一种led灯专用生态环保阻燃增韧材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED灯专用生态环保阻燃增韧材料及其制备方法，按照重量份的主要原料包括：聚乳酸35?45份、阻燃增韧剂5?15份、蔗糖多酯15?25份、椰油酰甘氨酸钠5?10份；所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括：二氧化硅6?12份、滑石粉6?12份、木材纤维20?30份、黄原胶20?30份、木薯淀粉5?10份。本发明中LED灯专用生态环保阻燃增韧材料采用生态环保的原材料复配而成，制备出的材料综合性能优异，具有成型加工性好、阻燃性能高、增韧性强、成本低廉、生态环保可降解等优点。
【专利说明】
一种LED灯专用生态环保阻燃増韧材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种高分子材料技术领域，具体是一种LED灯座专用生态环保阻燃增韧材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，面临全球资源危机，LED产业如雨后春笋般发展起来，现已广泛应用于照明、显示等行业。由于其具有节能、环保、寿命长等优点，LED照明的应用前景十分广阔，而随着LED照明产业的迅猛发展，导致每年产生的废旧LED产品堆积如山，给环境造带来了严重的污染。同时，大功率LED的不断普及也给新型增强阻燃材料的研究带来了不小的挑战。聚乳酸作为一种具有优良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。聚乳酸这种线型热塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麦等一些植物中提取的淀粉为最初原料，经过酶分解得到葡萄糖，再经过乳酸菌发酵后变成乳酸，然后经过化学合成得到高纯度乳酸。聚乳酸制品废弃后在土壤或水中，30天内会在微生物、水、酸和碱的作用下彻底分解成CO2和H2O,随后在太阳光合作用下，又成为淀粉的起始原料，不会对环境产生污染，因而是一种完全自然循环型的可降解材料。但聚乳酸的刚而脆(断裂伸长率〈10%)，大大限制了聚乳酸的广泛应用。
[0003]因此，如何制备LED灯专用生态环保材料，同时降低其工艺成本及提高阻燃增韧性能，这始终是LED灯专用生态环保阻燃增韧材料推广应用的技术难题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种LED灯座专用生态环保阻燃增韧材料及其制备方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种LED灯专用生态环保阻燃增韧材料，按照重量份的主要原料包括:聚乳酸35-45份、阻燃增韧剂5-15份、蔗糖多酯15-25份、椰油酰甘氨酸钠5-10份、芳香胺类抗氧剂5-10份;所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括:二氧化硅6-12份、滑石粉6-12份、木材纤维20-30份、黄原胶20-30份、木薯淀粉5-10份。
[0006]作为本发明进一步的方案:所述的LED灯专用生态环保阻燃增韧材料，按照重量份的主要原料包括:聚乳酸40份、阻燃增韧剂10份、鹿糖多酯20份、椰油酰甘氨酸钠8份、芳香胺类抗氧剂10份;所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括:二氧化硅9份、滑石粉9份、木材纤维25份、黄原胶25份、木薯淀粉8份。
[0007]作为本发明进一步的方案:燃增韧剂中木材纤维的长度为60-100μπι。
[0008]—种LED灯专用生态环保阻燃增韧材料的制备方法，具体步骤为:
首先，将所述聚乳酸与蔗糖多酯混合，得到混合物料I;其次，将含硅阻燃增韧剂与芳香胺类抗氧剂、椰油酰甘氨酸钠混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的料斗中，混合物料II从侧喂料口加入，螺杆转速设定为300-600r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料;接着，在125-130°C下鼓风干燥4-5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED封装的增强高折射率改性硅胶材料。
[0009]作为本发明进一步的方案:具体步骤中螺杆转速设定为450r/min。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明中采用聚乳酸作为主要材料，完全绿色安全可降解;其他原料也均安全无毒生态科循环。所述阻燃增韧剂，其中二氧化硅、滑石粉的添加使用大大提升了材料的阻燃性；木材纤维和木薯淀粉可增强材料的韧性，尤其是木薯淀粉糊化过程形成了支链淀粉结构域，并通过分子间的交联最终构成具三维网状结构的连续相，极大增强材料的柔韧性。
【具体实施方式】
[0011 ]下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0012]实施例1
一种LED灯专用生态环保阻燃增韧材料，按照重量份的主要原料包括:聚乳酸35份、阻燃增韧剂5份、蔗糖多酯15份、椰油酰甘氨酸钠5份;所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括:二氧化硅6份、滑石粉6份、木材纤维20份、黄原胶20份、木薯淀粉5份。
[0013]—种LED灯专用生态环保阻燃增韧材料的制备方法，具体步骤为:
首先，将所述聚乳酸与蔗糖多酯混合，得到混合物料I;其次，将含硅阻燃增韧剂与芳香胺类抗氧剂、椰油酰甘氨酸钠混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的料斗中，混合物料II从侧喂料口加入，螺杆转速设定为300r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料;接着，在125-130 °C下鼓风干燥4-5h，用注塑机注塑成型，即得LED灯专用生态环保阻燃增韧材料的制备方法。
[0014]上述工艺制备得到的LED灯专用生态环保阻燃增韧材料，测得其燃烧性能及力学性能参数如下:极限氧指数30.9%，缺口冲击强度10.1 KJ/m2，弯曲强度130MPa。
[0015]实施例2
一种LED灯专用生态环保阻燃增韧材料，按照重量份的主要原料包括:聚乳酸40份、阻燃增韧剂10份、蔗糖多酯20份、椰油酰甘氨酸钠8份、芳香胺类抗氧剂10份;所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括:二氧化硅9份、滑石粉9份、木材纤维25份、黄原胶25份、木薯淀粉8份。
[0016]—种LED灯专用生态环保阻燃增韧材料的制备方法，具体步骤为:
首先，将所述聚乳酸与蔗糖多酯混合，得到混合物料I;其次，将含硅阻燃增韧剂与芳香胺类抗氧剂、椰油酰甘氨酸钠混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的料斗中，混合物料II从侧喂料口加入，螺杆转速设定为450r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料;接着，在125-130°C下鼓风干燥4-5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED封装的增强高折射率改性硅胶材料。
[0017]上述工艺制备得到的LED灯专用生态环保阻燃增韧材料，测得其燃烧性能及力学性能参数如下:极限氧指数38.9%，缺口冲击强度12.8 KJ/m2，弯曲强度145MPa。
[0018]实施例3
一种LED灯专用生态环保阻燃增韧材料，按照重量份的主要原料包括:聚乳酸45份、阻燃增韧剂15份、蔗糖多酯25份、椰油酰甘氨酸钠10份、芳香胺类抗氧剂10份;所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括:二氧化硅12份、滑石粉12份、木材纤维30份、黄原胶30份、木薯淀粉1份。
[0019]—种LED灯专用生态环保阻燃增韧材料的制备方法，具体步骤为:
首先，将所述聚乳酸与蔗糖多酯混合，得到混合物料I;其次，将含硅阻燃增韧剂与芳香胺类抗氧剂、椰油酰甘氨酸钠混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的料斗中，混合物料II从侧喂料口加入，螺杆转速设定为600r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料;接着，在125-130°C下鼓风干燥4-5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED封装的增强高折射率改性硅胶材料。
[0020]上述工艺制备得到的LED灯专用生态环保阻燃增韧材料，测得其燃烧性能及力学性能参数如下:极限氧指数36.1%，缺口冲击强度11.7 KJ/m2，弯曲强度136MPa。
[0021]对比例I
一种LED灯专用材料，按照重量份的主要原料包括:聚乳酸40份、蔗糖多酯20份、椰油酰甘氨酸钠8份、芳香胺类抗氧剂1份。
[0022]—种LED灯专用材料的制备方法，具体步骤为:
首先，将所述聚乳酸与蔗糖多酯混合，得到混合物料I;其次，将芳香胺类抗氧剂与椰油酰甘氨酸钠混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的料斗中，混合物料II从侧喂料口加入，螺杆转速设定为450r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料;接着，在125-130°C下鼓风干燥4-5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED灯专用材料。
[0023]上述工艺制备得到的LED灯专用材料，测得其燃烧性能及力学性能参数如下:极限氧指数20.2%，缺口冲击强度6.8 KJ/m2，弯曲强度97MPa。
[0024]对比例2
一种LED灯专用材料，按照重量份的主要原料包括:聚乳酸40份、蔗糖多酯20份、椰油酰甘氨酸钠8份、芳香胺类抗氧剂1份。
[0025]—种LED灯专用材料的制备方法，具体步骤为:
首先，将所述聚乳酸与蔗糖多酯混合，得到混合物料I;其次，将芳香胺类抗氧剂与椰油酰甘氨酸钠混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的料斗中，混合物料II从侧喂料口加入，螺杆转速设定为450r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料;接着，在室温下干燥4_5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED灯专用材料。
[0026]上述工艺制备得到的LED灯专用材料，测得其燃烧性能及力学性能参数如下:极限氧指数12.6%，缺口冲击强度4.4 KJ/m2，弯曲强度78MPa。
[0027]对比例3
一种LED灯专用材料，按照重量份的主要原料包括:聚乳酸40份、阻燃增韧剂10份、蔗糖多酯20份、椰油酰甘氨酸钠8份;所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括:二氧化硅9份、滑石粉9份、木材纤维25份、黄原胶25份、木薯淀粉8份。
[0028]—种LED灯专用材料的制备方法，具体步骤为:
首先，将所述聚乳酸与阻燃增韧剂、蔗糖多酯混合，得到混合物料I;其次，将含硅阻燃增韧剂与芳香胺类抗氧剂、椰油酰甘氨酸钠混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的料斗中，混合物料II从侧喂料口加入，螺杆转速设定为450r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料;接着，在室温下干燥4-5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED灯专用材料。
[0029]上述工艺制备得到的LED灯专用材料，测得其燃烧性能及力学性能参数如下:极限氧指数25.2%，缺口冲击强度7.7 KJ/m2，弯曲强度11 IMPa。
[0030]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种LED灯专用生态环保阻燃增韧材料，其特征在于，按照重量份的主要原料包括:聚乳酸35-45份、阻燃增韧剂5-15份、蔗糖多酯15-25份、椰油酰甘氨酸钠5-10份、芳香胺类抗氧剂5-10份;所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括:二氧化硅6-12份、滑石粉6-12份、木材纤维20-30份、黄原胶20-30份、木薯淀粉5_10份。2.根据权利要求1所述的LED灯专用生态环保阻燃增韧材料，其特征在于，按照重量份的主要原料包括:聚乳酸40份、阻燃增韧剂10份、鹿糖多酯20份、椰油酰甘氨酸钠8份、芳香胺类抗氧剂10份;所述含硅阻燃增韧剂，按照重量份的主要原料包括:二氧化硅9份、滑石粉9份、木材纤维25份、黄原胶25份、木薯淀粉8份。3.根据权利要求1或2所述的LED灯专用生态环保阻燃增韧材料，其特征在于，所述含硅阻燃增韧剂中木材纤维的长度为60-1 ΟΟμπι。4.一种如权利要求1-3任一所述的LED灯专用生态环保阻燃增韧材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为: 首先，将所述聚乳酸与蔗糖多酯混合，得到混合物料I;其次，将含硅阻燃增韧剂与芳香胺类抗氧剂、椰油酰甘氨酸钠混合，得到混合物料II;最后，将所述混合物料I加入到双螺杆挤出机的料斗中，混合物料II从侧喂料口加入，螺杆转速设定为300-600r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料;接着，在125-130Γ下鼓风干燥4-5h，用注塑机注塑成型，即得用于LED封装的增强高折射率改性硅胶材料。5.根据权利要求4所述的LED灯专用生态环保阻燃增韧材料的制备方法，其特征在于，具体步骤中螺杆转速设定为450r/min。
【文档编号】C08L3/02GK105936743SQ201610513839
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】翁志刚, 孔敏, 方杰, 张磊, 翁志远, 程颖
【申请人】刘雷