一种高光效、高韧性的AS材料、其制备方法及灯罩与流程

本发明涉及灯具材料领域，具体涉及一种高光效、高韧性的as材料、其制备方法及灯罩。

背景技术：

在制造led灯的灯罩时，pc材料价格昂贵，熔融温度高，加工困难；pmma、ps、pvc等由于材料本身特性原因，不适用于注吹成型；传统的as材料具有刚性大、易脆裂等特点，在与灯杯装配后进行跌落测试时容易发生碎裂，无法通过相关的产品安全标准规定的物理检测，限制了as材料在led灯具行业的应用。

另，传统led灯的灯罩，其与灯杯衔接的管口部具有缺口和卡扣，然而使用传统的as材料由于韧性低、刚性大，在注吹成型时难以形成上述的缺口和/或卡扣。因此，有必要对以上不足加以改进。

技术实现要素：

为克服现有技术存在的上述不足，发明人对传统as材料进行了改进，提出了一种高韧性的as材料，其可通过以下技术方案实现：一种高韧性的as材料，制备其的原料成分包括：as树脂、增韧剂、光扩散剂、抗氧剂和润滑剂，其中，按重量百分比计，所述as树脂为65～89％，所述增韧剂为8～33％。

优选的，按重量百分比计，所述as树脂为66～80％，所述增韧剂为18～32％。

优选的，按重量百分比计，所述光扩散剂为0.8～1.2％，所述抗氧剂为0.2～0.4％，所述润滑剂为0.2～0.4％。

优选的，该as材料的密度为0.9～1.3g/cm3、熔融指数为20～34g/10min、拉伸强度为63～70mpa、断裂伸长率为1.8～5.2％、弯曲强度为94～115mpa、弯曲模量为3350～3500mpa，以及缺口冲击强度为30～93j/m。

优选的，所述增韧剂包括petg、pctg或k胶，所述光扩散剂的粒径为0.6～3um。

本发明的as材料韧性高、抗冲击性能好，突破了传统as材料的性能局限，不仅能够保持高光效，还适用于注吹成型，能够替代价格昂贵的pc材料生产led灯罩，扩大了as材料在led照明行业的应用范围，与pc材料相比成本可降低40％，具有较大的成本优势。

发明人还提出了上述的高韧性的as材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

s1,按比例称量原料成分；

s2,将称得的原料成分放入混合机中混匀，得到混合料；

s3,将s2所述混合料加入到双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒和干燥处理后，即得。

发明人发现传统led灯的灯罩，其管口部由于缺口的设置、卡扣邻接缺口的设置，使得装配后的产品结构不合理，影响了灯罩与灯杯的切合度和连接稳固性，而且在发生高空跌落时，应力更容易集中而发生碎裂，在以传统as材料制造的灯罩方式实施时，上述问题更加突出，因此还提出了一种由上述的高韧性的as材料制得的结构合理的灯罩，该灯罩包括管口部，所述管口部无缺口，所述管口部的外表面设有卡扣。

优选的，所述管口部呈凸环状，所述卡扣均匀排列在所述管口部的外表面。

本发明的灯罩与灯杯装配在一起时，可增强灯罩与灯杯装配的切合度和连接稳固性，跌落时，管口部和卡扣的结构还可起到缓冲作用，可避免全部的能量瞬间集中到灯罩的一个点上而发生碎裂，结构更可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明灯罩的实施例1的结构示意图。

图2为本发明灯罩的实施例2的结构示意图。

图中各标号对应如下，管口部1，卡扣2。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的描述：

关于上表中原料成分的说明：

as树脂：丙烯腈(a)及苯乙烯(s)的二元共聚物as，生产厂家为台化，牌号为nf2200，注塑级as树脂。

增韧剂:生产厂家为韩国sk化学，牌号为skygreenk2012。

光扩散剂：有机硅光扩散粉,生产厂家为日本信越，牌号为kmp-590。

抗氧剂：包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，牌号1010，生产厂家为汽巴精化；辅助抗氧剂为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，牌号6280，生产厂家为韩国松原化工有限公司。

润滑剂：聚酰胺蜡，牌号fa1，生产厂家为科莱恩化学股份有限公司，除了起到润滑作用，有利于材料脱模，还可提高复合材料的透明度。

本发明高韧性的as材料的实施例1-5和对比例1，如上表所示，所用的原料成分总份数为100份，按重量份计，各示例均包括1份光扩散剂、0.3份抗氧剂和0.3份润滑剂。

其中，在实施例1中，还包括88.4份as树脂和10份增韧剂；在实施例2中，还包括83.4份as树脂和15份增韧剂；在实施例3中，还包括78.4份as树脂和20份增韧剂；在实施例4中，还包括73.4份as树脂和25份增韧剂；在实施例5中，还包括68.4份as树脂和30份增韧剂。

上述各示例的as材料可通过以下方法制得：

步骤a、按比例称量上述原料，将其放入高速混合机中充分搅拌5～10分钟形成混合料；

步骤b、将混合料加入到双螺杆挤出机中，经过熔融、挤出、造粒和干燥处理后，即得成品。

上述的双螺杆挤出机采用的是瑞亚公司生产的65双螺杆挤出机，其加工温度优选为180-220℃，挤出机的真空度优选≥0.08mpa，挤出机的长径比为25-40，挤出机的螺杆转速为300-600转/分钟。

具体加工条件为：物料混拌转速为：200转/分钟；一区温度：180℃、二区温度：200℃、三区温度：210℃、四区温度：210℃、五区温度：220℃、六区温度：220℃、七区温度：210℃、八区温度：210℃、九区温度：220℃，主机转速：400转/分钟。

上述方法简便易行，通过上述方法制得的as材料测试结果如下表所示：

注：比重按astmd792/(gb/t1033)标准进行测试；缺口冲击强度按astmd256/(gb/t1843)标准进行测试；拉伸性能测试按astmd638/(gb/t1040)标准进行测试；弯曲性能测试按astmd790/(gb/t9341)标准进行测试；熔融指数测试按astmd1238/(gb/t3682)标准进行测试；透光率与雾度按测试按astmd1003/(gb/2410-80)标准进行测试；热变形测试按astmd648/(gb/t1634)标准进行测试。

从上述实施例1至5的的测试结果可以看出，制得的高韧性的as材料具有高透光率、耐热性好和优异的加工性能，与pc材料相比，还具有原料成本低等优点，因此增韧后的as材料不仅能够保持高光效，还适用于注吹成型，能够替代价格昂贵的pc材料以生产led灯罩。

在其它一些实施例中，上述的增韧剂优选与as材料折光系数相匹配的。合金材料的透明度取决于两种材料的折射率，如果两种材料的折射率完全相等，则产品表现为全透明；反之，若材料的折射率差别较大，两者微相之间折射率的差别造成的光散射效应会使材料丧失透明性。因此，本发明优选与as折射率相匹配的增韧剂，具体优选包括petg、pctg或k胶中的一种或两种，进一步优选petg，其折射率为1.57，与as材料折射率相同，可使制得的as材料具有高韧性同时保持高透光率。

上述的petg、pctg均是一种非晶型共聚酯，其常用的共聚单体为1,4-环己烷二甲醇，全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯，其制品高度透明，抗冲击性能优异，加工成型性能极佳。上述的k胶是苯乙烯—丁二烯共聚物，其透明度高、光泽性好、耐冲击,加工性能良好,可以加工出外观平滑、光泽、透明度高的制品。

上述的光扩散剂的粒径优选为0.6～3um，该粒径范围的光扩散剂可使制得的as材料的雾化效果更好。

基于上述项目的测试结果，制备高韧性的as材料的原料成分，按百分比计，优选包括65～89％的as树脂和8～33％的增韧剂；进一步优选包括66～80％的as树脂和18～32％的增韧剂，如此制得的as材料的韧性更高、综合性能更优越。

基于上述项目的测试结果，具体实施时，制得的高韧性的as材料优选具有以下性能参数：密度为0.9～1.3g/cm³、熔融指数为20～34g/10min、拉伸强度为63～70mpa、断裂伸长率为1.8～5.2％、弯曲强度为94～115mpa、弯曲模量为3350～3500mpa，以及缺口冲击强度为30～93j/m；进一步优选还具有以下性能：阻燃性能-0.8mmv2级，0.45mpa热变形温度为91.5～96℃，1.0mm厚度的一次性透光率为65～66％，雾度为93～94％。

本发明的灯罩的实施例1，如图1所示，其由上述的高韧性的as材料制得，包括管口部1，管口部1无缺口，并呈凸环状，管口部1的外表面设有卡扣2，两卡扣2对称设置。由于管口部1无缺口，使得管口部1的结构更稳固可靠。由于所用as材料具有高韧性，所以管口部1和卡扣2可在进行注吹时完全成型。

上述灯罩与灯杯装配在一起时，可增强灯罩与灯杯装配的切合度和连接稳固性，同时给予灯罩与灯杯充分的空间，在发生高空跌落时，触碰地面后发生缓冲，避免全部的能量瞬间集中到灯罩的一个点上而发生碎裂；半圆形的灯罩结构，as材料的刚性，可使产品受力不易发生变形，增强了产品的抗压能力。

本发明的灯罩的实施例2，如图2所示，其由上述的高韧性的as材料制得，包括管口部1，管口部1设计成整圈、无缺口，并呈凸环状，管口部1的外表面设有卡扣2，四卡扣2均匀设置。多个卡扣2的设置，可进一步增强灯罩与灯杯装配的切合度和连接稳固性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。