本发明涉及高分子材料
技术领域：
，特别涉及一种led照明用光扩散阻燃聚碳酸酯材料，本发明还涉及一种光扩散阻燃聚碳酸酯材料的制备方法。
背景技术：
：发光二极管(led)作为照明灯具应用时呈现出节能环保、寿命长、对环境友好的特性，与此同时，led的发光特点为方向性较强的射光，较为刺眼，led灯具外壳材料的开发逐渐成为该领域的研究热点。光扩散材料也称作光散射材料或散光材料，是一类能够使光通过的同时还能有效扩散光的材料，可将点、线光源转化成线、面光源，光扩散材料可通过将与基材不同折射系数的光扩散粒子分散在透明基材中制备而获得，光扩散材料应用于led照明技术是近年来开辟的崭新应用领域。评价光散射材料使用性能的主要指标是透光率和雾度，其中雾度又称浊度，是透过试样而偏离入射光方向的散射光与透射光通量之比，雾度衡量透明或半透明材料的不清晰或者浑浊的程度，材料
技术领域：
通常采用雾度指标来表征光散射材料的光散射强弱。目前，光散射材料可采用聚合法制备或者共混法制备。比较常用的光散射材料基体多为一些透明高分子材料，例如：聚苯乙烯(ps)、透明聚烯烃材料、聚对苯二甲酸乙二酯(pbt)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)等。聚碳酸酯(pc)作为一类非结晶热塑性工程塑料，与abs、pom、pa、pbt并称为五大通用工程塑料，pc材料强度高、刚性大，尺寸稳定性佳，拥有优异的力学性能、良好的抗冲击特性、较高的热形变温度以及良好的耐蠕变性和着色性，以出色的综合性能广泛应用于航空航天、机械交通、电子电器、建筑运输、信息存储等诸多领域，由于pc树脂透明度非常优异，透光率高，已经成为led光散射材料的优选基材，然而，现有技术中以pc为基 材制备的光扩散材料，往往采用一些无机粒子添加其中，此种粒子分布不均将导致透光性较低，且材料的综合性能单一，灯具难以满足多元化的使用需求。技术实现要素：本发明的第一个目的是提供一种透光性良好的led照明用光扩散阻燃聚碳酸酯材料。本发明的第一个技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种led照明用光扩散阻燃聚碳酸酯材料，包括以下重量份的原料组成：所述光扩散剂为丙烯酸酯类光扩散剂、有机硅类光扩散剂、苯乙烯类树脂中的一种或多种复合而成。所述相容剂为san、ps-g-pmma、ps-g-mah、ps-b-pmma、、gma-g-sma中的一种或多种复合而成。所述复合阻燃剂为有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂复合而成，所述有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂的重量比为20:1～25:1。所述有机硅系阻燃剂为八苯基环四硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷或者聚二甲基硅氧烷聚合物中的一种或多种；所述磺酸盐类阻燃剂为二苯甲砜磺酸钾、三氯苯基磺酸钠、全氟丁基 磺酸钾中的一种或多种。led照明用光扩散阻燃聚碳酸酯材料，包括以下重量份的原料组成：所述的荧光增白剂为4.4-双(5-甲基-2-苯并唑基)二苯乙烯(ksn)。所述抗氧剂为重量比1：2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂s9228或者pepq的复配物复配而成。所述润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂，所述内润滑剂为单甘酯；所述外润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、硅油、石蜡中的一种或多种，所述内润滑剂的用量为0.5～1.0份，所述外润滑剂的用量为0.2～0.4份；所述光稳定剂为紫外吸收剂，所述紫外吸收剂为苯并三唑类三嗪类中的一种或多种。本发明的第二个目的是提供一种led照明用光扩散阻燃聚碳酸酯材料的制备方法。本发明的第二个技术目的是通过以下技术方案得以实现的：led照明用光扩散阻燃聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：步骤⑴：将聚碳酸酯于120～130℃温度下干燥3～4小时；步骤⑵：按照重量配比称取经过上述步骤⑴干燥后的聚碳酸酯以及其余各种组分，将称取的 反应原料在高速混合机中搅拌10～30分钟，得到混合物料，将混合物料搅拌均匀后出料；步骤⑶：将上述步骤⑵的混合料加入双螺杆挤出机，在260～280℃的温度条件下经过熔融混炼挤出、冷却造粒，获得成品。综上所述，本发明具有以下有益效果：(1)与现有技术相比，本发明采用pc树脂、pmma材料同时作为基体，两种树脂共用赋予基体材料很好的透光率，制品结合上述两种材料的优点，具有高的表明硬度、突出的耐候性、良好的加工性能。(2)在上述两种复合基材中加入有机类光扩散剂，光扩散剂能够使光线柔和、光稳定性好，丙烯酸酯类、有机硅类、苯乙烯类树脂类光扩散剂的微粒结构规整，在基体树脂中的分散性好，便于形成混合体系，从而发挥均匀透光的效果，且成型加工时微粒不会团聚成球状或者簇状，避免损伤挤出或者其他成型加工设备。(3)进一步地，在上述有机类光扩散剂中继续添加了荧光增白剂ksn，光扩散剂与荧光增白剂二者配合协作应用，不仅能够提高透光率，还有利于提升光扩散效果，并且赋予制品极好的光泽度和外观状态。(4)基于pc、pmma塑料合金体系，本发明的配方中添加有相容剂，相容剂的存在增强了pc、pmma基体树脂之间的界面结合程度与相容性，有利于二者形成微观结构均匀的共混体系，进而发挥出最佳复合效果，提高产物的力学强度，赋予制品很好的冲击韧性和加工流动特性。(5)加入复合阻燃剂组分，该复合阻燃剂选取有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂按照优选比例复配而成，二者协效发挥作用，只需极少的添加量即可显著降低pc、pmma材料的燃烧性能，赋予制品出色的阻燃性能，高效、发烟量少、燃烧过程中不产生熔体滴落、无卤环保。(6)配方中设置有内润滑剂和外润滑剂，内润滑剂与pc、pmma基体的相容性好，可 均匀分布于pc、pmma大分子结构单元之间，大分子链单元更易移动，提高流动性，减小物料在摩擦和剪切时产生的热量，消除熔体温度波动，外润滑剂在温度和压力作用下融化并向熔体表面析出，降低熔融物料对基础设备及模具的粘附力，内润滑剂与外润滑剂同时使用，使基体材料之间以及物料与模具设备之间均具备润滑作用，效果突出。(7)抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂s9228或者pepq的复配物复配而成，仅需少量，该复配抗氧剂便可延缓或者抑制pc、pmma大分子氧化过程的进行，阻止pc、pmma在外部环境中老化并延长制品的使用寿命。具体实施方式表1实施例一至实施例六的原料组分及含量按照表1所示的配方称取各个组分，将实施例一至实施例六的原料及其配比按照如下步骤制备led照明用光扩散阻燃聚碳酸酯：步骤(1)：将pc放置于鼓风干燥机中，在120℃的温度条件下干燥3.5小时，将复合阻燃剂中的有机硅阻燃剂与磺酸盐阻燃剂放置于80℃温度条件下干燥40分钟；将pmma放置于鼓风干燥机中，在85℃的温度条件下干燥4小时；步骤(2)：按照表1各个物料组分及其重量配比，称取经过干燥后的pc、有机硅阻燃剂与磺酸盐阻燃剂、pmma，继续称取光扩散剂、相容剂、光稳定剂、润滑剂、抗氧剂、ksn，将反应原料在高速混合机中搅拌30分钟，得到混合均匀的物料；步骤(3)：将上述步骤⑵中制备的混合物料送入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的长径比为40:1，在270℃的温度条件下经过熔融混炼挤出、冷却造粒，获得led照明用光扩散阻燃聚碳酸酯材料成品。表2对比例一至对比例三的原料组分及含量原料组分对比例一对比例二对比例三pc909090pmma151510光扩散剂00.60.6相容剂2.502.5复合阻燃剂1.51.50光稳定剂1.51.51.5润滑剂0.80.80.5抗氧剂0.80.80.8ksn02.22.2对比例一、对比例二、对比例三的制备方法与实施例一至实施例六的制备方法相同。实施例一：pc90份；pmma5份；光扩散剂0.02份，为丙烯酸酯类光扩散剂、有机硅类光扩散剂按照1:2的质量比配合而成；相容剂0.6份；光稳定剂0.5份；复合阻燃剂2.5份,为有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂复合而成，有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂的重量比为20:1；润滑剂0.1份；抗氧剂0.1份,其为重量比1：2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂s9228和pepq的复配物复配而成；ksn1.0份。实施例二：pc90份；pmma10份；光扩散剂1.0份，为丙烯酸酯类光扩散剂、有机硅类光扩散剂按照1:2的质量比配合而成；光稳定剂0.5份；相容剂1.0份；复合阻燃剂2.0份，为有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂复合而成，有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂的重量比为20:1；润滑剂0.2份；抗氧剂0.2份，其为重量比1：2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂s9228和pepq的复配物复配而成；ksn1.5份。实施例三：pc90份；pmma15份；光扩散剂2.0份，为丙烯酸酯类光扩散剂、有机硅类光扩散剂按照1:2的质量比配合而成；光稳定剂1.0份；相容剂1.5份；复合阻燃剂1.0份，为有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂复合而成，有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂的重量比为20:1；润滑剂0.6份；抗氧剂0.6份，其为重量比1：2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂s9228和pepq的复配物复配而成；ksn1.5份。实施例四：pc90份；pmma20份；光扩散剂3.0份，为丙烯酸酯类光扩散剂、有机硅类光扩散剂按照1:2的质量比配合而成；光稳定剂1.0份；相容剂2.0份；复合阻燃剂1.0份，为有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂复合而成，有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂的重量比为20:1；润滑剂0.6份；抗氧剂0.6份，其为重量比1：2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂s9228和pepq的复配物复配而成；ksn1.8份。实施例五：pc90份；pmma15份；光扩散剂1.6份，为丙烯酸酯类光扩散剂、有机硅类光扩散剂按照1:2的质量比配合而成；光稳定剂1.5份；相容剂2.5份；复合阻燃剂1.5份，为有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂复合而成，有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂的重量比为20:1；润滑剂0.8份；抗氧剂0.8份，其为重量比1：2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂s9228和pepq的复配物复配而成；ksn2.2份。实施例六：pc90份；pmma25份；光扩散剂5份，为丙烯酸酯类光扩散剂、有机硅类光扩散剂按照1:2的质量比配合而成；光稳定剂2.0份；相容剂3.0份；复合阻燃剂0.6份，为有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂复合而成，有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂的重量比为20:1；润滑剂1.0份；抗氧剂1.0份，其为重量比1：2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂s9228和pepq的复配物复配而成；ksn3.0份。对比例一：pc90份；pmma15份；光稳定剂1.5份；复合阻燃剂1.5份，为有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂复合而成，有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂的重量比为20:1；相容剂2.5份；润滑剂0.8份；抗氧剂0.8份，其为重量比1：2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂s9228和pepq的复配物复配而成；对比例二：pc90份；pmma15份；光扩散剂0.6份，为丙烯酸酯类光扩散剂、有机硅类光扩散剂按照1:2的质量比配合而成；光稳定剂1.5份；复合阻燃剂1.5份，为有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂复合而成，有机硅系阻燃剂与磺酸盐类阻燃剂的重量比为20:1；润滑剂0.8份；抗氧剂0.8份，其为重量比1：2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂s9228和pepq的复配物复配而成；ksn2.2份。对比例三：pc90份；pmma10份；光扩散剂0.6份，为丙烯酸酯类光扩散剂、有机硅类光扩散剂按照1:2的质量比配合而成；光稳定剂1.5份；相容剂2.5份；润滑剂0.5份；抗氧剂0.8份，其为重量比1：2的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂s9228和pepq的复配物复配而成；ksn2.2份。表3性能测试结果从表1与表3结合，本发明中加入了有机光扩散剂，从实施例一至实施例六的组分配比可知，随着光扩散剂的含量增加，试样中散射中心的含量升高，因此，散射光增强，制品的雾度增大，与此同时，材料的透光率下降，当光扩散剂的含量超过3.0份时，雾度值不再随光扩散剂的含量增加而增大。当本发明中的光扩散剂与荧光增白剂联合使用时，光扩散剂的含量为1.6份，荧光增白剂的含量为2.2份时，所获得的制品透光率和雾度均达到比较高的数值，实现了透光率与雾度兼具。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本发明做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12