本发明涉及塑料母粒技术领域，具体涉及一种光扩散母粒及pet薄膜和制备方法。
背景技术：
近些年来，液晶显示器因其具备省电、轻薄、无辐射等优点在电脑、电视、手机等电子产品上得到广泛应用，成为人们研究的热点。背光源作为液晶显示器，其主要由：反射片、光源、导光板、多层光学薄膜及框架组成。为了使显示器获得分布较为均匀的光线输出，需要利用光扩散膜对导光板进行处理。
目前大部分的光扩散膜是使用透明的pet作为基材，在其表面涂覆一层含有光扩散颗粒的光扩散膜。但由于光扩散膜与pet本身的材质不同，弹性模量存在差别，一旦发生弯曲极易造成光扩散膜的脱落。
现有技术还存在小部分光扩散膜是内添加型的pet膜，通过在pet中添加光扩散剂和加工助剂制得。但是添加的光扩散剂种类、粒径和添加量均会对光扩散膜的透光率和雾度造成差异，并且光扩散剂与pet基体树脂直接混合也存在不相容的问题。
母粒是指在塑料加工成型过程中，为了操作上的方便，将所需要的各种助剂、填料与少量载体树脂先进行混合混炼，经过挤出机等设备计量、混合、熔融、挤出、切粒等加工过程制得的颗粒料。通过制备光扩散母粒，可以有效解决光扩散剂与pet基体树脂不相容的问题。
专利申请号为201210584658.2的发明专利公开了一种透明塑料用光扩散母粒，其扩散剂为微米级的光扩散微珠，但是微米级的无机微珠还是存在与母粒树脂相容性差、不宜分散的缺点，实际工业生产中残次率仍是较高的。
技术实现要素：
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解决无机光扩散剂难以分散、光扩散效果好的光扩散母粒，本发明的另一目的在于提供由该光扩散母粒与pet树脂共混改性制得的pet薄膜，该pet薄膜残次率低、成本较低、易于工业生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种光扩散母粒，包括如下重量份的原料：
其中，所述光扩散组合物为核壳结构微球，核壳结构微球的核为纳米无机光扩散剂，壳为微晶纤维素。
其中，所述光扩散组合物通过如下方法制得：
a、按1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮按重量比1-2:1的比例混合配置成离子溶剂，将所述离子溶剂升温至于90-100℃，然后在搅拌的过程中逐渐将微晶纤维素加入至所述离子溶剂，微晶纤维素的用量为离子溶剂的5wt％-8wt％，至离子溶剂完全清澈，得到微晶纤维素澄清溶液；
b、将纳米无机光扩散剂依次加入到步骤b得到的微晶纤维素澄清溶液，进行搅拌均质，得到悬浊液，其中，纳米无机光扩散剂的用量为微晶纤维素澄清溶液的3wt％-4wt％；
c、将步骤b得到的悬浊液加入至第二分散液中进行搅拌乳化，得到悬浮液，其中所述第二分散液的用量为悬浊液的6-8倍；
d、往步骤c得到的悬浮液加入无水乙醇并使其降温至20-25℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，得到粒径为15-40μm的光扩散组合物，其中无水乙醇的用量为悬浮液的20wt％-40wt％。
本发明通过纤维再生原理，以与聚酯树脂相容性较好的微晶纤维素微球作为纳米无机光扩散剂的载体，有效解决纳米无机光扩散剂易于团聚、难以分散和与基体树脂不相容等的问题，并且纳米无机光扩散剂由于其尺寸效应可以使pet薄膜具有高雾度、高折射、高透光率和底色度等优点；此外微晶纤维素也可以作为增强填料，增强母粒的拉伸强度、抗冲击性等机械性能。
其中，所述步骤b中的纳米无机光扩散剂为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡的至少一种。纳米二氧化钛的折射率为2.5-2.7，纳米二氧化硅的折射率为1.4-1.55，纳米硫酸钡的折射率为1.6-1.7，微晶纤维素的折射率为1.6-1.7，纯pet树脂的折射率为1.57左右，为了使pet薄膜具有优良的光散射效果，故选用该几种折射率不同的无机物进行复配组成光扩散组合物。
优选地，所述纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比3-5:2-4:1-3的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为30-50nm，纳米二氧化硅的粒径为40-50nm，纳米硫酸钡的粒径为35-45nm。该优选的复配纳米无机光扩散剂可以提高光散射效果，并且特定粒径的选择可以降低无机光扩散剂对光线的吸收性，特定粒径的组合可以提高纳米无机光扩散剂的各组分均匀分散性。
其中，所述步骤c中，所述第二分散液由真空泵油和第二乳化剂按重量比40-48:1的比例混合组成，所述第二乳化剂为吐温80。
步骤c中，对步骤b得到的悬浊液进行乳化是微晶纤维素微球化的必备步骤，并且由于悬浊液中还含有不溶于水的纳米无机光扩散剂，因此乳化效果对包埋作用具有重要的影响关系，优选地，所述步骤c中，所述第二分散液由真空泵油和第二乳化剂按重量比40-48:1的比例混合组成，所述第二乳化剂为吐温80，微晶纤维素在真空泵油的作用下分散成小液滴，析出后即可形成包埋纳米无机光扩散剂的多孔骨架。
其中，所述聚酯树脂为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸乙二酯中的至少一种。聚碳酸酯具有良好的抗热畸变性和抗冲击性，透光率在90％左右甲基丙烯酸甲酯俗称亚克力或有机玻璃，具有良好的力学性能且透光率高于普通玻璃，透光率为93％左右；聚对苯二甲酸乙二酯具有高透光率、附着力好、易加工等特点，透光率为90％左右。为了使本发明的母粒与pet树脂相容性更佳，光扩散母粒中的聚酯树脂也优选为对苯二甲酸乙二酯。
其中，所述有机光扩散剂为有机硅树脂微粉、聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粉和苯乙烯树脂微粉中的至少一种。该些有机光扩散剂透光性强，并且与母粒的聚酯树脂和pet薄膜的pet树脂的相容性均较好，易于分散，可以提高散光效果的均匀性。
优选地，所述有机光扩散剂由有机硅树脂微粉和苯乙烯树脂微粉按重量比1:1的比例组成。该优选的复配有机光扩散剂可以提高光散射效果，并且特定粒径的选择可以降低有机光扩散剂对光线的吸收性，特定粒径的组合可以提高有机光扩散剂的各组分均匀分散性。
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成。抗氧化剂可以提高光扩散母粒和pet薄膜的抗氧化性，从而提高两者的耐用性。
其中，所述光稳定剂为双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和/或聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)。优选地，所述光稳定剂由双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)按重量比1:1的比例混合组成。本发明的光稳定剂能够有效抑制聚酯树脂的光氧降解，并且与苯并三唑类紫外吸收剂并用，有很好的协同效应，可使塑料的光稳定性成倍提高，并且对塑料的力学性能基本无影响。
其中，所述紫外线吸收剂为2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和/或2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑。优选地，所述紫外线吸收剂由2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑按重量比1:1的比例混合组成。本发明的紫外线吸收剂可强烈地吸收紫外线，降低紫外线对聚酯树脂的破坏，提高塑料的使用寿命。
本发明还提供所述光扩散母粒的制备方法：按配比称取各原料进行混合，然后进行螺杆挤出造粒，即得到所述的光扩散母粒。
本发明还提供一种pet薄膜，其由pet树脂、加工助剂和所述的光扩散母粒组成。
本发明还提供所述pet薄膜的制备方法：各原料进行混合，然后进行共挤拉伸制得。
本发明的有益效果在于：本发明通过纤维再生原理，以与聚酯树脂相容性较好的微晶纤维素微球作为纳米无机光扩散剂的载体，有效解决纳米无机光扩散剂易于团聚、难以分散和与基体树脂不相容等的问题，并且纳米无机光扩散剂由于其尺寸效应可以使pet薄膜具有高雾度、高折射、高透光率和底色度等优点；此外微晶纤维素也可以作为增强填料，增强母粒的拉伸强度、抗冲击性等机械性能。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种光扩散母粒，包括如下重量份的原料：
其中，所述光扩散组合物通过如下方法制得：
a、按1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮按重量比1.5:1的比例混合配置成离子溶剂，将所述离子溶剂升温至于95℃，然后在搅拌的过程中逐渐将微晶纤维素加入至所述离子溶剂，微晶纤维素的用量为离子溶剂的6.5wt％，至离子溶剂完全清澈，得到微晶纤维素澄清溶液；
b、将纳米无机光扩散剂依次加入到步骤b得到的微晶纤维素澄清溶液，进行搅拌均质，得到悬浊液，其中，纳米无机光扩散剂的用量为微晶纤维素澄清溶液的3.5wt％；
c、将步骤b得到的悬浊液加入至第二分散液中进行搅拌乳化，得到悬浮液，其中所述第二分散液的用量为悬浊液的7倍；
d、往步骤c得到的悬浮液加入无水乙醇并使其降温至22℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，得到粒径为26μm的光扩散组合物，其中无水乙醇的用量为悬浮液的30wt％。
其中，所述纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比4:3:2的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为40nm，纳米二氧化硅的粒径为45nm，纳米硫酸钡的粒径为40nm。
其中，所述步骤c中，所述第二分散液由真空泵油和第二乳化剂按重量比44:1的比例混合组成，所述第二乳化剂为吐温80。
其中，所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二酯。
其中，所述有机光扩散剂由有机硅树脂微粉和苯乙烯树脂微粉按重量比1:1的比例组成。
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂由双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)按重量比1:1的比例混合组成。
其中，所述紫外线吸收剂由2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑按重量比1:1的比例混合组成。
本实施例还提供所述光扩散母粒的制备方法：按配比称取各原料进行混合，然后进行螺杆挤出造粒，即得到所述的光扩散母粒。
本实施例还提供一种pet薄膜，其由90wt％pet树脂、1wt％加工助剂和9wt％所述的光扩散母粒组成。
本实施例还提供所述pet薄膜的制备方法：各原料进行混合，然后进行共挤拉伸制得。
实施例2
一种光扩散母粒，包括如下重量份的原料：
其中，所述光扩散组合物通过如下方法制得：
a、按1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮按重量比1:1的比例混合配置成离子溶剂，将所述离子溶剂升温至于90℃，然后在搅拌的过程中逐渐将微晶纤维素加入至所述离子溶剂，微晶纤维素的用量为离子溶剂的5wt％，至离子溶剂完全清澈，得到微晶纤维素澄清溶液；
b、将纳米无机光扩散剂依次加入到步骤b得到的微晶纤维素澄清溶液，进行搅拌均质，得到悬浊液，其中，纳米无机光扩散剂的用量为微晶纤维素澄清溶液的3wt％；
c、将步骤b得到的悬浊液加入至第二分散液中进行搅拌乳化，得到悬浮液，其中所述第二分散液的用量为悬浊液的6倍；
d、往步骤c得到的悬浮液加入无水乙醇并使其降温至20℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，得到粒径为15μm的光扩散组合物，其中无水乙醇的用量为悬浮液的20wt％。
其中，所述纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比3:2:1的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为30nm，纳米二氧化硅的粒径为40nm，纳米硫酸钡的粒径为35nm。
其中，所述步骤c中，所述第二分散液由真空泵油和第二乳化剂按重量比40:1的比例混合组成，所述第二乳化剂为吐温80。
其中，所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二酯。
其中，所述有机光扩散剂为有机硅树脂微粉。
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:2的比例组成。
其中，所述光稳定剂为双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
其中，所述紫外线吸收剂为2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯。
本实施例还提供所述光扩散母粒的制备方法：按配比称取各原料进行混合，然后进行螺杆挤出造粒，即得到所述的光扩散母粒。
本实施例还提供一种pet薄膜，其由90wt％pet树脂、1wt％加工助剂和9wt％所述的光扩散母粒组成。
本实施例还提供所述pet薄膜的制备方法：各原料进行混合，然后进行共挤拉伸制得。
实施例3
一种光扩散母粒，包括如下重量份的原料：
其中，所述光扩散组合物通过如下方法制得：
a、按1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮按重量比2:1的比例混合配置成离子溶剂，将所述离子溶剂升温至于100℃，然后在搅拌的过程中逐渐将微晶纤维素加入至所述离子溶剂，微晶纤维素的用量为离子溶剂的8wt％，至离子溶剂完全清澈，得到微晶纤维素澄清溶液；
b、将纳米无机光扩散剂依次加入到步骤b得到的微晶纤维素澄清溶液，进行搅拌均质，得到悬浊液，其中，纳米无机光扩散剂的用量为微晶纤维素澄清溶液的4wt％；
c、将步骤b得到的悬浊液加入至第二分散液中进行搅拌乳化，得到悬浮液，其中所述第二分散液的用量为悬浊液的8倍；
d、往步骤c得到的悬浮液加入无水乙醇并使其降温至25℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，得到粒径为40μm的光扩散组合物，其中无水乙醇的用量为悬浮液的40wt％。
其中，所述纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比5:4:3的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为50nm，纳米二氧化硅的粒径为50nm，纳米硫酸钡的粒径为45nm。
其中，所述步骤c中，所述第二分散液由真空泵油和第二乳化剂按重量比48:1的比例混合组成，所述第二乳化剂为吐温80。
其中，所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二酯。
其中，所述有机光扩散剂为苯乙烯树脂微粉。
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂为聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)。
其中，所述紫外线吸收剂为2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑。
本实施例还提供所述光扩散母粒的制备方法：按配比称取各原料进行混合，然后进行螺杆挤出造粒，即得到所述的光扩散母粒。
本实施例还提供一种pet薄膜，其由90wt％pet树脂、1wt％加工助剂和9wt％所述的光扩散母粒组成。
本实施例还提供所述pet薄膜的制备方法：各原料进行混合，然后进行共挤拉伸制得。
实施例4
一种光扩散母粒，包括如下重量份的原料：
其中，所述光扩散组合物通过如下方法制得：
a、按1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮按重量比1:1的比例混合配置成离子溶剂，将所述离子溶剂升温至于92℃，然后在搅拌的过程中逐渐将微晶纤维素加入至所述离子溶剂，微晶纤维素的用量为离子溶剂的6wt％，至离子溶剂完全清澈，得到微晶纤维素澄清溶液；
b、将纳米无机光扩散剂依次加入到步骤b得到的微晶纤维素澄清溶液，进行搅拌均质，得到悬浊液，其中，纳米无机光扩散剂的用量为微晶纤维素澄清溶液的3.2wt％；
c、将步骤b得到的悬浊液加入至第二分散液中进行搅拌乳化，得到悬浮液，其中所述第二分散液的用量为悬浊液的6.3倍；
d、往步骤c得到的悬浮液加入无水乙醇并使其降温至21℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，得到粒径为40μm的光扩散组合物，其中无水乙醇的用量为悬浮液的24wt％。
其中，所述纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比3:4:1的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为35nm，纳米二氧化硅的粒径为42nm，纳米硫酸钡的粒径为37nm。
其中，所述步骤c中，所述第二分散液由真空泵油和第二乳化剂按重量比42:1的比例混合组成，所述第二乳化剂为吐温80。
其中，所述聚酯树脂为聚碳酸酯。
其中，所述有机光扩散剂为聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粉。
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂由双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)按重量比1:1的比例混合组成。
其中，所述紫外线吸收剂由2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑按重量比1:1的比例混合组成。
本实施例还提供所述光扩散母粒的制备方法：按配比称取各原料进行混合，然后进行螺杆挤出造粒，即得到所述的光扩散母粒。
本实施例还提供一种pet薄膜，其由90wt％pet树脂、1wt％加工助剂和9wt％所述的光扩散母粒组成。
本实施例还提供所述pet薄膜的制备方法：各原料进行混合，然后进行共挤拉伸制得。
实施例5
一种光扩散母粒，包括如下重量份的原料：
其中，所述光扩散组合物通过如下方法制得：
a、按1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮按重量比2:1的比例混合配置成离子溶剂，将所述离子溶剂升温至于97℃，然后在搅拌的过程中逐渐将微晶纤维素加入至所述离子溶剂，微晶纤维素的用量为离子溶剂的7wt％，至离子溶剂完全清澈，得到微晶纤维素澄清溶液；
b、将纳米无机光扩散剂依次加入到步骤b得到的微晶纤维素澄清溶液，进行搅拌均质，得到悬浊液，其中，纳米无机光扩散剂的用量为微晶纤维素澄清溶液的3.7wt％；
c、将步骤b得到的悬浊液加入至第二分散液中进行搅拌乳化，得到悬浮液，其中所述第二分散液的用量为悬浊液的7.5倍；
d、往步骤c得到的悬浮液加入无水乙醇并使其降温至24℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，得到粒径为17μm的光扩散组合物，其中无水乙醇的用量为悬浮液的35wt％。
其中，所述纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡按重量比5:2:1的比例组成，纳米二氧化钛的粒径为45nm，纳米二氧化硅的粒径为47nm，纳米硫酸钡的粒径为42nm。
其中，所述步骤c中，所述第二分散液由真空泵油和第二乳化剂按重量比46:1的比例混合组成，所述第二乳化剂为吐温80。
其中，所述聚酯树脂为聚甲基丙烯酸甲酯。
优选地，所述有机光扩散剂由有机硅树脂微粉和苯乙烯树脂微粉按重量比1:2的比例组成。
其中，所述抗氧化剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂由双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶丁二酸酯)按重量比1:1的比例混合组成。
其中，所述紫外线吸收剂由2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯和2-(2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑按重量比1:1的比例混合组成。
本实施例还提供所述光扩散母粒的制备方法：按配比称取各原料进行混合，然后进行螺杆挤出造粒，即得到所述的光扩散母粒。
本实施例还提供一种pet薄膜，其由90wt％pet树脂、1wt％加工助剂和9wt％所述的光扩散母粒组成。
本实施例还提供所述pet薄膜的制备方法：各原料进行混合，然后进行共挤拉伸制得。
本发明实施例1-5的pet薄膜厚度均为100μm，对实施例1-5的pet薄膜进行性能测试，测试结果见下表。
由上表可知，通过本发明的光扩散母粒改性的pet薄膜不仅具有良好的光学性能，还具有优异的力学性能。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。