[发明专利]一种聚苯乙烯组合物及其应用

说明书

本发明公开了一种聚苯乙烯组合物及其应用，包括以下组分：透明聚苯乙烯35份‑93份；增韧剂A 5份‑40份；增韧剂B 1份‑30份；光扩散剂0.1份‑3份。本发明通过采用大小粒径的增韧剂A和增韧剂B复配体系，制备的得到的聚苯乙烯组合物在不影响其光学效果的前提下，能有效提高材料的横纵向韧性，通过模拟评估，能满足目前LED灯罩行业对其生产和使用过程中的要求，且相对传统的PC基材的LED灯罩料，成本大幅降低，并且易于加工，有利于普遍推广应用。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种聚苯乙烯组合物及其在挤出级LED灯罩中的应用。

背景技术

发光二极管(LED)，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光，光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保。2010年国家明确了节能环保、新能源、新材料等作为重点发展的战略性新兴产业，并颁布了《半导体照明节能产业发展意见》，要求通过集聚创新资源，突出技术进步，攻克关键瓶颈，推进LED产业的发展。

但LED发出的光类似于点光源，直视刺眼，所以LED普遍都配光扩散材料制成的灯罩，在LED光线到达灯罩时，将光线散开去，使其点亮后看不见LED光源，光线柔和。

光扩散材料是通过化学或物理的手段，利用光线在行进途中遇到两个折射率(密度)相异的介质时，发生折射、反射与散射的物理现象，通过在PMMA、PC、PS、PP等基材基础中添加光扩散剂、或者通过基材表面的微特征结构的阵列排列人为调整光线、使光线发生不同方向的折射、反射、与散射，从而改变光的行进路线，实现入射光充分散色以此产生光学扩散的效果。广泛应用在液晶显示与LED照明及成像显示系统中。

PC（聚碳酸酯）是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，目前芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产，应用广泛。PC材料有几个突出优点：1，透明性好，几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，有很好的光学性；2，韧性好，PC树脂的悬臂梁缺口冲击强度为600~900J/m；3，耐热性好，纯树脂的热变形温度大约为130°C；4，刚性好，PC的弯曲模量可达400MPa以上。基于以上优点，PC是目前挤出级LED灯罩使用最广泛的材料。

但PC应用于LED灯罩也有其不足：1，PC加工温度高，耐水解性差，生产时必须烘干，加工型差；2，耐有机化学品性差，不耐刮痕；3，相对成本高昂。

PS（聚苯乙烯）是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，是一种无毒、无臭、无色透明的热塑性塑料，其制品具有极高的透明度，透光率可达90%以上，电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好等，并且其成本低廉，其原料价格几乎只有PC的50%。普通聚苯乙烯如能用于挤出级LED灯罩，几乎可以克服现有PC材料的所有缺陷，但其一直未能在该领域广泛推广开的主要原因在于其性脆，韧性低。LED 灯罩在安装及运输过程中会在不同方向受到挤压或拉伸外力，普通透明PS或K胶增韧的透明PS在此条件下极易开裂，无法满足生产及使用要求。

专利CN201110453000和CN201210221227中采用基体树脂为聚甲基丙烯酸酯共聚物或透明聚苯乙烯，其韧性较差；专利CN201310021103中采用3-8份K胶以及丙烯酸酯或有机硅光扩散剂与透明聚苯乙烯共混造粒制得光扩散聚苯乙烯材料，其韧性虽有一定提升，但缺口冲击强度不到30J/m，实际组装及使用过程中易折断，实际应用性不高。

发明内容

为了解决目前LED灯罩材料存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚苯乙烯组合物，该聚苯乙烯组合物能在不影响其光学效果的前提下，能有效提高材料的横纵向韧性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚苯乙烯组合物，按重量份数计，包括以下组分：

透明聚苯乙烯 35份-93份；

增韧剂A 5份-40份；