[发明专利]一种适用于高速激光布点法制备导光板的功能性PMMA板材的制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于高速激光布点法制备导光板的功能性PMMA板材的制备技术，制备步骤如下：1)将MMA单体与去离子水混合搅拌均匀，得到MMA单体溶液；2)将二氧化硅粉末、硅烷偶联剂和引发剂分散于步骤1)所制得的MMA单体溶液中，得到混合体系；3)对混合体系进行加热反应，反应完毕后过滤、干燥，得到PMMA/二氧化硅复合材料；4)将透明PMMA模塑料作为芯层材料和PMMA/二氧化硅复合材料作为皮层材料，分别加入芯层挤出机和皮层挤出机进行成型加工。本发明采用新型的共挤方法生产挤出型PMMA板材，产品保留了挤出型PMMA板材的光学性能好和公差小的优点，同时提高了PMMA板材的表面硬度，使本发明所制得的PMMA板材适用于高速激光布点方法制备导光板。

技术领域

本发明属于复合材料技术与高分子材料成型技术领域，具体涉及一种适用于高速激光布点法制备导光板的功能性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板材的制备技术。

背景技术

激光布点法由于其成品率高、环保且产品性能稳定，是目前制备高性能导光板的主流技术。采用动态振镜的高速激光布点方法是目前制备显示和照明导光板所普遍采用的工艺方法。聚甲基丙烯酸甲酯(以下简称为PMMA)板材由于其优异的光学性能和良好的耐候性，是制备高性能导光板最重要的原材料。

目前应用于制备导光板的PMMA板材有挤出型PMMA板材，浇注型PMMA板材以及熔体成型PMMA板材。挤出型PMMA板材采用模塑料直接挤出成型生产，光学性能好，公差小，但分子量低和表面硬度低，无法应用于高速激光布点生产导光板，只能采用传统的丝网印刷方法生产导光板。而丝网印刷工艺存在成品率低、生产时间长、不环保等缺点，应用具有很大的局限性。

浇注型PMMA板材采用单体预聚，模具灌注浆料、水浴成型的方法生产。浇注PMMA板材生产过程自动化程度低，产品光学性能较差，杂质含量高，公差大，无法应用于面向显示、家电、仪表等领域的导光板，并且最终制得的导光板光转换效率较低。

熔体成型PMMA板材光学性能好，表面硬度高，但技术由日本三菱丽阳公司独家拥有，并且板材成品的尺寸固定，导致最终所生产的导光板的成本较高。

发明内容

本发明为了克服普通挤出型PMMA板材表面硬度低，无法采用高速激光布点法的缺点而提供一种适用于高速激光布点法制备导光板的功能性PMMA板材的制备方法。该制备方法采用了新型的共挤方法生产挤出型PMMA板材，保留了挤出型PMMA板材的光学性能好和公差小的优点。

为了实现本发明目的而采用的技术方案为：一种适用于高速激光布点法制备导光板的功能性PMMA板材的制备方法，其制备步骤如下：

步骤1)：将MMA单体与去离子水混合搅拌均匀，得到MMA单体溶液；

步骤2)：将二氧化硅粉末、硅烷偶联剂和引发剂分散于步骤1)所制得的MMA单体溶液中，得到混合体系；

步骤3)：对步骤2)所得到的混合体系在搅拌条件下进行加热反应，反应完毕后过滤、干燥，得到PMMA/二氧化硅复合材料；

步骤4)：将透明PMMA模塑料作为芯层材料和步骤3)所得到的PMMA/二氧化硅复合材料作为皮层材料分别加入芯层挤出机和皮层挤出机进行成型，得到具有芯层/皮层或皮层/芯层/皮层复合结构的PMMA板材。

优选地，步骤1)中所述的MMA单体与去离子水的质量比为1：1～20。

优选地，步骤2)中所述的二氧化硅粉末，其粒径大小为5纳米～30微米。

更优选地，步骤2)中所述的二氧化硅粉末占混合体系的质量分数为1％～25％；所述的硅烷偶联剂占混合体系的质量分数为1％～5％；所述的引发剂占混合体系的质量分数为0.06％～0.5％。

其中，所述的硅烷偶联剂为KH-570或KH-550；所述的引发剂为偶氮类化合物或过氧化物类引发剂。