[發(fā)明專利]用于LED燈罩的包含改性納米粒子的聚碳酸酯的制備方法

有效

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• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104610721A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 潘小和
• 申請（專利權）人: 矽照光電（廈門）有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L83/04;C08L67/02;C08K3/22;C08K3/36;F21V3/04
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技術領域

本發(fā)明涉及一種用于LED燈罩的包含改性納米粒子的聚碳酸酯的制備方法，屬于LED技術領域。

背景技術

LED是綠色環(huán)保光源，但其發(fā)出的光刺眼，需要通過特殊材料燈罩來解決，各種傳統(tǒng)解決方案中以采用光擴散PC為燈罩最佳，可達到高透光率、高擴散、光線均勻的特點。

LED發(fā)出的光是方向性較強的射光，是點光源，造成的缺點是光線刺眼，人眼難以接受，且照射面積小。如果作為照明使用時必須將光線散射開來才能達到照明的效果。傳統(tǒng)的解決方案包括三種：1、在原有燈罩基礎上添加色粉，如硫酸鋇等，加入這些顆粒可使光進行多次光折射達到光擴散的作用，該方法光擴散效果不明顯，且嚴重影響透光率；2、增加磨沙效果，但會嚴重降低燈罩的光線透過率；3、增加棱鏡，但光擴散效果有限，仍能看到刺眼的LED燈珠，且降低光線透過率。當前市場上出現(xiàn)了一種理想的解決方法，就是光擴散PC。光擴散PC可達到高透光率、高擴散、光線均勻的特點。光擴散PC是通過在PC樹脂中添加光擴散劑，光擴散劑呈球形，均勻分散在PC樹脂中，形成海島結構，由於PC樹脂和光擴散劑的折光指數(shù)不同，光線在光擴散劑表面類似鏡面反射，經(jīng)過多次反射，達到光擴散效果。光擴散劑的添加量、粒徑大小和分布、折光指數(shù)決定了材料的光學性能。

評定光散射材料的兩項主要指標是透光率和霧度。要實現(xiàn)柔和的勻光效果，一般要求光散射材料具有80％以上的透光率和90％以上的霧度。為了應對LED照明產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，外殼材料的生產(chǎn)必須要實現(xiàn)連續(xù)化和高產(chǎn)率。因此大多數(shù)新型光散射材料是采用透明的聚合物基體材料和散射體粒子共混的方法制備。包括無機微粒，如玻璃微珠、SiO₂等物質(zhì)；以及有機聚合物微粒，如聚甲摹丙烯酸縮水甘油酯、聚苯乙烯(PS)、硅樹脂等。常用的光散射材料基體主要采用透明聚合物，如聚碳酸酯(PC)，PS、透明聚烯烴材料、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。

CN102134383A公開了一種LED照明用光散射型聚碳酸酯組合物及其應用。它包括聚碳酸酯和光散射劑，所述光散射劑為核殼型光散射劑粉體,核殼型光散射劑粉體是以玻璃微珠、二氧化硅、聚硅氧烷微球或聚苯乙烯為核，以丙烯酸酯類聚合物或甲基丙烯酸酯類聚合物為殼。CN103013087A公開了一種LED專用阻燃光擴散級聚碳酸酯組合物，包括聚碳酸酯、光擴散劑和阻燃劑，該組合物還包括有熱穩(wěn)定劑和光穩(wěn)定劑，按聚碳酸酯的重量為100份計，光擴散劑的含量為0.05～10重量份，熱穩(wěn)定劑的含量為0.1～3重量份，光穩(wěn)定劑為0.1～3重量份，阻燃劑為5～30重量份，使得制備的聚碳酸酯組合物在達到高效阻燃劑的同時，材料的霧度和透光率達到一個良好的平衡。但是這些材料中大多是采用直接將散射顆粒與聚碳酸酯材料進行共混，制備得到的燈罩采用的物理性能和透光性都不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：用于LED燈罩的聚碳酸酯材料的物理性能和透光性不好的問題，對其進行了制備方法的改進，主要是通過對聚合材料中所用的透光有機硅樹脂顆粒以及納米顆粒的制備過程進行改進，進而提高聚合物材料整體的強度、透光性的效果。

技術方案：

用于LED燈罩的包含改性納米粒子的聚碳酸酯的制備方法，包括如下步驟：

第1步、按重量份計，取甲基三乙氧基硅烷60～80份，加入至700～900份水中，在水解催化劑的作用下進行水解；水解完成后，升溫進行聚合反應，反應結束后進行減壓蒸餾，得到有機硅樹脂；

第2步、將二元酸10～20份、二元醇10～20份混合，升溫，在氬氣的保護下進行縮合反應，得到聚酯樹脂；

第3步、將有機硅樹脂、聚酯樹脂、鈦酸酯催化劑0.4～0.7份、乙酸乙酯15～20份混合均勻，在氬氣的保護下，加熱進行脫水縮合反應，得到改性有機硅樹脂；

第4步、將改性有機硅樹脂升溫至80～90℃，加入硅酸乙酯5～10份，進行反應，結束后降溫，得到包含改性納米粒子的有機硅樹脂；

第5步、將包含改性納米粒子的有機硅樹脂、聚碳酸酯300～400份、結晶性聚酯樹脂10～12份、納米氧化鈦顆粒5～10份、抗氧化劑3～5份混合均勻，投入密煉機中進行密煉，得到聚碳酸酯材料。

所述的第1步中，水解催化劑是甲酸，用量為0.1～0.4份。

所述的第1步中，水解反應的時間是1～5小時，水解溫度0～5℃。

所述的第2步中，終止反應的條件下反應體系的酸值達到4～8KOHmg/g。