[发明专利]一种光散射母粒的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学材料领域，尤其是光散射母粒，具体是一种光散射母粒的制造方法。

背景技术

光散射塑料是一种用于提高发光二极管(LED)的光效和亮度的新型功能塑料，塑料内含适宜光散射的球形光散射母粒，散射和传播通过塑料和片材的光，形成均匀的照明，光透过率可高达90％或更高，而大部分加其他光散射物质的薄膜和片材的光透过率80％或甚至更小。

光散射塑料是近年才出现的新材料，光散射材料是指同时具有高的透光率和雾度导光材料。它可以作为面光源，广泛应用于广告牌、指示标牌、展示橱窗、投影壁墙、照明光源、背电视屏幕等。它还可以与液晶元件复合制备分子分散型散射元件，以及作为液晶显示器背光材料。此外，在灯饰行业，室内装饰灯具方面也存在广阔的应用市场，在节能和安全方面有显示出引人注目的用途。因此，也成为目前塑料行业十分关注的新型材料。该产品为国内尚未形成商品，因而市场前景广阔。

现有技术在研制光散射母粒方面，获得了实际的应用效果。但对其产品的相关质量和产品制造性能方面还不够稳定。因此，需要投入研究光散射母粒的制造方法，该方法是在研究无机超细球形粒子的制备工艺上进行的。

球形超细粒子的制备的工艺常见的有采用两亲性聚合物在水溶液中合成方法，两亲嵌段共聚物既含有亲水链段又含有疏水链段，因而是对水相与油相皆有亲和性的聚合物，在无机复合材料合成中成为一类别于普通表面活性剂和小分子有机物的新型介质。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)水溶液中进行合成尺寸在几十纳米到几纳米的球形无机物如碳酸钙、二氧化硅复合物等。该方法所用的聚合物原料价格较贵，产物的尺寸均一性控制较难。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种粒径控制方便、所得粒子分散性好的光散射母粒的制造方法。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种光散射母粒的制造方法，其特征在于以下步骤制备：

a、采用石英沙进行光扩散粒子体的制备，将石英沙添加入表面活性剂、助表面活性剂、油和水搅拌成混合物，混合后进行高强度搅拌，搅拌过程中滴加氨水，通过搅拌对石英沙表面的打磨制备形成大约2～4μm大小均匀的粒径，得到W/O型光扩散粒子体的微乳液；

b、向W/O型光扩散粒子体的微乳液中滴加正硅酸乙酯并搅拌，在恒温控制下对光扩散粒子体进行包裹反应，使光扩散体形成球状的规则颗粒，生成絮凝沉淀；

c、对絮凝沉淀进行净化后处理，获得光扩散性能良好的光散射体粒子体，并对该粒子体进行检测；

d、将获取的光散射粒子体与助剂及聚合物基体混合后采用双螺杆挤出机进行挤出造粒获得光散射母粒，并对该母粒进行检测。

作为优选，所述步骤a中混合物的添加比例为：石英沙60％、表面活性剂10％、助表面活性剂10％、油10％、水10％。

作为优选，所述步骤a中的高强度搅拌时间为30分钟。

实践表明，本发明的方法可以制得分布窄的可见光波长尺寸的球形粒子，其制备纳米粒子时粒径调控方便，所得粒子分散性好；而且，本专利方法对工业化的实施比较容易，没有毒性物质排放，环保安全。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明所研究的添加型的光散射母粒，具有良好的分散性，除了适合于透明塑料聚碳酸酯(PC)外，还可以适合用于聚甲基丙烯酸酸类、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％，雾度大于80％。

微乳法是近年发展起来的制备纳米粒子的重要方法，在W/O型微乳液中，一般由表面活性剂、助表面活性剂、油(通常为极性小的有机物)、水组成。体系中，表面活性剂包围着水相分散于连续的油相中，被包围的水核是一个独立的“微反应器”。反应在水核中受控进行，所生成的产物颗粒大小和形状与水核大小密切相关。与传统的制备方法相比，微乳法制备纳米粒子粒径调控方便，所得粒子分散性好。以合成球形SiO2为例，其工艺过程如下：

本发明的制造方法是首先要制造出一种光散射塑胶母粒用的球形超细粒子作为塑胶母粒中的光扩散体，这种光扩散体必须是在聚合物基材之中形成散射“微区”的尺寸刚好和可见光波长尺寸相近，光散射分布变得十分均匀才能达到高散射效果和高透光性。

以下是这种光扩散体的一种最佳的制备工艺方法，其流程如图1所示：