專利名稱：一種光散射母粒的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)材料領(lǐng)域，尤其是光散射母粒，具體 是一種光散射母粒的制造方法。
背景技術(shù)：
光散射塑料是一種用于提高發(fā)光二極管(LED)的光效和亮度的新型功能塑料，塑料內(nèi)含適宜光散射的球形光散射母粒，散射和傳播通過塑料和片材的光，形成均勻的照明， 光透過率可高達(dá)90%或更高，而大部分加其他光散射物質(zhì)的薄膜和片材的光透過率80% 或甚至更小。光散射塑料是近年才出現(xiàn)的新材料，光散射材料是指同時(shí)具有高的透光率和霧度導(dǎo)光材料。它可以作為面光源，廣泛應(yīng)用于廣告牌、指示標(biāo)牌、展示櫥窗、投影壁墻、照明光源、背電視屏幕等。它還可以與液晶元件復(fù)合制備分子分散型散射元件，以及作為液晶顯示器背光材料。此外，在燈飾行業(yè)，室內(nèi)裝飾燈具方面也存在廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)，在節(jié)能和安全方面有顯示出引人注目的用途。因此，也成為目前塑料行業(yè)十分關(guān)注的新型材料。該產(chǎn)品為國(guó)內(nèi)尚未形成商品，因而市場(chǎng)前景廣闊?，F(xiàn)有技術(shù)在研制光散射母粒方面，獲得了實(shí)際的應(yīng)用效果。但對(duì)其產(chǎn)品的相關(guān)質(zhì)量和產(chǎn)品制造性能方面還不夠穩(wěn)定。因此，需要投入研究光散射母粒的制造方法，該方法是在研究無(wú)機(jī)超細(xì)球形粒子的制備工藝上進(jìn)行的。球形超細(xì)粒子的制備的工藝常見的有采用兩親性聚合物在水溶液中合成方法，兩親嵌段共聚物既含有親水鏈段又含有疏水鏈段，因而是對(duì)水相與油相皆有親和性的聚合物，在無(wú)機(jī)復(fù)合材料合成中成為一類別于普通表面活性劑和小分子有機(jī)物的新型介質(zhì)。如在PEG-b-MMA(嵌段共聚物聚乙二醇-甲基丙烯酸甲酯)及PAS(嵌段共聚物聚苯乙烯-丙烯酸)水溶液中進(jìn)行合成尺寸在幾十納米到幾納米的球形無(wú)機(jī)物如碳酸鈣、二氧化硅復(fù)合物等。該方法所用的聚合物原料價(jià)格較貴，產(chǎn)物的尺寸均一性控制較難。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明旨在提供一種粒徑控制方便、所得粒子分散性好的光散射母粒的制造方法。為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本發(fā)明的方案是一種光散射母粒的制造方法，其特征在于以下步驟制備a、采用石英沙進(jìn)行光擴(kuò)散粒子體的制備，將石英沙添加入表面活性劑、助表面活性劑、油和水?dāng)嚢璩苫旌衔?，混合后進(jìn)行高強(qiáng)度攪拌，攪拌過程中滴加氨水，通過攪拌對(duì)石英沙表面的打磨制備形成大約2 4 μ m大小均勻的粒徑，得到W/0型光擴(kuò)散粒子體的微乳液；b、向W/0型光擴(kuò)散粒子體的微乳液中滴加正硅酸乙酯并攪拌，在恒溫控制下對(duì)光擴(kuò)散粒子體進(jìn)行包裹反應(yīng)，使光擴(kuò)散體形成球狀的規(guī)則顆粒，生成絮凝沉淀；
C、對(duì)絮凝沉淀進(jìn)行凈化后處理，獲得光擴(kuò)散性能良好的光散射體粒子體，并對(duì)該粒子體進(jìn)行檢測(cè)；d、將獲取的光散射粒子體與助劑及聚合物基體混合后采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒獲得光散射母粒，并對(duì)該母粒進(jìn)行檢測(cè)。作為優(yōu)選，所述步驟a中混合物的添加比例為石英沙60%、表面活性劑10%、助表面活性劑10%、油10%、水10%。作為優(yōu)選，所述步驟a中的高強(qiáng)度攪拌時(shí)間為30分鐘。實(shí)踐表明，本發(fā)明的方法可以制得分布窄的可見光波長(zhǎng)尺寸的球形粒子，其制備納米粒子時(shí)粒徑調(diào)控方便，所得粒子分散性好；而且，本專利方法對(duì)工業(yè)化的實(shí)施比較容易，沒有毒性物質(zhì)排放，環(huán)保安全。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明所研究的添加型的光散射母粒，具有良好的分散性，除了適合于透明塑料聚碳酸酯(PC)外，還可以適合用于聚甲基丙烯酸酸類、透明ABS、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯等聚合物。在添加2 3%的情形下。透光率大于90%，霧度大于80%。微乳法是近年發(fā)展起來的制備納米粒子的重要方法，在W/0型微乳液中，一般由表面活性劑、助表面活性劑、油(通常為極性小的有機(jī)物)、水組成。體系中，表面活性劑包圍著水相分散于連續(xù)的油相中，被包圍的水核是一個(gè)獨(dú)立的“微反應(yīng)器”。反應(yīng)在水核中受控進(jìn)行，所生成的產(chǎn)物顆粒大小和形狀與水核大小密切相關(guān)。與傳統(tǒng)的制備方法相比，微乳法制備納米粒子粒徑調(diào)控方便，所得粒子分散性好。以合成球形Si02為例，其工藝過程如下本發(fā)明的制造方法是首先要制造出一種光散射塑膠母粒用的球形超細(xì)粒子作為塑膠母粒中的光擴(kuò)散體，這種光擴(kuò)散體必須是在聚合物基材之中形成散射“微區(qū)”的尺寸剛好和可見光波長(zhǎng)尺寸相近，光散射分布變得十分均勻才能達(dá)到高散射效果和高透光性。以下是這種光擴(kuò)散體的一種最佳的制備工藝方法，其流程如圖1所示a、采用光擴(kuò)散效果最好的石英沙(主要成份是=SiO2 二氧化硅)進(jìn)行光擴(kuò)散粒子體的制備，將石英沙添加入表面活性劑、助表面活性劑、油和水?dāng)嚢瑁砑颖壤秊槭⑸?60%、表面活性劑10%、助表面活性劑10%、油10%、水10%，將混合體進(jìn)行30分鐘高強(qiáng)度攪拌過程中滴加氨水，這種制備過程主要是通過攪拌對(duì)光擴(kuò)散粒子體進(jìn)行表面的打磨制備形成大約2 4 μ m大小均勻的粒徑，得到W/0型光擴(kuò)散粒子體的微乳液；b、向W/0型光擴(kuò)散粒子體的微乳液中滴加正硅酸乙酯并攪拌，在恒溫控制下對(duì)光擴(kuò)散粒子體進(jìn)行包裹反應(yīng)，使光擴(kuò)散體形成球狀的規(guī)則顆粒，生成絮凝沉淀；C、對(duì)絮凝沉淀進(jìn)行凈化后處理，獲得光擴(kuò)散性能良好的光散射體粒子體，并對(duì)該粒子體進(jìn)行檢測(cè)；d、將獲取的光散射粒子體與 助劑及聚合物基體混合后采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒獲得光散射母粒，并對(duì)該母粒進(jìn)行檢測(cè)。確定調(diào)控超細(xì)球形粒子尺寸的工藝，控制其光散射強(qiáng)度的關(guān)鍵是控制散射相的尺寸，因?yàn)橹挥泄馍⑸潴w在聚合物基材之中形成的散射“微區(qū)”的尺寸剛好和可見光波長(zhǎng)尺寸相近，光散射 分布變得十分均勻。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光散射母粒的制造方法，其特征在于以下步驟制備a、采用石英沙進(jìn)行光擴(kuò)散粒子體的制備，將石英沙添加入表面活性劑、助表面活性劑、 油和水?dāng)嚢璩苫旌衔?，混合后進(jìn)行高強(qiáng)度攪拌，攪拌過程中滴加氨水，通過攪拌對(duì)石英沙表面的打磨制備形成大約2 4μ m大小均勻的粒徑，得到W/0型光擴(kuò)散粒子體的微乳液；b、向W/0型光擴(kuò)散粒子體的微乳液中滴加正硅酸乙酯并攪拌，在恒溫控制下對(duì)光擴(kuò)散粒子體進(jìn)行包裹反應(yīng)，使光擴(kuò)散體形成球狀的規(guī)則顆粒，生成絮凝沉淀；c、對(duì)絮凝沉淀進(jìn)行凈化后處理，獲得光擴(kuò)散性能良好的光散射體粒子體，并對(duì)該粒子體進(jìn)行檢測(cè)；d、將獲取的光散射粒子體與助劑及聚合物基體混合后采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒獲得光散射母粒，并對(duì)該母粒進(jìn)行檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于所述步驟a中混合物的添加比例為 石英沙60%、表面活性劑10%、助表面活性劑10%、油10%、水10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于所述步驟a中的高強(qiáng)度攪拌時(shí)間為30 分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光散射母粒的制造方法，步驟是先采用石英沙進(jìn)行光擴(kuò)散粒子體的制備，得到W/O型光擴(kuò)散粒子體的微乳液；再向該微乳液中滴加正硅酸乙酯并攪拌，在恒溫控制下對(duì)光擴(kuò)散粒子體進(jìn)行包裹反應(yīng)，使光擴(kuò)散體形成球狀的規(guī)則顆粒，生成絮凝沉淀后進(jìn)行凈化后處理，獲得光擴(kuò)散性能良好的光散射體粒子體，再將獲取的光散射粒子體與助劑及聚合物基體混合后采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒獲得光散射母粒，并對(duì)該母粒進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)踐表明，本發(fā)明的方法可以制得分布窄的可見光波長(zhǎng)尺寸的球形粒子，其制備納米粒子時(shí)粒徑調(diào)控方便，所得粒子分散性好；而且，本專利方法對(duì)工業(yè)化的實(shí)施比較容易，沒有毒性物質(zhì)排放，環(huán)保安全。
文檔編號(hào)C08L25/06GK102329493SQ20111017640
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者林牡麗 申請(qǐng)人:林牡麗