有原料分别制成粉状聚碳酸酯、一号混合料、二号混合料，然后将一号混合料和二号混合料混合后再加入粉状聚碳酸酯、磷酸盐和硼酸进行三段式搅拌，且对三段式搅拌的搅拌时间和搅拌速度严格把控，即可以使本发明制得的暖光LED灯罩用聚碳酸酯产品具有较好的透光性能和阻燃性能，经过试验证明，在对产品上色后，其透光率最高还能达到85%，阻燃性能达到V-0，且光线变得柔和不刺眼。
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
具体实施方式
实施例1
一种暖光LED灯罩用聚碳酸酯，原料配方为：
聚碳酸酯 86重量份
复合氢氧化铝剂 1.2重量份
红磷 0.8重量份
碱金属盐 3重量份
抗氧剂 0.2重量份
硼酸 0.7重量份
磷酸盐 2.8重量份
光扩散剂 0.5-1重量份
光稳定剂 0.5-1重量份；
其中，所述的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯，分子量为26000-40000；
其中，以上各组份的质量百分数之和为96%-100%。
一种暖光LED灯罩用聚碳酸酯的制备方法，包括以下步骤：
1）将聚碳酸酯加入工程塑料粉碎机进行粉碎后备用；
2）将复合氢氧化铝剂、红磷及碱金属盐利用自动上下料装置均匀加入高分子材料搅拌机进行搅拌，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为10min，得到一号混合料；
3）将抗氧剂、光扩散剂及光稳定剂利用自动上下料装置均匀加入高分子材料搅拌机进行搅拌，搅拌速度为420r/min，搅拌时间为20min，得到二号混合料；
4）将步骤2）和步骤3）得到的一号混合料、二号混合料加入高分子材料搅拌机进行搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为50min；
5) 在步骤4）搅拌完成后，利用自动上下料装置均匀加入粉状聚碳酸酯、硼酸和磷酸盐进行三段式搅拌，第一段搅拌的搅拌速度为60-80r/min，搅拌时间为1-1.5h，第二段搅拌的搅拌速度为300-400r/min，搅拌时间为20-30min，第三段搅拌的搅拌速度为300-400r/min，搅拌时间为2-5h；
6）将步骤5）得到的混合均匀的物料放入工程塑料挤出机进行挤出造粒，得到暖光LED灯罩用聚碳酸酯产品；其中，独立段的挤出温度为280-300℃，加注段的挤出温度为300-350℃，啮合段的挤出温度为290-320℃，挤出造粒加工时的真空度为0.6MPa-0.8MPa。
实施例2
如实施例1所述的一种暖光LED灯罩用聚碳酸酯的制备方法，其中部分工艺还可以采用以下工艺：
在所述步骤5）中，第一段搅拌的搅拌速度为60r/min，搅拌时间为1.5h，第二段搅拌的搅拌速度为300r/min，搅拌时间为30min，第三段搅拌的搅拌速度为300r/min，搅拌时间为5h。
在所述步骤6）中，独立段的挤出温度为280℃，加注段的挤出温度为350℃，啮合段的挤出温度为290℃。
实施例3
如实施例1所述的一种暖光LED灯罩用聚碳酸酯的制备方法，其中部分工艺还可以采用以下工艺：
在所述步骤5）中，第一段搅拌的搅拌速度为80r/min，搅拌时间为1h，第二段搅拌的搅拌速度为400r/min，搅拌时间为20min，第三段搅拌的搅拌速度为400r/min，搅拌时间为2h。
在所述步骤6）中，独立段的挤出温度为300℃，加注段的挤出温度为300℃，啮合段的挤出温度为320℃。
实施例4
如实施例1所述的一种暖光LED灯罩用聚碳酸酯的制备方法，其中部分工艺还可以采用以下工艺：
在所述步骤5）中，第一段搅拌的搅拌速度为70r/min，搅拌时间为1.2h，第二段搅拌的搅拌速度为370r/min，搅拌时间为25min，第三段搅拌的搅拌速度为350r/min，搅拌时间为3h。
在所述步骤6）中，独立段的挤出温度为290℃，加注段的挤出温度为320℃，啮合段的挤出温度为310℃。
通过以上各实施例，最终均可制得高透光率聚碳酸酯；需要说明的是，本发明的技术要点是在于通过在配方中加入复合氢氧化铝剂、红磷、碱金属盐、硼酸、磷酸盐、光扩散剂、光稳定剂等，并通过3个步骤将所有原料分别制成粉状聚碳酸酯、一号混合料、二号混合料，然后将一号混合料和二号混合料混合后再加入粉状聚碳酸酯、磷酸盐和硼酸进行三段式搅拌，利用磷酸盐、硼酸与一号混合料、二号混合料混合，且对三段式搅拌的搅拌时间和搅拌速度严格把控，可以使磷酸盐、硼酸与一号混合料、二号混合料之间起到“协同增效”的效果，可以使本发明制得的暖光LED灯罩用聚碳酸酯产品具有较好的透光性能和阻燃性能，经过试验证明，在对产品上色后，其透光率最高还能达到85%，阻燃性能达到V-0，且光线变得柔和不刺眼。
本领域技术人员在实施时应当注意，在本发明中的制备方法中，步骤1）所采用的工程塑料粉碎机及其他加工步骤所采用的高分子材料搅拌机可以直接采用现有粉碎设备、搅拌设备；优选采用本司提供的工程塑料粉碎机及高分子材料搅拌机，经过本申请人实践证明，经本司提供的工程塑料粉碎机及高分子材料搅拌机所加工的材料可以使物料具有较高的粉碎度和搅拌均匀度，可以为制得暖光LED用聚碳酸酯产品提供一个较好保障。
性能试验：
试验一：针对成品暖光LED灯罩用聚碳酸酯的透光性能做出测定。
试验样本：经本发明上述4个实施例所记载技术方案制得的产品和市面上的普通暖光灯罩灯罩，不同技术得到的产品分别采样4种，普通暖光灯罩也采样4种。
注：抽样标准采用gb/t2828.1-2012。
试验结果如表1所示：
表1
注：表1中，系列1-4分别为本发明四个实施例所制得的产品，系列5为普通暖光灯罩，重复1-4为各产品的重复采样。
通过表1可以看出，经本发明所记载的技术方案所制得的暖光LED灯罩用聚碳酸酯产品的透光率最高达到85%，最低达到81%，而普通暖光灯罩的透光率最高只达到65%。
试验结论：
通过表2可以看出，经本发明所记载的技术方案所制得的暖光LED灯罩用聚碳酸酯的透光率远高于市面上的普通暖光灯罩的透光率；其中，以实施例1所记载的制备方法，即在所述步骤5）中，第一段搅拌的搅拌速度为80r/min，搅拌时间为1h，第二段搅拌的搅拌速度为350r/min，搅拌时间为30min，第三段搅拌的搅拌速度为320r/min，搅拌时间为4h；在所述步骤6）中，独立段的挤出温度为285℃，加注段的挤出温度为330℃，啮合段的挤出温度为300℃所制得聚碳酸酯的透光率最高，最高达到85%，相比普通暖光灯罩的透光性能，提升明显。
试验二：针对成品暖光LED灯罩用聚碳酸酯的阻燃性能做出测定。
试验样本：经本发明上述4个实施例所记载技术方案制得的产品和市面上的普通暖光灯罩，不同技术得到的产品分别采样4种，普通暖光灯罩也采样4种。
注：抽样标准采用gb/t2828.1-2012。
试验方法：对每个样品进行两次10秒的燃烧测试后，记录火焰熄灭时间，及是否有燃烧物掉落。
试验结果如表2所示：
表2 （单位：秒）
在以上测试中，系列1-5的4个重复均无燃烧物掉落。
注：表2中，系列1-4分别为本发明四个实施例所制得的产品，系列5为普通暖光灯罩，重复1-4为各产品的重复采样。
通过表2可以看出，经过本发明所制得的暖光LED灯罩用聚碳酸酯在测试时，最低时间为6秒，最高为8秒，而普通暖光灯罩的最低时间为15秒，最高为25秒，可以证明经过本发明四个实施例所记载的技术方案的阻燃等级均达到V-0级，普通暖光灯罩的阻燃性能为V-1级。
试验结论：
通过表2可以看出，经本发明所记载的技术方案所制得的暖光LED灯罩用聚碳酸酯的透光率远高于市面上的普通暖光灯罩的透光率；其中，以实施例1所记载的制备方法，即在所述步骤5）中，第一段搅拌的搅拌速度为80r/min，搅拌时间为1h，第二段搅拌的搅拌速度为350r/min，搅拌时间为30min，第三段搅拌的搅拌速度为320r/min，搅拌时间为4h；在所述步骤6）中，独立段的挤出温度为285℃，加注段的挤出温度为330℃，啮合段的挤出温度为300℃所制得暖光LED灯罩用聚碳酸酯的阻燃性能最高，相比普通暖光灯罩的阻燃性能，提升明显。