[发明专利]一种动态硫化有机硅光扩散母粒及其制备方法

说明书

本发明提供了一种动态硫化有机硅光扩散母粒及其制备方法：先将乙烯基硅橡胶、交联剂、透光性树脂、成核剂预混合后制得聚硅氧烷母料，再将聚硅氧烷母料与催化剂混合加入双螺杆挤出机进行动态硫化，得到一种高分散、窄分布、球形度好的有机硅光扩散母粒，其制备方法简单易行。

技术领域

本发明涉及有机硅光扩散剂的制备领域，特别是一种动态硫化有机硅光扩散母粒及其制备方法。

背景技术

光扩散材料是以透明树脂为基材，添加一定比例的光扩散剂及其它助剂制备而成的一种高光透过率、高雾度的透光材料，广泛用于LED灯罩或灯管。有机硅微球是一种常用光扩散剂，平均粒径2um。相对于丙烯酸类光扩散剂，它具有耐热性优异、亮度高、透光性好等特点。有机硅微球呈球形分散在树脂基体中，形成典型的海岛结构，由于透明树脂与有机硅树脂的折光系数不同，光线经过有机硅树脂表面后发生多次反射，达到光扩散效果。为达到良好的透光性和雾度，光扩散剂需具有窄粒径分布、球形度好、分散性好等特性。

目前市售的有机硅光扩散微球采用的均是化学合成的方法制备，通常使用水解缩聚法，如公开号为CN111234231A的专利所示。

水解缩聚法制备有机硅微球通常是在水或者是水和低级醇的混合溶液中反应。水解过程通常是在酸性或者碱性条件下进行，水解后产生硅醇，然后硅醇在碱性条件下发生缩合反应，形成高度交联的有机硅微球。有机硅微球在合成过程中存在产率低、微球粒径分布宽、微球粘连、有机溶剂处理复杂、微球耐黄变性能差等难题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述缺点，提供了一种全新的制备有机硅光扩散母粒的方法，即通过改进传统动态硫化法制备有机硅光扩散母粒。

本发明的第二目的在于提供一种有机硅光扩散母粒，其具有球形度和分散性好，光学性能佳的优点。

本发明通过以下技术方案实现：

一种动态硫化有机硅光扩散母粒的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

S1:将透光性树脂、乙烯基硅橡胶、成核剂和交联剂熔融混合得到聚硅氧烷母料；

S2:将步骤S1制备得到的聚硅氧烷母料加入催化剂进行动态硫化得到有机硅光扩散母粒。

动态硫化是指将橡胶与不能硫化的热塑性塑料在高温、高剪切的混合器中熔融共混,通过高剪切力把硫化的橡胶打碎，得到粒状的硫化橡胶相,并细微的分散于热塑性塑料中的工艺过程。橡胶相以海岛状分散在塑料连续相中，这一特点与光扩散剂作用原理一致，因此发明人创造性的将动态硫化这一工艺应用于制备有机硅光扩散母粒中，从而解决现有水解法制备有机硅光扩散母粒时存在的技术问题。

现有技术的动态硫化法主要用于制备力学性能优异、触感良好的热塑性弹性体，因此需要加入相容剂来促进硅橡胶与热塑性树脂的相容，避免两相分离。公开号为CN110577743A的中国专利公开了一种动态硫化硅橡胶及其制备方法，其制备方法包括：将改性硅橡胶、二氧化硅、热塑性树脂、交联剂、相容剂和抗氧剂在挤出机中熔融共混，挤出，造粒，得到混合物；将混合物、催化剂和硫化剂混合，并加入双螺杆挤出机中进行动态硫化反应，挤出，造粒，得到动态硫化硅橡胶；该发明通过动态硫化技术，在挤出过程的高温剪切作用下实现了硅橡胶在热塑性弹性体熔体中的动态交联。

然而，相容剂的加入会导致硅橡胶以不同形态分散在树脂基体中，球形度变差。同时传统的动态硫化法需要高剪切力把硫化的橡胶打碎，这也造成了硅橡胶粒径大小不一、球形度差。

本发明通过加入了纳米二氧化硅作为成核剂，硅橡胶中的硅氧键与二氧化硅表面大量的羟基会形成氢键，使得硅橡胶比较牢固的包覆在二氧化硅表面，形成球形状态分散于树脂中。使得制备得到的有机硅光扩散母粒中的有机硅微球的球形度好，光学性能佳。

作为优选的，本发明步骤S2为:将步骤S1制备得到的聚硅氧烷母料加入催化剂和乳化剂进行动态硫化得到有机硅光扩散母粒。