[发明专利]LED照明用光散射型聚碳酸酯组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及LED灯外壳材料，具体地是一种LED照明用光散射型聚碳酸酯组合物及其应用。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展和不可再生能源资源的日益枯竭，人们对环保节能的要求越来越高，这必将导致人们对发光二极管(LED)照明普及使用予以更多的关注。由于具有节能，环保，寿命长等优点，LED照明的应用前景十分广阔，例如隧道中的长明灯、企业所用的装饰、照明设施、市政设施中的照明装置、高级汽车配件、高档家居照明等。2009年，中国推出了“十城万盏”半导体照明应用工程，该计划涵盖北京、上海、深圳、武汉等21个国内发达城市。国外也有类似的LED照明普及或研发计划，如美国的“固态照明计划”、欧洲的“彩虹计划”和日本的“21世纪照明计划”。台湾拓墣预测：今年全球LED路灯需求倍增至250万盏，年增率高达178％。

随着LED照明产业的迅猛发展，LED灯外壳材料，即光散射材料的使用量也增长迅速。光散射材料的使用要求主要有两点，一是透光率要在80％以上，二是具有90％以上的光散射率(也称雾度)，达到柔和的匀光效果。优良的光散射材料应该同时具有高透光率和高雾度指标，它能将点、线光源转化成线、面光源，具有散射角大、导光性好、透光均匀等优点。目前国内光散射材料主要是利用聚甲基丙烯酸甲酯作为基体树脂，关于光散射材料的研究基本还停留在经验科学。我国市场上LED照明用外壳材料主要依赖进口，价格相对较高，严重地阻碍LED照明产业的发展。国内关于光扩散性聚碳酸酯方面的专利基本上也是由三菱、住友、出光等国外公司申请，如出光兴产株式会社的专利“光扩散性树脂组合物”(专利号为200580011385.0)和“光扩散性聚碳酸酯类树脂组合物以及使用该树脂组合物的光扩散板”(专利号为200680024308.3)，三菱工程塑料株式会社和三菱瓦斯化学株式会社的专利“光扩散板用聚碳酸酯树脂组合物和光扩散板”(专利号为200680044508.5)，这些专利主要针对液晶显示器应用领域，所采用的聚碳酸酯组合物主要是一些聚碳酸酯共聚物，对聚碳酸酯的分子量和黏度要求严格，并且光扩散剂的制备也相对较复杂。

目前大多数新型光散射材料是通过透明的聚合物基体和散射剂粒子共混制备。作为光散射剂的微粒主要包括无机微粒，如玻璃微珠、二氧化硅等物质以及有机聚合物微粒，包括聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚苯乙烯、硅树脂等。无机与有机光散射材料相比，后者的应用范围更广泛一些。无机类的光散射剂，只是扩大了它的散射效果，并且由于无机粒子的大直径，它还会反射一部分光源。此外由于透明高分子材料的折射率与无机纳米填料的折射率一般都不匹配，所制备的无机纳米粒子/高分子复合材料不可避免的都存在光散射作用，很难制备具有高透明性的无机纳米粒子/高分子复合材料。

发明内容

本发明的目的在于针对现有光散射材料透光率和雾度不高等缺陷，提供具有良好透明性和匀光性的LED照明用光散射型聚碳酸酯组合物。

本发明的目的还在于提供LED照明用光散射型聚碳酸酯组合物的应用。

本发明的LED照明用光散射型聚碳酸酯组合物，包含以下按质量份数计的组分：

聚碳酸酯树脂    91～99.89份

光散射剂粉体    0.01～8份

抗氧剂          0.1～1份

所述聚碳酸酯树脂是光学级聚碳酸酯，重均分子量15000～25000，透光率＞89％，熔融指数50～75g/10min。

所述光散射剂粉体为核壳型光散射剂粉体，是通过种子乳液聚合法制备得到，先在含有玻璃微珠、二氧化硅、聚硅氧烷微球或聚苯乙烯的种子乳液中加入丙烯酸酯类聚合物或甲基丙烯酸酯类聚合物或二者的混合物，再加入交联剂和引发剂，然后引发反应，使第二聚合物在种子乳胶粒子表面进行交联聚合，生成具有核壳结构的粒子。

上述光散射性粉体优选为以聚硅氧烷微球为核，以聚甲基丙烯酸缩水甘油酯为壳的光散射剂粉体。

所述丙烯酸酯类聚合物为聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸缩水甘油酯、聚丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酸羟丙酯或聚丙烯酸2-乙基己酯中的一种；甲基丙烯酸酯类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸羟丙酯或聚甲基丙烯酸2-乙基己酯中的一种。