一種高遮光pc材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高遮光PC材料及制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯（PC)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、耐熱性、耐低溫性等優(yōu)點(diǎn)，在通用 工程塑料中是唯一透明的材料。在機(jī)械、汽車、電子電器、光盤等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是發(fā)展最 快、應(yīng)用最廣泛的工程塑料之一。隨著LED技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對(duì)使用材料提出了更多 的要求，如光擴(kuò)散、光反射等，由于PC材料的耐熱性、韌性等各項(xiàng)性能突出，是LED燈材料的 首選。為此，我們進(jìn)行了高遮光PC的研宄與開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種高遮光PC材料，即一種具有良好物理性能與在薄壁時(shí) 仍能高度遮光的材料，從而解決目前遮光PC材料在薄壁時(shí)透光度較大的問題。
[0004] 本發(fā)明的高遮光PC材料，其組成成分的重量百分配比如下：PC65-85%，處理鈦 白粉15-35%，有機(jī)硅油1-3%，增韌劑2-5%，潤(rùn)滑劑0. 2-1 %，抗氧劑0. 2-1 %。
[0005] 所述的潤(rùn)滑劑優(yōu)選為雙硬脂酸酰胺，抗氧化劑優(yōu)選為季戊四醇酯
[0006] 為了獲得剛好的效果，對(duì)鈦白粉進(jìn)行了處理，具體步驟如下：將鈦白粉是將鈦白粉 于120°C下高速攪拌30min除去吸收的水份，再加入到混有引發(fā)劑的苯乙烯和硅油溶液中， 繼續(xù)混合15min后放料冷卻備用；其中鈦白粉、苯乙烯、硅油、引發(fā)劑的重量比為100 :1 :2 : 0. 1 ；
[0007] 所述的引發(fā)劑為過氧化異丙苯（DCP)。
[0008] 本發(fā)明的PC材料的制備方法，包括如下的步驟：
[0009] 1)將引發(fā)劑加入到苯乙烯硅油混合溶液中備用；
[0010] 2)將鈦白粉在高速混合機(jī)中于120°C下高速攪拌30min，以除去吸收的水份，加入 步驟1所得的混合溶液，繼續(xù)混合15min后放料冷卻備用；
[0011] 3)分別稱取PC、增韌劑、抗氧劑等備用；
[0012] 4)將PC、增韌劑、抗氧劑等加入高速混合機(jī)中混合3-5min，再加入處理好的鈦白 粉，混合5-10min;
[0013] 5)將步驟4)所得混合物加入到同向雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，轉(zhuǎn)速為300~400r/ min，溫度240~265°C，經(jīng)水槽冷卻后切粒包裝。
【具體實(shí)施方式】
[0014] PC材料本身存在缺口敏感的缺點(diǎn)，加入較多量的無機(jī)物鈦白粉后，會(huì)形成較多的 應(yīng)力集中點(diǎn)，缺口敏感性增加，使材料的性能劣化；鈦白粉在樹脂中分散不良，會(huì)形成較多 的麻點(diǎn)等外觀不良。本發(fā)明的高遮光PC材料中將鈦白粉處理后能改變鈦白粉的極性，在PC 材料中的相容性和分散性提高，在相同的鈦白粉濃度時(shí)外觀、遮光率和性能優(yōu)于未處理時(shí)。
[0015] 具體的技術(shù)方案如下：
[0016] 1、選取合適粒徑和遮蓋力的鈦白粉，確保高遮光PC材料的遮光率和白度；
[0017] 2、在鈦白粉的表面進(jìn)行苯乙烯的聚合反應(yīng)，提高了鈦白粉在PC樹脂內(nèi)的分散性 和相容性；
[0018] 3、通過控制高速混合機(jī)的溫度、轉(zhuǎn)速以及苯乙烯單體和引發(fā)劑的用量，來控制苯 乙烯的聚合度，增加與PC樹脂的相容性；
[0019] 4、綜合考慮高遮光PC材料的性能、遮光率和加工性，確定處理鈦白粉和增韌劑的 添加比例。
[0020] 本發(fā)明所使用的原料可以使市售的任一款產(chǎn)品，例如PC原料是奇美公司的通用 型PC樹脂，牌號(hào)為PC-110 ;有機(jī)硅油的運(yùn)動(dòng)粘度0. 001~0. 06m2/S;鈦白粉為攀枝花鈦業(yè) 生產(chǎn)的金紅石型鈦白粉，牌號(hào)為R-996,苯乙烯為市售（除去阻聚劑），引發(fā)劑為過氧化異丙 苯（DCP)〇
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明高遮光PC材料及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0022] 實(shí)施例1 :沒有添加本發(fā)明制備的處理鈦白粉。
[0023] 本實(shí)施例的合金材料的制備方法具體如下：
[0024] 1)分別稱取PC880g、鈦白粉100g、抗氧劑4g、潤(rùn)滑劑10g、有機(jī)硅油10g備用；
[0025] 2)將PC、有機(jī)硅油加入高速攪拌機(jī)混合5min，再依次加入抗氧劑和潤(rùn)滑劑混合均 勾，最后加入鈦白粉混合5min;
[0026] 3)將步驟2)所得混合物加入到同向雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，轉(zhuǎn)速為300~400r/ min，溫度240~265°C，經(jīng)水槽冷卻后切粒制成高遮光PC材料。
[0027] 對(duì)制成的高遮光PC材料進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、透光率等指標(biāo)的檢 測(cè)。
[0028] 按照實(shí)施例1的制備方法，按照下表1的配比進(jìn)行實(shí)施例2-5的高遮光PC材料的 制備及指標(biāo)的分析。
[0029] 表1 :實(shí)施例1-5的組份重量配比表
[0031] 上述的配方中，所有原材料種類與實(shí)施例1中相同；硅油的運(yùn)動(dòng)粘度為0. 001~ 0.06m2/S，道康寧公司生產(chǎn)，潤(rùn)滑劑為雙硬脂酸酰胺，由日本花王公司生產(chǎn)，受阻酚抗氧劑 為季戊四醇酯，牌號(hào)1010,巴斯夫公司生產(chǎn)
[0032]高遮光PC材料的性能如下表：
[0034] PC樹脂的透光率為90%，加入鈦白粉后能顯著降低PC樹脂的透光率，但是單純 添加鈦白粉并不能達(dá)到透光率小于15%的要求。從上表的測(cè)試結(jié)果看，添加的鈦白粉超過 20%后，PC材料的性能迅速下降，而透光率未見明顯減少，且鈦白粉含量超過35%后材料 加工性能下降，因此高遮光PC材料的鈦白粉含量控制在20-25%最佳。
[0035] 對(duì)實(shí)施例1-5的電鏡分析可以看出，鈦白粉在PC樹脂中的分散很不均勻，有嚴(yán)重 的團(tuán)聚現(xiàn)象，粒徑也較大，可以判斷出高含量的鈦白粉在PC樹脂中分散性很差。根據(jù)顏料 分散的理論，顏料在塑料中的粒徑越小，分散性越好，顏料的著色力和遮蓋力越強(qiáng)。
[0036] 為了提高本發(fā)明高遮光PC材料中鈦白粉的分散性，將鈦白粉進(jìn)行表面處理。
[0037] 其中處理鈦白粉的制備方法如下：1)分別稱取鈦白粉、苯乙烯、硅油、引發(fā)劑，苯 乙烯需除去阻聚劑，將引發(fā)劑加入到苯乙烯硅油混合溶液備用；
[0038] 2)將鈦白粉在高速混合機(jī)中于120°C下高速攪拌30min，以除去吸收的水份，加入 步驟1所得的混合溶液，繼續(xù)混合15min后放料冷卻備用
[0039] 按照下表進(jìn)行實(shí)施例6到實(shí)施例10的合金材料的制備：
[0041] 上述配方中，增韌劑采用的是三菱麗陽生產(chǎn)的MBS增韌劑，牌號(hào)為S-2001。實(shí)施例 6-10的測(cè)試結(jié)果如下：
[0043] 對(duì)比實(shí)施例6、7和實(shí)施例2、3可以看出，相同的添加比例時(shí)，處理鈦白粉的遮光效 果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于未處理時(shí)。通過電鏡的分析可以看出，實(shí)施例6-8的鈦白粉分散效果好，未有 明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象，而在實(shí)施例10中，鈦白粉又有團(tuán)聚現(xiàn)象發(fā)生。因此，將鈦白粉的含量控制 在20-25 %是比較適合的。添加少量的MBS增韌劑后，能顯著提高高遮光PC材料的沖擊強(qiáng) 度，而對(duì)材料的其他性能基本沒有影響。
[0044] 綜合上述的數(shù)據(jù)，本發(fā)明的高遮光PC材料的缺口沖擊強(qiáng)度> 50KJ/m2,表面硬度 0?標(biāo)尺）>11〇，1.〇臟的透光率<15，熱變形溫度（1.81^)>120°〇。本發(fā)明的高遮光 PC具有良好的力學(xué)性能、沖擊強(qiáng)度，良好的光反射和屏蔽效果，可廣泛用于液晶顯示器反射 板、LED燈底座等。本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單，對(duì)鈦白粉的處理效果好，類似的工藝還可廣泛應(yīng)用 于遮光PC、遮光PC/ABS、遮光PMMA等的生產(chǎn)，同時(shí)也可生產(chǎn)加工性、分散性良好、白度高的 PC高濃度白色母粒。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高遮光PC材料，其組成成分的重量百分配比如下：PC 65-85%，處理鈦白粉 15-35 %，有機(jī)硅油1-3 %，增韌劑2-5 %，潤(rùn)滑劑0. 2-1 %，抗氧劑0. 2-1 %。2. 如權(quán)利要求1所述的PC材料，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑為雙硬脂酸酰胺。3. 如權(quán)利要求1所述的PC材料，其特征在于，所述的抗氧化劑為季戊四醇酯。4. 如權(quán)利要求1所述的PC材料，其特征在于，所述的處理鈦白粉，其制備方法如下：將 鈦白粉于120°C下高速攪拌30min除去吸收的水份，再加入到混有引發(fā)劑的苯乙烯和硅油 溶液中，繼續(xù)混合15min后冷卻完成制備。5. 如權(quán)利要求4所述的PC材料，其特征在于，所述的鈦白粉、苯乙烯、硅油、引發(fā)劑的重 量比為 100 :1 :2 :0. 1。6. 如權(quán)利要求4或5所述的PC材料，其特征在于，所述的引發(fā)劑為過氧化異丙苯。7. 權(quán)利要求1所述的PC材料的制備方法，包括如下的步驟： 1) 將引發(fā)劑加入到苯乙烯硅油混合溶液中備用； 2) 將鈦白粉在高速混合機(jī)中于120°C下高速攪拌30min，以除去吸收的水份，加入步驟 1所得的混合溶液，繼續(xù)混合15min后放料冷卻備用； 3) 分別稱取PC、增韌劑、抗氧劑等備用； 4) 將PC、增韌劑、抗氧劑等加入高速混合機(jī)中混合3-5min，再加入處理好的鈦白粉，混 合 5-10min ; 5) 將步驟4)所得混合物加入到同向雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，轉(zhuǎn)速為300~400r/min， 溫度240~265°C，經(jīng)水槽冷卻后切粒包裝。
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種高遮光PC材料，即一種具有良好物理性能與在薄壁時(shí)仍能高度遮光的材料，從而解決目前遮光PC材料在薄壁時(shí)透光度較大的問題。本發(fā)明的高遮光PC材料，其組成成分的重量百分配比如下：PC 65-85％，處理鈦白粉15-35％，有機(jī)硅油1-3％，增韌劑2-5％，潤(rùn)滑劑0.2-1％，抗氧劑0.2-1％。本發(fā)明的高遮光PC材料的缺口沖擊強(qiáng)度＞50KJ/m2，表面硬度(R標(biāo)尺)＞110，1.0mm的透光率＜15，熱變形溫度(1.8MPa)＞120℃。本發(fā)明的高遮光PC具有良好的力學(xué)性能、沖擊強(qiáng)度，良好的光反射和屏蔽效果，可廣泛用于液晶顯示器反射板、LED燈底座等。
【IPC分類】C09C3/10, C08K3/22, C08K5/103, C08F112/08, C09C1/36, C08K9/04, C08L69/00, C08K5/20
【公開號(hào)】CN104962056
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510334506
【發(fā)明人】郭彬, 王東, 張彩城, 陳建, 王術(shù)濱
【申請(qǐng)人】青島中新華美塑料有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月13日