Auswirkung eines gemischten Lichtdiffusionsmittels auf die Eigenschaften von PC-Lichtdiffusionsmaterial

Mit der Verbesserung des Bewusstseins der Menschen für Energieeinsparungen steigt die Nutzungsrate von Licht emittierenden Dioden (LED) in der Produktion und im Leben allmählich an, und sie wurde in Automobilen, Haushaltsbeleuchtung und anderen Bereichen weithin verwendet. Aufgrund der einzigartigen Lichteigenschaften von LED-Lichtquellen ist die Lichtstärke einer einzelnen Lichtquelle jedoch hoch, und es kann leicht zu einer Blendung der menschlichen Augen führen. Wenn das Auto zusammenkommt, ist es wahrscheinlicher, dass es zu Kommunikationsunfällen kommt. Daher ist es notwendig, die LED-Lichtquelle abzuflachen, und das Lichtdiffusionsmaterial kann die LED-Lichtquelle abschwächen, d.h. es wird ein Lichtdiffusionsmaterial vor der LED-Lichtquelle hinzugefügt.

Polycarbonat (PC) ist ein ideales Photodispersionsmittel. Die üblichen Lichtstreumaterialien auf dem Markt sind vernetzte Mikrokugeln aus Polymethylmethacrylat (P M M A), vernetzte Mikrokugeln aus Polyphenylen (PS) und organische Mikrokugeln aus Silikon. Wenn PS-Lichtdiffusor verwendet wird, ist die Trübung der PC-Lichtdiffusionsplatte gering, was keinen guten Lichtdiffusionseffekt bewirken kann; wenn Silikon-Lichtdiffusor allein verwendet wird, ist die Lichtdurchlässigkeit gering, was die Helligkeitsanforderungen der PC-Lichtdiffusionsplatte nicht erfüllen kann. Um dieses Problem zu lösen, wurden optische PC-Diffusionsplatten mit hoher Lichtdurchlässigkeit und hohem Nebel durch die Mischung von drei Arten von gemeinsamen optischen Diffusoren und die Nutzung von Synergieeffekten hergestellt.

1 Testteil

1.1 Prüfung von Rohstoffen.
P C; P M M A vernetztes Mikrokügelchen-Lichtdiffusionsmittel, Teilchengröße 3,0 μ m, PS vernetzter Mikrokügelchen-Lichtdiffusor, Teilchengröße 3,0 μ m, Wanda Silikon-Mikrokügelchen, WD-103, Teilchengröße 2,8 μ m;

1.2 Prüfgeräte und -ausrüstung.
Elektrothermischer Trockenkasten mit konstanter Temperatur, GZX-9070B; Hochgeschwindigkeitsmischer, GH200DY; Doppelschneckenextruder, SHJ-35; Kunststoffspritzgießmaschine, HY600; mikrocomputergesteuerte elektronische Universal-Materialprüfmaschine, NQT-10; Elektronenanalysator-Waage, TG3213A. UV-Spektrometer, UV2450, Shimadzu, Japan; Ulbricht-Kugel (ISR-2200), Shimadzu, Japan.

1.3 Probenvorbereitung.
Der PC und der Lichtdiffusor werden genau gewogen, wobei der Massenanteil des Lichtdiffusors 10% beträgt. Es wurde 12 Stunden lang bei 100 °C in einem elektrischen Ofen mit konstanter Temperatur getrocknet, dann 5 Minuten lang mit hoher Geschwindigkeit in einem Hochgeschwindigkeitsmischer gemischt und dann nach einer Wartezeit von 3 Minuten in einem Doppelschneckenextruder geschmolzen und gemischt. Temperatur des Extruders.

Die Temperatur ist wie folgt eingestellt: Zone 1, 215 °C, 2, 225 °C, 3, 235 °C, 4, 245 °C, 5, 250 °C, 6, 255 °C, der Kopf ist 250 °C, und die Schneckendrehzahl beträgt 80 U/min.
Der quasi-genaue Massenanteil von Lichtdiffusions-Masterbatch und PC-Grundmaterial beträgt 400 g (wobei der Massenanteil des Lichtdiffusors 1,5% beträgt). Es wird zunächst 3 Minuten lang mit hoher Geschwindigkeit in einem Hochgeschwindigkeitsmischer gemischt und dann mit einer Spritzgießmaschine geformt.

PC-Licht diffundiert Plattenmaterial. Die Temperatur der Spritzgießmaschine wird wie folgt eingestellt: 5 Segmente 220 °C, 4 Segmente 240 °C, 3 Segmente 270 °C, 2 Segmente 280 °C, 1 Abschnitt 285 °C, Injektor, 280 °C. Die Drehzahl des Schneckenhauptmotors beträgt 30 U/min. Das PC-Lichtdiffusionsplattenmaterial wird in einer elektrothermischen Trocknungsanlage mit konstanter Temperatur gelagert. Es wird nach 4 Stunden in der Box getestet.

1.4 Leistungsprüfung.
Gemäß GB/T 2410 Mel 2008 wurden die Lichtdurchlässigkeit (Tt), der effektive Lichtstreukoeffizient (Td) des Lichtstreumaterials und die Trübung (Td/Tt) gemessen. Je größer die Zahl der Lichtstreuung ist, desto besser ist die Wirkung der Lichtquellenstreuung.
Nach GB/T 1040.1 Mel 2006 wurden die Zugfestigkeit und die Biegefestigkeit geprüft. Nach GB/T 1043.1 Mel 2008 Test, Kerbschlagzähigkeit.

2 Ergebnisse und Diskussion.

2. 1 Studie über die optische Energie und Schatten Reaktion des komplexen Systems. Drei Arten von Lichtdiffusor, PMMA, PS und Silikon-Mikrokugeln, wurden verwendet, um PC Lichtdiffusionsplatte Licht 42, wenn sie allein und zwei Arten von Verbindung verwendet. 2016 28 (3) MODERNE KUNSTSTOFFVERARBEITUNG UND -ANWENDUNGEN. Die Auswirkungen der Lernleistung sind in Tabelle 1 dargestellt.

Lichtstreuungsmittel	Durchlässigkeit	Dunst	Effektiver Lichtstreuungskoeffizient
Nicht hinzugefügt	85.7	2.5	2.14
PMMA	75.0	92.9	69.7
PS	74.5	23.5	17.5
PMMA/PS(1:3)	83.0	29.0	24.1
PMMA/PS(1:1)	62.6	96.6	60.5
PMMA/PS(3:1)	74.1	94.1	69.7
Silikon-Basis	37.3	98.9	36.9
PMMA/ Silikonbasis (1:3)	61.6	95.5	58.8
PMMA/ Silikonbasis (1:1)	71.3	89.5	63.8
PMMA/ Silikonbasis (3:1)	80.9	65.1	52.7
PS/ Silikonbasis (1:3)	60.9	96.9	59.0
PS/ Silikonbasis (1:1)	74.9	83.3	62.4
PS/ Silikonbasis (3:1)	77.5	41.3	32.0

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass bei einem Massenverhältnis von PMMA zu PS von 1:3 die Lichtdurchlässigkeit einen höheren Wert von 83% erreicht. Dies ist auf den Synergieeffekt zwischen PS und PMMA zurückzuführen, der die Gesamtpartikelgröße des Lichtdiffusors vergrößert und somit die Lichtdurchlässigkeit der Lichtdiffusionsplatte verbessert.
Wenn das Massenverhältnis von PMMA zu PS 1: 1 beträgt, erreicht die Trübung einen höheren Wert von 96,6%. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass der PMMA-Gehalt mit dem PS-Gehalt übereinstimmt. Aufgrund des Vorhandenseins von zwei Arten von Lichtdiffusoren mit unterschiedlichen Brechungsindizes im System ist die Wahrscheinlichkeit der Brechung und Reflexion von Licht in der PC-Lichtdiffusionsplatte erhöht, und die Trübung ist höher. Wenn das Massenverhältnis von PMMA zu PS 3:1 ist, erreicht der effektive Lichtdiffusionskoeffizient den Maximalwert von 69,7%, der einen besseren Lichtdiffusionseffekt erzielen kann, was darauf zurückzuführen sein kann, dass die Zugabe einer kleinen Menge von PS nicht ausreicht, um die Trübung der PC-Lichtdiffusionsplatte zu beeinflussen, während der Brechungsindex von PS nahe an dem des PC-Substrats liegt und eine kleine Menge von PS wenig Einfluss auf die Lichtdurchlässigkeit hat.

Wenn das PMMA/Silikon-System der PC-Lichtstreuplatte hinzugefügt wird, nimmt die Lichtdurchlässigkeit mit der Erhöhung des Silikonanteils ab und die Trübung zu. Der Grund dafür ist, dass der Silikon-Lichtdiffusor eine Art von Lichtdiffusor mit einer "Kern-Schale"-Struktur ist. Darüber hinaus kann es die Wahrscheinlichkeit der Reflexion und Brechung des Lichts, das durch die PC-Lichtstreuscheibe fällt, erhöhen und die Trübung verstärken. Da jede Reflexion und Brechung von Licht einen Energieverlust bedeutet, sinkt die Lichtdurchlässigkeit. Wenn das Massenverhältnis von PMMA zu organischem Silizium 3: 1 beträgt, liegt die Lichtdurchlässigkeit bei 80,9%, und wenn das Massenverhältnis von PMMA zu organischem Silizium 3: 1 beträgt, liegt die Lichtdurchlässigkeit bei 80,9%. Bei einem Verhältnis von 1:3 ist die Trübung größer und beträgt 95,5%, und wenn das Verhältnis von PMMA zu Silikon 1:1 beträgt, ist die effektive Lichtdiffusionsfähigkeit größer und beträgt 63. 8%, die besser ist als die des organischen Silizium-Lichtdiffusors allein.

Wenn PS und Silikon allein verwendet werden, kann der Massenanteil von 1,5% die Anforderungen an die optischen Eigenschaften nicht erfüllen. Es wird festgestellt, dass PS die Lichtdurchlässigkeit und Organosilikon die Trübung im Verbundsystem erhöhen kann. Mit der Erhöhung des PS-Anteils im Verbundsystem steigt die Lichtdurchlässigkeit der PC-Lichtstreuplatte allmählich an, und die Trübung nimmt rasch ab. Der effektive Lichtdiffusionskoeffizient ist größer, wenn das Massenverhältnis von PS zu Silikon 1: 1 beträgt, d.h. 62,4%, was größer ist als der von PS und Silikon als ein einzelner optischer Diffusor, und der Lichtdiffusionseffekt ist gut. Der Grund für die Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit von PS ist, dass sein Brechungsindex nahe an dem des PC-Substrats liegt und der Ablenkungswinkel der Lichtbrechung kleiner ist, und der Grund für die Verbesserung der Trübung durch Organosilikon liegt in der Existenz einer "Kern-Schale"-Struktur, die die Wahrscheinlichkeit der Lichtreflexion und -brechung erhöht.

2.2 Auswirkungen des Verbundsystems auf die mechanischen Eigenschaften.

Die Auswirkung der Lichtverteilerformel auf die Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Kerbschlagzähigkeit und die Eigenschaften der PC-Fotodiffusionsplattenmaterialien ist in Tabelle 2 dargestellt.

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, dass sich die mechanischen Eigenschaften des PC-Lichtdiffusors im Vergleich zum Phasenverhältnis von PC-Lichtdiffusor und einfachem optischen Diffusor kaum ändern und die mechanischen Eigenschaften des PC-Lichtdiffusors durch unterschiedliche Anteile an zusammengesetztem optischem Diffusor nicht beeinträchtigt werden.2 Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, dass die Zugabe von zusammengesetztem Lichtdiffusor im Vergleich zum Phasenverhältnis von einfachem Lichtdiffusor nur geringe Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften von PC-Lichtdiffusorplattenmaterial hat. Da der Inhalt und die Partikelgröße des zusammengesetzten Lichtdiffusors im Grunde die gleichen sind, hat es wenig Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften von PC-Lichtdiffusor.

3 Schlussfolgerung.

A) Die Verbindung von vernetzten PMMA-Mikrokugeln, vernetzten PS-Mikrokugeln und vernetzten Silikon-Mikrokugeln kann die Anforderungen der optischen PC-Diffusionsplatte durch einen Synergieeffekt erfüllen.

B) in der PMMA-PS-Verbundwerkstoff-System, wenn das Massenverhältnis des Verbundes ist Grad, Biegefestigkeit, Kerbschlagzähigkeit, und der Einfluss der Eigenschaften, wie in Tabelle 23: 1, die effektive optische Diffusivität von PC-Materialien erreicht einen höheren Wert.
Wie gezeigt. Die Trübung war 69,7%, die höher war als die von PC optische Diffusion Platte mit nur PMMA. Tabelle 2 Wirkung des Lichtdiffusors auf die mechanischen Eigenschaften von PC-Materialien im Verbundsystem von PMMA und Organosilikon, wenn die Masse des Verbunds 1: 1 ist, ist die effektive optische Diffusivität größer, die 63,8% ist, was besser ist als die der Verwendung eines einzelnen optischen Diffusors. Bei dem Verbundsystem aus PS und Silikon beträgt die effektive Lichtstreuung bei 1:1 62,4%, die Lichtdurchlässigkeit 74,9% und die Trübung 83,3%. Es erfüllt die Anforderungen der realen Anwendung und ist größer als die von PS und Silikon als ein einzelner optischer Diffusor, und die Wirkung der Lichtstreuung ist gut.

C) Die mechanischen Eigenschaften von PC Light Diffusoren mit zusammengesetztem optischem Diffusor sind ähnlich wie die eines einzelnen optischen Diffusors.