[发明专利]一种防眩光阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种具有特殊功能的防眩光阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法和在制备LED照明的光学罩壳中的应用。

背景技术

半导体照明[即发光二极管（Lighting Emitting Diode），以下简称“LED”]是一种新型高效固体光源，与传统的照明灯具相比，它的耗电量仅为白炽灯的1/10，同时其光谱中没有紫外线和红外线，使用寿命长达6万~10万小时，是白炽灯寿命的100倍，且不含有节能灯中的重金属汞。鉴于其节能、环保、长寿命、免维护和易控制等特点，LED照明电器被公认为21世纪最具发展前景的高技术领域之一。

由于LED单位面积的发光强度过高，在直视LED光源时会十分刺眼、产生眩光，给人带来非常不适的感觉，因此，对于家居和商业照明的LED产品，就需要一个光学外罩，LED发出的强光通过光学外罩的散射作用，使光线更加柔和、更加均匀地向空间发散，这样既保护人的眼睛，也能够使LED灯更能满足其使用功能。

对于LED照明的光学外罩来说，它需要满足以下几个条件：一、要具有很高的透光率，使光线能最大限度地发散出去；二、要具有高雾度（即模糊度），无眩光、无光影，不能看到LED灯珠，使其散发的光线均匀柔和；三、作为电器产品，它还需具有阻燃防火的特性，要满足UL阻燃等级的标准；四、还需具有较高的冲击韧性，以防止跌落时摔碎。因此，通过功能复合材料制备满足上述条件的LED照明的光学外罩，选用防眩光的阻燃聚碳酸酯材料作为功能复合材料能够很好的满足以上要求。

随着人们生活水平的提高，光生物安全性日益成为人们关注的问题，可见光中的蓝光波段在人眼角膜、前房、晶状体、玻璃体等部分的透射率最高，因而蓝光特别容易到达视网膜，在相同的光谱能量下蓝光比其他光谱的光更容易造成视网膜的损伤，这就是我们常说的“蓝光危害”。特别是视网膜色素变性的患者，黄斑区较正常人更加脆弱，蓝光会加速视网膜黄斑区的细胞氧化，造成视网膜损伤，过量照射甚至会损伤视觉细胞，造成视力永久受损。目前通用型白光LED照明灯具所发出的光大多是由蓝光LED芯片激发黄色荧光粉后形成混合光谱，尤其对于高色温LED，其蓝光光谱成分较多，在光生物安全方面特别受到人们的关注。国际照明委员会（CIE）于2002年发布了CIE S009/E：2002《灯和灯系统的光生物安全性》标准。IEC/TR 62471-2：2009都有要求对灯具所发出的光进行生物安全性评价，因此具有蓝光吸收功能的聚碳酸酯透光罩将是解决LED照明的“蓝光危害”一个有效途径。

申请公布号为CN 101812226A的中国专利申请公开了一种防眩光阻燃聚碳酸酯，包含以下质量份的组分：10~95份的聚碳酸酯、10~85份的高粘度高熔点大粒径聚碳酸酯颗粒、1~20份的阻燃剂、0.1~8份的紫外线吸收剂、0.1~6份的抗氧剂和0.1~5份的脱模剂，其中，高粘度高熔点大粒径聚碳酸酯颗粒由以下质量份的组分组成：100份的聚碳酸酯、0.1~5份的交联剂以及0.1~0.3份的抗氧剂。虽然通过添加阻燃剂提高了该材料的阻燃性，但是单纯地通过紫外线吸收剂与聚碳酸酯来提高防眩光性，其光学性能仍然较差，特别是用于LED照明的光学外罩时，散发的光线不够柔和，也不够均匀，舒适感较差，并且仍会存在蓝光LED芯片产生的“蓝光危害”。

发明内容

本发明提供了一种防眩光阻燃聚碳酸酯材料，不但具有良好防眩光功能，并且具有较高的光线透光率，同时还具有吸收LED照明光谱中蓝光波段的功能。

一种防眩光阻燃聚碳酸酯材料，由以下重量百分含量的组份组成：

作为优选，所述的防眩光阻燃聚碳酸酯材料，由以下重量百分含量的组份组成：

进一步优选，所述的防眩光阻燃聚碳酸酯材料，由以下重量百分含量的组份组成：

塑料的透光率与材料的化学分子结构和聚集态结构有关，如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的透光率为93%，聚苯乙烯（PS）的透光率为91%，聚碳酸酯（PC）的透光率为90%。聚碳酸酯分子量不同，在玻璃态时，所形成的微观结构类型和数量不同，高分子量且分子量分布窄的聚碳酸酯形成的微观结构与低分子量宽分布的聚碳酸酯形成的微观结构有所不同。本发明在根据材料要达到透光率高或者雾度提高就要针对性地选择相应的聚碳酸酯，从而使得发散的光线均匀柔和，具有良好的防眩光性。