一种过滤黄光的led材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种过滤黄光的LED材料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 现有技术能源危机、温室效应以及生态环境日益恶化的现实，促使人们寻找节能 照明替代品。发光二极管（Light Emitting Diode，LED)，因其体积小、寿命长、显色丰富和 突出的节能环保特性等诸多优点在显示、交通、电器及照明等领域得到日益广泛的应用，是 我国节能减排、清洁生产和可持续发展的关键技术之一。我国LED行业已初具规模并具有 良好的发展势头。但是一般LED灯由于光源是白光，且易产生黄光，导致眼睛疲劳，因此需 要消除。目前相关文献与专利中并未见到有关LED灯中过滤黄光的报告，而传统玻璃生产 技术中使用氧化钕稀土达到类似的效果，但是由于LED灯材料种类较多，有PC、PMMA、PCTG 等材料，材料的折射率不同，导致改性的材料透光率及雾度差距较大，因此寻找匹配的吸光 填料显得尤为重要。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种过滤黄光的 LED材料，本发明所生产的过滤黄光的LED材料的过滤黄光、透光率、雾度等光学性能优异， 能有效过滤消除LED灯所产生的黄光，减轻缓解眼睛疲劳，保护眼睛，使眼睛免收黄光伤 害。本发明的另一目的在于提供一种过滤黄光的LED材料的制备方法，该材料制备方法工 艺简单，操作控制方便，质量稳定，成品率高，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生 产。
[0004] 本发明的目的通过下述技术方案实现： 一种过滤黄光的LED材料，其包括以下质量份的原料： 基材 60-100份， 过滤黄光助剂 1-13份， 光扩散剂 0. 1-1. 0份， 抗氧剂 0. 1-0. 8份， 分散剂DP310 0.2-0. 4 份， 去离子水 2-26份， 其中，所述过滤黄光助剂为氟化钕、氧化钕、氯化钕和硝酸钕中的一种或一种以上的混 合物。
[0005] 优选的，所述的一种过滤黄光的LED材料，其包括以下质量份的原料： 基材 70-90份， 过滤黄光助剂 5-10份， 光扩散剂 0. 2-0. 8份， 抗氧剂 0. 3-0. 6份， 分散剂DP310 0.2-0. 4份， 去离子水 10-20份， 其中，所述过滤黄光助剂为氟化钕、氧化钕、氯化钕和硝酸钕中的一种或一种以上的混 合物。
[0006] 本发明使用DP310作为分散剂，能有效的减少网膜堵塞，减低压出机里的反压而 达到更有效率的加工；能够在加工时增加螺杆速度，同时也能达到更好的分散性能；能有 效的打散颜料附聚物，减少斑点，增加材料光泽度；能带给产品更稳定的质量，减少拉条断 裂的发生，从而减少废品率，提商材料的品质，降低生广成本。
[0007] 优选的，所述基材为？(：、？嫌仏、0^、？￡了6、？(^6、485、？5和45中的一种。
[0008] 优选的，所述光扩散剂为有机娃光扩散剂或丙烯酸酯光扩散剂。有机娃光扩散剂 或丙烯酸酯光扩散剂，有机硅光扩散剂相对一般光扩散剂具有效率高、耐热性尤其突出、色 质稳定、不黄变、颗粒微观形态控制更精细、粒径分布窄的显著优势，材料力学性能和内冲 击性能优异。
[0009]优选的，所述抗氧剂为1076和168的混合物。1076氧化剂和168氧化剂协同使 用，挥发性低，耐水解性特出，可有效防止混合和造粒过程中氧化降解所导致的分子量变化 (如断链和交联)，防止颜色变化。
[0010] 一种过滤黄光的LED材料的制备方法，包括以下步骤： 步骤A、取配方质量份的去离子水和过滤黄光助剂分散在大烧杯中，边搅拌边加热到80-90°C，到达目标温度后，静止保温处理1. 5-2. 5h，然后空冷晾干，直到上清液剩余量为 8-12ml时，直接将上清液倒掉，将大烧杯中的剩余物转移至铁制容器中放置烘箱中烘烤，烘 烤干燥完成后，将所得的粉体取出，冷却至室温，备用； 步骤B、分别取配方质量份的光扩散剂、抗氧剂、DP310和步骤A中的备用粉体加入高速 搅拌机中进行混合，至完全混合后，停止搅拌，取混合粉料备用； 步骤C、将步骤B所得混合粉料与取配方质量份的树脂加入高速机，搅拌混合均匀后， 在挤出机中挤出造粒。
[0011] 优选的，所述步骤A中的干燥处理方式为：先将所述剩余物置于110-130°C烘箱烘 烤ll-13h，然后转至290-3KTC烘箱烘烤22-26h。
[0012] 因为把上清液倒掉后，剩余水分还是比较多的，此时如果太高温度烘烤，可能剧烈 沸腾，冲出铁制容器，110-130°C主要是除掉游离的水；290-3KTC是为了进一步除掉可能以 氢键结合的去离子水，两步不一样，因为挤出或注塑的上限温度在300°C，如果此温度下水 出不来就对体系没影响，所以只需要除掉310°C以下的水分。
[0013] 优选的，所述步骤B中的搅拌方式为每搅拌3min，停30s，如此重复搅拌4-6次至 完全混合后，停止搅拌。通过间歇式搅拌，材料混合更为充分，混合更为均匀。采用间歇性 搅拌的优点是：因为连续搅拌，生热很快，内热会导致材料有一定的降解，此材料属于光学 材料，轻微的变化对后续谱图都会产生一定的影响，采用间歇式搅拌避免材料的降解。
[0014] 优选的，一种过滤黄光的LED材料的制备方法，所述挤出机的五段挤出温度分别 是：一区温度为200-230°C，二区温度为210-230°C，三区温度为210-230°C，四区温度为 210-265°C，五区温度为210-260°C，所述挤出机的转速为360-440r/min。
[0015]本发明的有益效果在于：本发明所生产的过滤黄光的LED材料的过滤黄光、透光 率、雾度等光学性能优异，能有效过滤消除LED灯所产生的黄光，减轻缓解眼睛疲劳，保护 眼睛，使眼睛免收黄光伤害。黄光的中心波长为570nm，本发明通过使用钕的化合物作为过 滤黄光助剂，能够有效得过滤出去波长在560-590nm的黄光，过滤黄光彻底，能有限防止眼 睛被黄光伤害；采用有机硅光扩散剂或丙烯酸酯光扩散剂，效率高、耐热性尤其突出、色质 稳定、不黄变、颗粒微观形态控制更精细、粒径分布窄的显著优势，材料力学性能和内冲击 性能优异。
[0016]本发明的一种过滤黄光的LED材料的制备方法，该材料制备方法工艺简单，操作 控制方便，质量稳定，成品率高，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。本发明使 用DP310作为分散剂，能有效的减少网膜诸塞，减低压出机里的反压而达到更有效率的加 工；能够在加工时增加螺杆速度，同时也能达到更好的分散性能；能有效的打散颜料附聚 物，减少斑点，增加材料光泽度；能带给产品更稳定的质量，减少拉条断裂的发生，从而减少 废品率，提高材料的品质，降低生产成本。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明的实施例1过滤黄光的LED材料的红外吸收光谱图； 图2是本发明的实施例2过滤黄光的LED材料的红外吸收光谱图； 图3是本发明的实施例3过滤黄光的LED材料的红外吸收光谱图。
【具体实施方式】
[0018] 参见附图1-3,为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例以及附图对本发 明作进一步的说明，实施例提及的内容并非对本发明的限定。
[0019] 实施例1 本实施例的一种过滤黄光的LED材料，其包括以下质量份的原料： 基材 60份， 过滤黄光助剂 1份， 光扩散剂〇. 1份， 抗氧剂〇. 1份， DP310 〇? 2份， 去离子水 2份， 其中，所述过滤黄光助剂为氟化钕。
[0020] 本实施例中，所述基材为PC。
[0021]本实施例中，所述光扩散剂为有机娃光扩散剂。
[0022]本实施例中，所述抗氧剂为1076和168以质量比1 :1组成的混合物。
[0023] 本实施例的一种过滤黄光的LED材料的制备方法，包括以下步骤： 步骤A、取配方质量份的去离子水和过滤黄光助剂分散在大烧杯中，边搅拌边加热到80°C，到达目标温度后，静止保温处理2. 5h，然后空冷晾干，直到上清液剩余量为8ml时，直 接将上清液倒掉，将大烧杯中的剩余物放置烘箱中烘烤，烘烤干燥完成后，将所得的粉体取 出，冷却至室温，备用； 步骤B、分别取配方质量份的光扩散剂、抗氧剂、DP310和步骤A中的备用粉体加入高速 搅拌机中进行混合，至完全混合后，停止搅拌，取混合粉料备用； 步骤C、将步骤B所得混合粉料与取配方质量份的树脂加入高速机，搅拌混合均匀后， 在挤出机中挤出造粒。
[0024] 本实施例中，所述步骤A中的干燥处理方式为：先将所述剩余物置于110°C烘箱烘 烤13h，然后转至290°C烘箱烘烤26h。
[0025] 本实施例中，所述步骤B中的搅拌方式为每搅拌3min，停30s，如此重复搅拌4次 至完全混合后，停止搅拌。
[0026] 本实施例中，所述挤出机的五段挤出温度分别是：一区温度为225°C，二区温度 为235°C，三区温度为245°C，四区温度为260°C，五区温度为255°C，所述挤出机的转速为 360r/min〇
[0027] 本实施例生产的材料的物性测试数据列于下表一。
[0028] 实施例2 本实施例的一种过滤黄光的LED材料，其包括以下质量份的原料： 基材 70份， 过滤黄光助剂 5份， 光扩散剂〇. 2份， 抗氧剂〇. 3份， DP310 〇? 2份， 去离子水 1〇份， 其中，所述过滤黄光助剂为氧化钕。
[0029] 本实施例中，所述基材为PMMA。
[0030]本实施例中，所述光扩散剂为有机娃光扩散剂。
[0031] 本实施例中，所述抗氧剂为1076和168以质量比比1 :2组成的混合物。
[0032] 本实施例的一种过滤黄光的LED材料的制备方法，包括以下步骤： 步骤A、取配方质量份的去离子水和过滤黄光助剂分散在大烧杯中，边搅拌边加热到85°C，到达目标温度后，静止保温处理2h，然后空冷晾干，直到上清液剩余量为10ml时，直 接将上清液倒掉，将大烧杯中的剩余物放置烘箱中烘烤，烘烤干燥完成后，将所得的粉体取 出，冷却至室温，备用； 步骤B、分别取配方质量份的光扩散剂、抗氧剂、DP310和步骤A中的备用粉体加入高速 搅拌机中进行混合，至完全混合后，停止搅拌，取混合粉料备用； 步骤C、将步骤B所得混合粉料与取配方质量份的树脂加入高速机，搅拌混合均匀后， 在挤出机中挤出造粒。
[0033] 本实施例中，所述步骤A中的干燥处理方式为：先将所述剩余物置于120°C烘箱烘 烤12h，然后转至300°C烘箱烘烤24h。