專利名稱：一種led專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物。
背景技術(shù)：
LED燈較普通的日白熾燈節(jié)能90%，且可環(huán)保循環(huán)利用在不久的將來(lái)將會(huì)取代現(xiàn)有的普通照明設(shè)備而走進(jìn)千家萬(wàn)戶。然LED光線強(qiáng)烈、刺眼、光能很高，在一定程度上限制了其應(yīng)用。聚碳酸酯簡(jiǎn)稱PC，具有無(wú)色透明、透光率高、機(jī)械強(qiáng)度高，應(yīng)用在LED行業(yè)有很大優(yōu)勢(shì)。專利CN102219989A公開(kāi)了一種LED燈具用阻燃光擴(kuò)散聚碳酸酯樹(shù)脂復(fù)合材料及其制備方法，其達(dá)到高效阻燃性和良好的光擴(kuò)散性，但是其采用的復(fù)配體系中含有溴元素，難 以滿足歐盟環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；專利CN101906244A公開(kāi)了一種以PC為基體的阻燃光擴(kuò)散PC復(fù)合材料，但其為加入光穩(wěn)定劑，使其制品耐候性不佳。美國(guó)專利US20090258170A1公開(kāi)的以PC為基材的光擴(kuò)散組合物，其達(dá)到光擴(kuò)散性和阻燃性，但其阻燃性較低，只達(dá)到V-1級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種環(huán)保安全、高阻燃性、霧度和透光度平衡的LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供一種LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物的制備方法本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物，包括聚碳酸酯、光擴(kuò)散劑和阻燃劑，所述的組合物還包括有熱穩(wěn)定劑和光穩(wěn)定齊U，按所述的聚碳酸酯的重量為100份計(jì)，所述的光擴(kuò)散劑的含量為O. 05-10重量份，所述的熱穩(wěn)定劑的含量為O. 1-3重量份，所述光穩(wěn)定劑為O. 1-3重量份，所述阻燃劑為5-30重量份。進(jìn)一步地，所述的聚碳酸酯為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，其重均分子量為20000-80000。進(jìn)一步地，所述光擴(kuò)散劑為有機(jī)光擴(kuò)散劑、無(wú)機(jī)光擴(kuò)散劑或所述的有機(jī)光擴(kuò)散劑和無(wú)機(jī)光擴(kuò)散劑的組合，所述的有機(jī)光擴(kuò)散劑為有機(jī)娃類光擴(kuò)散劑、丙烯酸酯類光擴(kuò)散劑或所述的有機(jī)硅類光擴(kuò)散劑和丙烯酸類光擴(kuò)散劑的組合，所述的無(wú)機(jī)光擴(kuò)散劑為納米硫酸鋇、二氧化硅、碳酸鈣、石英、玻璃纖維等中的一種或多種。進(jìn)一步地，所述的阻燃劑為磺酸鹽類阻燃劑和有機(jī)硅阻燃協(xié)效劑的組合。更進(jìn)一步地，所述的磺酸鹽類阻燃劑為苯磺?；交撬徕洝⑷』撬徕?、2，4，5-三氯苯磺酸鈉中的一種或多種。更進(jìn)一步地，所述的有機(jī)硅阻燃協(xié)效劑為聚硅氧烷，所述的聚硅氧烷包括聚二甲
基硅氧烷、環(huán)甲基硅氧烷、氨基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷，聚醚聚硅氧烷、聚氨丙基苯基倍半硅氧烷的一種或多種。進(jìn)一步地，所述的熱穩(wěn)定劑為受阻酚類、芳香族胺類、苯并呋喃酮類、硫化物、硫醚、三磷酸亞酯和磷酸酯類中的一種或多種。進(jìn)一步地，所述的光穩(wěn)定劑為二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類、氰基丙烯酸酯類及三嗪類中的一種或多種。進(jìn)一步地，所述的組合物還包括有潤(rùn)滑劑、脫模劑、熒光增白劑、抗靜電劑、著色劑中的一種或多種。一種LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物的制備方法，具體步驟如下(I)按比例稱取聚碳酸酯、光擴(kuò)散劑、阻燃劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑，選擇性加入潤(rùn)滑劑、脫模劑、熒光增白劑、抗靜電劑、著色劑中的一種或多種，在高速攪拌機(jī)中進(jìn)行機(jī)械預(yù) 混合均勻；(2)將混合后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出，擠出機(jī)共設(shè)十段，第一段溫度180-250° C，第二到十段溫度280° C-310。C，模頭溫度300-320° C，擠出機(jī)雙螺桿轉(zhuǎn)速 200-350r/min ；(3)水浴冷卻、鼓風(fēng)吹干、切粒。由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用環(huán)保無(wú)鹵磺酸鹽與有機(jī)硅復(fù)配阻燃體系，不影響聚碳酸酯本身的透明度，同時(shí)采用無(wú)機(jī)和有機(jī)光擴(kuò)散劑復(fù)配體系，使得制備的聚碳酸酯組合物在達(dá)到高效阻燃劑的同時(shí)，材料的霧度和透光率達(dá)到一個(gè)良好的平衡，大大增加了聚碳酸酯組合物在LED領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。2、本發(fā)明的LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物制備的產(chǎn)品，具備高環(huán)保阻燃性和霧度與透光率平衡的優(yōu)異性能，滿足苛刻環(huán)境條件下的材料使用安全。
具體實(shí)施例方式下面將通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但所述實(shí)施例僅用于解釋說(shuō)明本發(fā)明，并不是限制本發(fā)明。本發(fā)明的聚碳酸酯組合物實(shí)施例中的聚碳酸酯優(yōu)先選用伊朗石化生產(chǎn)的牌號(hào)PGPC1218的芳香族聚碳酸酯；光擴(kuò)散劑優(yōu)選用韓國(guó)科隆有機(jī)硅光擴(kuò)散劑KS-500，阻燃劑優(yōu)先選用美國(guó)Arichem公司生產(chǎn)的HES-FR磺酸鹽類阻燃劑，阻燃協(xié)效劑優(yōu)先選用道康寧公司生產(chǎn)的FCA-107有機(jī)硅阻燃協(xié)效劑，光穩(wěn)定劑優(yōu)先選用苯并三唑類，如2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6-雙(1-甲基-1-苯乙基)酚、2-(2’_羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑等，為市售；熱穩(wěn)定劑優(yōu)選為受阻酚類抗氧劑，如N，N’-l，6-亞己基-二-[3，5- 二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺]、N，N’ -雙[3-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰肼]等，為市售；加工助劑為潤(rùn)滑劑、脫模劑、熒光增白劑、抗靜電劑、著色劑等，均為市售。本發(fā)明的實(shí)施例采用如下制備方法按重量份數(shù)，先將PC基材在100° C下烘干10個(gè)小時(shí)，之后將干燥好的PC基材、光擴(kuò)散劑、阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑和加工助劑等在高速混合機(jī)中混合均勻，之后加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混、擠出造粒，得到共混復(fù)合材料。本發(fā)明所得復(fù)合材料采用以下方法或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能測(cè)試，所有樣條測(cè)試前均需要在溫度23° C±2° C，濕度50%±5%的條件下，存放不低于16小時(shí)拉伸強(qiáng)度按照標(biāo)準(zhǔn)ASTM D638進(jìn)行測(cè)試，夾持距離110mm ;拉伸速率50mm/min ；樣品厚度3· 2mm ;樣品寬度12· 7mm ；缺口沖擊強(qiáng)度按ASTM D256方法，3. 2mm厚的試樣；熱變形溫度按ASTM D648進(jìn)行測(cè)試，升溫速率120° C/h,1. 82MPa載荷下進(jìn)行測(cè)試。透光率按ASTM D1003進(jìn)行測(cè)試。霧度按ASTM D1003進(jìn)行測(cè)試。
垂直燃燒按UL-94進(jìn)行測(cè)試，1. 6mm樣條測(cè)試。氙燈老化按ASTM G155/G26標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，輻照度O. 5Iff/ (m2 nm) i340nm,光照 102min, (65+2)。CBST，(40 60) %RH，光照和噴淋 18min,濾鏡=Daylight,總暴露時(shí)間263KJ/m2(168h).灰標(biāo)評(píng)價(jià)按IS0105-A02標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。為了便于更好的說(shuō)明，下面為本發(fā)明給出的各實(shí)施例配方列于表1，其測(cè)試結(jié)果列于表2。表I各實(shí)施例配方
權(quán)利要求
1.一種LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物，包括聚碳酸酯、光擴(kuò)散劑和阻燃劑，其特征在于所述的組合物還包括有熱穩(wěn)定劑和光穩(wěn)定劑，按所述的聚碳酸酯的重量為100份計(jì)，所述的光擴(kuò)散劑的含量為O. 05-10重量份，所述的熱穩(wěn)定劑的含量為O. 1-3重量份，所述光穩(wěn)定劑為O. 1-3重量份，所述阻燃劑為5-30重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物，其特征在于所述的聚碳酸酯為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，其重均分子量為20000-80000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物，其特征在于所述光擴(kuò)散劑為有機(jī)光擴(kuò)散劑、無(wú)機(jī)光擴(kuò)散劑或所述的有機(jī)光擴(kuò)散劑和無(wú)機(jī)光擴(kuò)散劑的組合，所述的有機(jī)光擴(kuò)散劑為有機(jī)硅類光擴(kuò)散劑、丙烯酸酯類光擴(kuò)散劑或所述的有機(jī)硅類光擴(kuò)散劑和丙烯酸類光擴(kuò)散劑的組合，所述的無(wú)機(jī)光擴(kuò)散劑為納米硫酸鋇、二氧化硅、碳酸鈣、石英、玻璃纖維等中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物，其特征在于所述的阻燃劑為磺酸鹽類阻燃劑和有機(jī)硅阻燃協(xié)效劑的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物，其特征在于所述的磺酸鹽類阻燃劑為苯磺?；交撬徕?、全氟丁基磺酸鉀、2，4，5—三氯苯磺酸鈉中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物，其特征在于所述的有機(jī)硅阻燃協(xié)效劑為聚二甲基硅氧烷、環(huán)甲基硅氧烷、氨基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷，聚醚聚硅氧烷、聚氨丙基苯基倍半硅氧烷的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物，其特征在于所述的熱穩(wěn)定劑為受阻酚類、芳香族胺類、苯并呋喃酮類、硫化物、硫醚、三磷酸亞酯和磷酸酯類中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物，其特征在于所述的光穩(wěn)定劑為二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類、氰基丙烯酸酯類及三嗪類中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物，其特征在于所述的組合物還包括有潤(rùn)滑劑、脫模劑、熒光增白劑、抗靜電劑、著色劑中的一種或多種。
10.權(quán)利要求1、任一項(xiàng)所述LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物的制備方法，其特征在于，具體步驟如下 按比例稱取聚碳酸酯、光擴(kuò)散劑、阻燃劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑，選擇性加入潤(rùn)滑劑、脫模劑、熒光增白劑、抗靜電劑、著色劑中的一種或多種，在高速攪拌機(jī)中進(jìn)行機(jī)械預(yù)混合均勻； 將混合后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出，擠出機(jī)共設(shè)十段，第一段溫度18(T250°C，第二到十段溫度280 310°C，模頭溫度30(T320°C，擠出機(jī)雙螺桿轉(zhuǎn)速200 350r/min ； 水浴冷卻、鼓風(fēng)吹干、切粒。
全文摘要
一種LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物，包括聚碳酸酯、光擴(kuò)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(jì)，光擴(kuò)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。本發(fā)明通過(guò)采用本技術(shù)方案，使得制備的聚碳酸酯組合物在達(dá)到高效阻燃劑的同時(shí)，材料的霧度和透光率達(dá)到一個(gè)良好的平衡，大大增加了聚碳酸酯組合物在LED領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。本發(fā)明的LED專用阻燃光擴(kuò)散級(jí)聚碳酸酯組合物制備的產(chǎn)品，具備高環(huán)保阻燃性和霧度與透光率平衡的優(yōu)異性能，滿足苛刻環(huán)境條件下的材料使用安全。
文檔編號(hào)B29C47/92GK103013087SQ20121058420
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者管麗敏, 羅煜, 王族澤, 安小強(qiáng) 申請(qǐng)人:大河寶利材料科技(蘇州)有限公司