专利名称：一种led专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物。
背景技术：
LED灯较普通的日白炽灯节能90%，且可环保循环利用在不久的将来将会取代现有的普通照明设备而走进千家万户。然LED光线强烈、刺眼、光能很高，在一定程度上限制了其应用。聚碳酸酯简称PC，具有无色透明、透光率高、机械强度高，应用在LED行业有很大优势。专利CN102219989A公开了一种LED灯具用阻燃光扩散聚碳酸酯树脂复合材料及其制备方法，其达到高效阻燃性和良好的光扩散性，但是其采用的复配体系中含有溴元素，难 以满足欧盟环保标准；专利CN101906244A公开了一种以PC为基体的阻燃光扩散PC复合材料，但其为加入光稳定剂，使其制品耐候性不佳。美国专利US20090258170A1公开的以PC为基材的光扩散组合物，其达到光扩散性和阻燃性，但其阻燃性较低，只达到V-1级。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种环保安全、高阻燃性、雾度和透光度平衡的LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物。本发明所要解决的另一技术问题是提供一种LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物的制备方法本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是一种LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物，包括聚碳酸酯、光扩散剂和阻燃剂，所述的组合物还包括有热稳定剂和光稳定齐U，按所述的聚碳酸酯的重量为100份计，所述的光扩散剂的含量为O. 05-10重量份，所述的热稳定剂的含量为O. 1-3重量份，所述光稳定剂为O. 1-3重量份，所述阻燃剂为5-30重量份。进一步地，所述的聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，其重均分子量为20000-80000。进一步地，所述光扩散剂为有机光扩散剂、无机光扩散剂或所述的有机光扩散剂和无机光扩散剂的组合，所述的有机光扩散剂为有机娃类光扩散剂、丙烯酸酯类光扩散剂或所述的有机硅类光扩散剂和丙烯酸类光扩散剂的组合，所述的无机光扩散剂为纳米硫酸钡、二氧化硅、碳酸钙、石英、玻璃纤维等中的一种或多种。进一步地，所述的阻燃剂为磺酸盐类阻燃剂和有机硅阻燃协效剂的组合。更进一步地，所述的磺酸盐类阻燃剂为苯磺酰基苯磺酸钾、全氟丁基磺酸钾、2，4，5-三氯苯磺酸钠中的一种或多种。更进一步地，所述的有机硅阻燃协效剂为聚硅氧烷，所述的聚硅氧烷包括聚二甲
基硅氧烷、环甲基硅氧烷、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种或多种。进一步地，所述的热稳定剂为受阻酚类、芳香族胺类、苯并呋喃酮类、硫化物、硫醚、三磷酸亚酯和磷酸酯类中的一种或多种。进一步地，所述的光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、氰基丙烯酸酯类及三嗪类中的一种或多种。进一步地，所述的组合物还包括有润滑剂、脱模剂、荧光增白剂、抗静电剂、着色剂中的一种或多种。一种LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物的制备方法，具体步骤如下(I)按比例称取聚碳酸酯、光扩散剂、阻燃剂、光稳定剂、热稳定剂，选择性加入润滑剂、脱模剂、荧光增白剂、抗静电剂、着色剂中的一种或多种，在高速搅拌机中进行机械预 混合均勻；(2)将混合后的物料加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出机共设十段，第一段温度180-250° C，第二到十段温度280° C-310。C，模头温度300-320° C，挤出机双螺杆转速 200-350r/min ；(3)水浴冷却、鼓风吹干、切粒。由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点1、本发明采用环保无卤磺酸盐与有机硅复配阻燃体系，不影响聚碳酸酯本身的透明度，同时采用无机和有机光扩散剂复配体系，使得制备的聚碳酸酯组合物在达到高效阻燃剂的同时，材料的雾度和透光率达到一个良好的平衡，大大增加了聚碳酸酯组合物在LED领域的应用范围。2、本发明的LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物制备的产品，具备高环保阻燃性和雾度与透光率平衡的优异性能，满足苛刻环境条件下的材料使用安全。
具体实施例方式下面将通过具体实施例来对本发明进行进一步说明，但所述实施例仅用于解释说明本发明，并不是限制本发明。本发明的聚碳酸酯组合物实施例中的聚碳酸酯优先选用伊朗石化生产的牌号PGPC1218的芳香族聚碳酸酯；光扩散剂优选用韩国科隆有机硅光扩散剂KS-500，阻燃剂优先选用美国Arichem公司生产的HES-FR磺酸盐类阻燃剂，阻燃协效剂优先选用道康宁公司生产的FCA-107有机硅阻燃协效剂，光稳定剂优先选用苯并三唑类，如2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6-双(1-甲基-1-苯乙基)酚、2-(2’_羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑等，为市售；热稳定剂优选为受阻酚类抗氧剂，如N，N’-l，6-亚己基-二-[3，5- 二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺]、N，N’ -双[3-(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰肼]等，为市售；加工助剂为润滑剂、脱模剂、荧光增白剂、抗静电剂、着色剂等，均为市售。本发明的实施例采用如下制备方法按重量份数，先将PC基材在100° C下烘干10个小时，之后将干燥好的PC基材、光扩散剂、阻燃剂、热稳定剂、光稳定剂和加工助剂等在高速混合机中混合均匀，之后加入到双螺杆挤出机中熔融共混、挤出造粒，得到共混复合材料。本发明所得复合材料采用以下方法或标准进行性能测试，所有样条测试前均需要在温度23° C±2° C，湿度50%±5%的条件下，存放不低于16小时拉伸强度按照标准ASTM D638进行测试，夹持距离110mm ;拉伸速率50mm/min ；样品厚度3· 2mm ;样品宽度12· 7mm ；缺口冲击强度按ASTM D256方法，3. 2mm厚的试样；热变形温度按ASTM D648进行测试，升温速率120° C/h,1. 82MPa载荷下进行测试。透光率按ASTM D1003进行测试。雾度按ASTM D1003进行测试。
垂直燃烧按UL-94进行测试，1. 6mm样条测试。氙灯老化按ASTM G155/G26标准进行测试，辐照度O. 5Iff/ (m2 nm) i340nm,光照 102min, (65+2)。CBST，(40 60) %RH，光照和喷淋 18min,滤镜=Daylight,总暴露时间263KJ/m2(168h).灰标评价按IS0105-A02标准作为评价标准。为了便于更好的说明，下面为本发明给出的各实施例配方列于表1，其测试结果列于表2。表I各实施例配方
权利要求
1.一种LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物，包括聚碳酸酯、光扩散剂和阻燃剂，其特征在于所述的组合物还包括有热稳定剂和光稳定剂，按所述的聚碳酸酯的重量为100份计，所述的光扩散剂的含量为O. 05-10重量份，所述的热稳定剂的含量为O. 1-3重量份，所述光稳定剂为O. 1-3重量份，所述阻燃剂为5-30重量份。
2.根据权利要求1所述的LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物，其特征在于所述的聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，其重均分子量为20000-80000。
3.根据权利要求1所述的LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物，其特征在于所述光扩散剂为有机光扩散剂、无机光扩散剂或所述的有机光扩散剂和无机光扩散剂的组合，所述的有机光扩散剂为有机硅类光扩散剂、丙烯酸酯类光扩散剂或所述的有机硅类光扩散剂和丙烯酸类光扩散剂的组合，所述的无机光扩散剂为纳米硫酸钡、二氧化硅、碳酸钙、石英、玻璃纤维等中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物，其特征在于所述的阻燃剂为磺酸盐类阻燃剂和有机硅阻燃协效剂的组合。
5.根据权利要求4所述的LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物，其特征在于所述的磺酸盐类阻燃剂为苯磺酰基苯磺酸钾、全氟丁基磺酸钾、2，4，5—三氯苯磺酸钠中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物，其特征在于所述的有机硅阻燃协效剂为聚二甲基硅氧烷、环甲基硅氧烷、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种或多种。
7.根据权利要求1所述的LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物，其特征在于所述的热稳定剂为受阻酚类、芳香族胺类、苯并呋喃酮类、硫化物、硫醚、三磷酸亚酯和磷酸酯类中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物，其特征在于所述的光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、氰基丙烯酸酯类及三嗪类中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物，其特征在于所述的组合物还包括有润滑剂、脱模剂、荧光增白剂、抗静电剂、着色剂中的一种或多种。
10.权利要求1、任一项所述LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，具体步骤如下 按比例称取聚碳酸酯、光扩散剂、阻燃剂、光稳定剂、热稳定剂，选择性加入润滑剂、脱模剂、荧光增白剂、抗静电剂、着色剂中的一种或多种，在高速搅拌机中进行机械预混合均匀； 将混合后的物料加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出机共设十段，第一段温度18(T250°C，第二到十段温度280 310°C，模头温度30(T320°C，挤出机双螺杆转速200 350r/min ； 水浴冷却、鼓风吹干、切粒。
全文摘要
一种LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物，包括聚碳酸酯、光扩散剂和阻燃剂，该组合物还包括有热稳定剂和光稳定剂，按聚碳酸酯的重量为100份计，光扩散剂的含量为0.05-10重量份，热稳定剂的含量为0.1-3重量份，光稳定剂为0.1-3重量份，阻燃剂为5-30重量份。本发明通过采用本技术方案，使得制备的聚碳酸酯组合物在达到高效阻燃剂的同时，材料的雾度和透光率达到一个良好的平衡，大大增加了聚碳酸酯组合物在LED领域的应用范围。本发明的LED专用阻燃光扩散级聚碳酸酯组合物制备的产品，具备高环保阻燃性和雾度与透光率平衡的优异性能，满足苛刻环境条件下的材料使用安全。
文档编号B29C47/92GK103013087SQ20121058420
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者管丽敏, 罗煜, 王族泽, 安小强 申请人:大河宝利材料科技(苏州)有限公司