一种LED灯管用低膨胀阻燃光扩散PC复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及改性塑料技术领域，具体涉及一种LED灯管用低膨胀阻燃光扩散PC复合材料及其制备方法，该PC复合材料包括以下重量份的原料：聚碳酸酯80-100份、增强助剂4-25份、阻燃剂0.3-3份、光扩散剂0.2-1.5份、抗氧剂0.2-1份，所述增强助剂是扁平玻璃纤维、玻璃粉、硅灰石、白炭黑、BDP、RDP中的一种或一种以上的混合物；所述阻燃剂是苯基硅树脂晶体、PC载体聚四氟乙烯以任意比例混合的混合物。本发明专利技术工艺简单，通过对PC增强、阻燃改性，制得的材料具有低膨胀和阻燃特性，同时兼具良好的透光率、雾度、力学性能。满足在大尺寸、超薄灯管领域使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及改性塑料
，具体涉及一种LED灯管用低膨胀阻燃光扩散PC复 合材料及其制备方法。
技术介绍
LED由于具有独特的优势，自从诞生以来，得到了快速发展。因为发光二极管照明， 它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量 而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿色的光，在此基础上，添加荧光粉可以发出任意颜 色的光。但是这些光散射度不足，光强较高，不能直接使用，一般通过外加扩散罩实现散射 后使用。可以作为扩散罩的材料一般有PC、PMMA、PS、PCTG、PET等材料，在这些材料中，PC是 几乎无色的玻璃态的无定型聚合物，具有高度透明性及自由染色性、高韧性、较好的电绝缘 性等优点，目前使用量最多最广。但是随着市场要求越来越高，PC的强度、线膨胀系数等越 来越满足不了要求，特别是对于长、薄灯管，一般PC均无法满足要求，其易弯曲及收缩或者 膨胀过大，因此，急需要相关升级产品满足要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种LED灯管用低膨胀阻燃光扩散 PC复合材料，具有低膨胀和阻燃特性，同时兼具良好的透光率、雾度、力学性能等特点，满足 在大尺寸、超薄灯管领域使用。 本专利技术的另一目的在于针对现有技术的不足，提供一种LED灯管用低膨胀阻燃光 扩散PC复合材料的制备方法，工艺简单，通过对PC增强、阻燃改性，制得的材料具有低膨胀 和阻燃特性，同时兼具良好的透光率、雾度、力学性能。 本专利技术是通过以下技术方案来实现的。 -种LED灯管用低膨胀阻燃光扩散PC复合材料，包括以下重量份的原料： 聚碳酸酯 80-100份 增强助剂 4-25份 阻燃剂 0.3-3份 光扩散剂 0.2-1.5份 抗氧剂 0.2-1份。 其中，所述增强助剂是扁平玻璃纤维、玻璃粉、硅灰石、白炭黑、BDP、RDP中的一种 或一种以上的混合物； 其中，所述阻燃剂是苯基硅树脂晶体、PC载体聚四氟乙烯(PTFE)以任意比例混合的混 合物。 具体地，所述玻璃粉的粒径为5000目、硅灰石的粒径为5000目，粒径5000目相当于 粒径是2.6微米，2.6微米粒径的玻璃粉和硅灰石的与PC的相容性更好，分散容易，用在本 专利技术的LED灯管中点灯效果好。具体地，所述白炭黑的粒径是30nm，粒径小，分散效果好。 四苯基双酚A二磷酸酯，简称BDP，结构式分子量696.04。无色透明液体，相对密 度1.258。磷含量8.9%。溶于丙酮、甲苯等，微溶于正己烷，耐水分解性好，耐高温，5%质量损 失的温度378°C，低毒。 间亚苯基四苯基双磷酸酯也称间苯二酚双(二苯基磷酸酯），简称RDP，它是一混合 物，工业RDP中含多磷酸酯(η 2 2)20%-30%，二磷酸酯(n=l)约70%-80%，按二磷酸酯计，分子 式为C3qH24O 8P2，相对分子质量为574.43，理论磷含量为10.78%。水含量< 0.1%，酸值< 0.1mgK0H/g，TGA热失重5%、10%及50%的温度分别为307°(3、337°(3及403°(3。1??的黏度与其中 齐聚物的含量十分有关，当齐聚物含量为27%，二磷酸酯含量为71%，TPP含量为2%时，在40°C 及100°C下的动力黏度分别为149cts及1.18cts。一般工业产品在25°C下的黏度为（300-600 WmVsc3RDP与一般磷酸酯相比，热稳定性高，挥发性低(40°C时低于140Pa)，迀移性小， 水解稳定性低。间亚苯基四苯基双磷酸酯兼具有阻燃及增塑功能，主要功能是增塑，可称为 阻燃性增塑剂。 优选地，所述的一种LED灯管用低膨胀阻燃光扩散PC复合材料，包括以下重量份的 原料： 聚碳酸酯 85-95份 增强助剂 8-20份 阻燃剂 0.5-1.5份 光扩散剂 0.2-1.2份 抗氧剂 0.2-1份。 其中，所述聚碳酸酯的数均分子量为1.8-3万，收缩率为0.5-0.7%，比重为1.18-1.2，线膨胀系数为6.5*10E-5/°C。 优选地，所述聚碳酸酯的数均分子量为2-2.5万，收缩率为0.5-0.65%，比重为 1.18-1.2;更优选地，所述聚碳酸酯的数均分子量为2.5万，收缩率为0.6%，比重为1.2。 其中，所述扁平玻璃纤维的宽度为16微米，厚度为16微米，折射率为1.52。 市场上一般的玻纤单丝纤维的剖面为圆形，本专利技术选用的扁平玻纤的剖面是矩 形，折射率为1.52，这与普通PC更为接近，使用在PC中，透光率较高，且灯管表面光滑度及平 整度较高，点灯时效果比较均匀，且尺寸稳定性更高。 其中，所述增强助剂是扁平玻璃纤维、玻璃粉、硅灰石、白炭黑、BDP、RDP中任意三 种或四种的混合物。 具体地，所述增强助剂是液态增强剂和固态增强剂的混合物，液态增强剂为BDP、 RDP中的一种或两种的混合物，固态增强剂为扁平玻璃纤维、玻璃粉、硅灰石、白炭黑中的至 少一种。 更具体地，所述增强助剂为扁平玻璃纤维、硅灰石、BDP以质量比为5-6:4-5:3-5的 混合物;或者，所述增强助剂为扁平玻璃纤维、白炭黑、BDP以质量比为9-10:1 -3:4-6的混合 物；或者，所述增强助剂为扁平玻璃纤维、硅灰石、白炭黑、RDP以质量比为4-6:3-5:0.5-1.5:3-5的混合物;又或者，所述增强助剂为扁平玻璃纤维、玻璃粉、白炭黑、BDP以质量比为 5-7:2-4:0 · 5-1 · 5:2-4 的混合物。如扁平玻纤、硅灰石、BDP复配体系，使用扁平玻纤增强效果明显，但是成本较高， 且表面粗糙度增加，白炭黑与PC相容性好，但是增强效果稍差，BDP可以显著改善表观效果 及提高透光率，但是热变形会低，采用三者复配，可以有效降低扁平玻纤用量的同时，改善 相容性，达到较好的外观，同时热变形等其他性能降低不明显，达到综合性能较优。其中，所述阻燃剂是苯基硅树脂晶体、PC载体聚四氟乙烯以质量比为2.5:1-4:1组 成的混合物。 本专利技术复配的阻燃剂是固态有机硅阻燃剂，苯基硅树脂晶体，分子量较大，与PC的 相容性较好，透明性好，能做到透明性和阻燃性兼顾。而PC载体的聚四氟乙烯作为抗滴落剂 使用，具有透明性和防滴落效果。 其中，所述光扩散剂是苯乙烯/丙烯酸共聚物、有机硅类的一种或者两种以任意比 例组成的混合物。其中苯乙烯/丙烯酸共聚物光扩散剂折射率1.54,比重1.1，粒径为1-5微米，这与 PC折射率更为接近，保证体系具有较高的透光率;有机硅类折射率1.43,比重1.3,粒径为 0.5-2微米，折射率与PC差异大，保证有较高的雾度;二者复配可以保证较高的透光率及较 高的雾度。 其中，所述抗氧剂是抗氧剂627A和抗氧剂168以质量比为1-5:1-3的混合物。 -种LED灯管用低膨胀阻燃光扩散PC复合材料的制备方法，包括以下加工步骤： 制备聚碳酸酯增强料:将聚碳酸酯与部分增强助剂进行搅拌共混2_5min，得到共混物， 然后将余量的增强助剂加入共混物中混合，得到聚碳酸酯增强料;具体地，先将液态增强剂 (BDP和/或RDP)与聚碳酸酯进行搅拌共混，液态增强剂与PC的混合效果好，提升材料的表面 光泽度和硬度，然后将余量的固态增强剂(平玻璃纤维、玻璃粉、硅灰石、白炭黑中的至少一 种)加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED灯管用低膨胀阻燃光扩散PC复合材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：聚碳酸酯     80‑100份增强助剂     4‑25份阻燃剂       0.3‑3份光扩散剂     0.2‑1.5份抗氧剂       0.2‑1份其中，所述增强助剂是扁平玻璃纤维、玻璃粉、硅灰石、白炭黑、BDP、RDP中的一种或一种以上的混合物；其中，所述阻燃剂是苯基硅树脂晶体、PC载体聚四氟乙烯以任意比例混合的混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志刚，傅轶，彭志宏，陈江聪，曾俊儒，
申请(专利权)人：银禧工程塑料东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44