[发明专利]一种透光无机光扩散剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光扩散材料领域，具体涉及一种无机光扩散剂，进一步涉及一种透光性能优良的无机光扩散剂以及其制备方法。

背景技术

随着照明节能技术的发展，LED灯得到了快速的发展。LED灯也就是发光二极管，可用于各类照明，具有能耗低亮度高的特点。但由于LED是点光源，光线强烈，刺眼，因此LED灯罩对点光源的扩散非常重要。之前的灯罩主要是加遮光色料在PC、PMMA、PS或其他类型的透明塑料制成，使光线变得柔和。但由于遮光影响，亮度下降了很多，造成光源的浪费。因此，为了达到既透光又不刺眼，需要基材中加入光扩散剂以多次改变光线的传播方向多次折射，达到LED灯光线的柔和。

目前使用的光扩散剂主要有无机型光扩散剂和有机型光扩散。无机光扩散剂主要有：硫酸钡，碳酸钙，二氧化硅等，无机型光扩散剂从微观角度上讲是个实心微珠球，光线无法透过这个实心球体，会影响很多光线的透过，只有部分光线通过折射通过，因此影响亮度或透光。有机光扩散剂主要有苯乙烯树脂微球、丙烯酸树脂微球、聚合硅微球等，这些树脂本身是透明或半透明，光线大部门可以通过，利用这些光扩散剂本身材质的折射率与基材的折射率的差异，光线多次折射后，通过基材的光线变得光亮柔和，且对材质的透光率影响较小。但有机光扩散剂成本较高，而且由于耐热性能的影响，在直接使用时受基体树脂加工温度影响较大，微球易变形甚至破坏，造成透光性能降低。

中国专利CN103275321 A公开了一种有机硅光扩散粒子的制备方法及其应用，该发明将带有极性基团的硅烷在酸性水中水解，再在碱性水中缩合成有机硅树脂球型粒子，有机硅光扩散粒子，适于作涂布式光扩散膜。

中国专利CN102101971B公开了一种光扩散剂和光扩散膜以及该光扩散膜的制备方法，其中光扩散剂含有聚氨酯丙烯酸酯、可聚合单体和有机粒子，并且含有流平剂，以保证在膜的涂刷层有较好的流平性。

中国发明专利CN103709713A公开了一种光扩散材料，光扩散剂选自交联聚甲基丙烯酸甲酯树脂颗粒、有机硅树脂颗粒、交联丙烯酸树脂颗粒、甲基丙烯酸甲酯及丙烯酸酯共聚物的一种或其中几种的复合体系。

目前有机光扩散剂由于热加工适应性较差，只适合膜的涂层，而在各种灯罩、板材的高温加工中直接添加使用并不稳定。这也是目前大部分有机光扩散剂存在的缺陷。

中国发明专利CN101824238A公开了一种用于光扩散塑料的粉状组合物的表面处理方法，其特征在于采用原位聚合的方法实现与无机粒子的复合制得具有核壳结构的化合物。该壳核结构的目的是解决无机光扩散剂的相容性，并通过有机聚合物弥补无机光扩散剂的缺陷，但未能解决无机光扩散剂存在不透光的缺陷。

根据上述，目前光扩散材料技术通常采用无机纳米粒子如硫酸钡，碳酸钙，二氧化硅等微细粒子，由于光线是无法穿透无机分子的，只能改变光的柔和性，光线的变换是以损失一定的光能量为代价。

发明内容

现有无机光扩散剂主要借助球形或者近似球形的颗粒表面对光的反射来改变光的路线，从而实现光扩散，存在明显的缺陷是由于不透光造成光能损失严重，针对这一缺陷，本发明提出一种透光无机光扩散剂，其特征是该透光无机光扩散剂由冰晶石为主要原料组成。本发明进一步的目的是提出透光无机光扩散剂的制备方法，体特征是通过煅烧纯化、球形化，并在表面包覆反光层最终获得具有良好透光和反光效果的无机光扩散剂。该透光无机光扩散剂不但具有良好的透光性，而且加工性能稳定，耐高温性好，由于折射率在1.4-1.45之间，添加在PS（聚苯乙烯）、PMMA（聚甲基丙稀酸甲酯）、PC（聚碳酸酯）、PP（聚丙烯）等高透光率的树脂中具有良好的透光性和雾度。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明一种透光无机光扩散剂，其特征是：组成的各组分重量百分比为：

冰晶石85-94%，

叶腊石3-8%，

高岭土2-5%，

钾长石0.5-1%，

水镁石0.2-1%，

其中所述的冰晶石为六氟铝酸钠，所含氟化钠与氟化铝的分子之比3.0-3.5；叶腊石选用Al₂O₃＞28%、SiO₂＞65%、Fe₂O₃＜0.1%的乳白色料。

本发明一种透光无机光扩散剂，其特征是制备方法按照如下方式进行：