[发明专利]一种用于LED套件的PC/GF复合材料其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种应用于LED套件的PC/GF复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。PC工程塑料的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。

玻璃纤维(GF)是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常可加至复合材料中以增强材料的物理机械性能。

通常而言，照明灯具，指示灯、荧光管等设备的照明罩，需要高度透明的材质，以减少光量的损失；同时，若光源直接由人的肉眼接受容易使人感到不适，即很容易产生眩光，需要高散射的材质，已在不降低透光率从的情况下分散光源。

在目前，磨砂玻璃和乳白色透明合成树脂常用于照明套件上，但磨砂玻璃存在容易碎裂、重量较重的问题。而乳白色透明合成树脂也存在寿命短、透光性差、散射性差的问题。近年来，随着高亮度白光LED等的出现，LED照明灯具发展迅速，LED照明具有亮度高，寿命长、节能减排的有益特点，正成为下一代主流照明灯具。

由于LED光源具有高度方向性，因此其套件必须防止眩光的产生，故LED套件必须同时具备高透光性，高散射性。

由于PC具有优异的透光性、耐冲击性和耐热性，所以在LED套件领域上已渐渐引起人们的关注。为了赋予PC高散射性，目前已经有将碳酸钙、硫酸钡、氧化硅、氧化钛等无机材料作为散射剂与PC混合，但由于无机材料的基本化学特性，会引起PC树脂机械性能的下降，尤其是在塑膜热加工过程中会使PC树脂变黄、分子量下降等问题。

虽然使用碳酸钙或含氢聚硅氧烷可抑制成型时树脂分子量降低和黄化，但由于碳酸钙固有的晶体，因此无法得到较高的散射性。

此外，针对于使用玻璃纤维增强聚碳酸酯获得高透光性，高散射性材料的研究较少无法充分发挥聚碳酸酯的优势。

发明内容

.本发明目的在于提供一种用于LED套件的PC/GF复合材料及其制备方法，在保持良好的物理性能前提下，具有高透光率、高散射性、优异的防光源穿透能力的特点，尤其适用于LED光源套件，并提供这种复合材料的制作方法。

本发明通过如下方案实现此目的：

一种用于LED套件的PC/GF复合材料，特征在于：包括其以下质量份计组分组成：芳香族聚碳酸酯100份；光扩散性交联微粒0.1-15份；光扩散剂0.1-5份；聚己内酯0.1-15份；玻璃纤维4-12份；抗氧剂0.02-0.5份；增韧剂2-5份；润滑剂0.1-0.8份；

所述光扩散性交联微粒为包含苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯单体和交联剂的共聚物；光扩散性交联微粒平均粒径为5-30μm，折射率为1.54-1.57。

优选的，所述光扩散剂为丙烯酸类光扩散剂和硅酮类光扩散剂。

优选的，聚己内酯粘均分子量为40000-80000。

其制备方法如下：

1)按比例称量所需原料；

2)将芳香族聚碳酸酯置于110℃烘箱内干燥24h,光扩散性交联微粒置于80℃烘箱内干燥4h，玻璃纤维置于110℃烘箱内干燥12h，干燥后置于真空密封箱内备用；

3)将经干燥后的芳香族聚碳酸酯、光扩散性交联微粒、光扩散剂、聚己内酯、抗氧剂、增韧剂、润滑剂放入高速混合机中混合3-4分钟，转速为800rpm,随后在高速混合机中加入玻璃纤维，转速为350rpm,混合1-2分钟；

4)混合均匀后送入双螺杆挤出机中，在转速350rpm，温度240℃-270℃条件下熔融混炼；

5)混炼后经水温为65℃的水槽冷却；

6)冷却后将其引入切粒机，切粒机以600rpm转速切粒；

7)切粒后收集粒料，检测包装即得成品。