Con la mejora de la concienciación de la gente sobre la conservación de la energía, la tasa de utilización de fuentes de luz de diodo emisor de luz (LED) en la producción y la vida está aumentando gradualmente, y se ha utilizado ampliamente en automóviles, iluminación doméstica y otros campos. Sin embargo, debido a las características luminosas únicas de la fuente de luz LED, la intensidad luminosa de una sola fuente de luz es alta, y es fácil producir deslumbramiento por discapacidad a los ojos humanos. Cuando el coche se junta, es más probable que se produzcan accidentes de comunicación. Por lo tanto, es necesario aplanar la fuente de luz LED, y el material de difusión de luz puede suavizar la fuente de luz LED, es decir, añadir material de difusión de luz delante de la fuente de luz LED .
El policarbonato (PC) es un fotodispersante ideal. Los materiales difusores de luz habituales en el mercado son las microesferas reticuladas de polimetacrilato de metilo (P M M A), las microesferas reticuladas de polifenileno (PS) y las microesferas de silicona orgánica. Cuando se utiliza el difusor de luz de PS, la neblina de la placa de difusión de luz de PC es pequeña, lo que no puede desempeñar un buen efecto de difusión de luz; cuando se utiliza sólo el difusor de luz de silicona, la transmitancia de luz es pequeña, lo que no puede cumplir los requisitos de brillo de la placa de difusión de luz de PC. Para resolver este problema, se prepararon placas de difusión óptica de PC con alta transmitancia de luz y alta niebla mediante la combinación de tres tipos de difusores ópticos comunes y haciendo uso del efecto sinérgico.
1 Pieza de ensayo
1.1 Prueba de materias primas.
P C; P M M A agente difusor de luz de microesferas reticuladas, tamaño de partícula 3,0 μ m, PS difusor de luz de microesferas reticuladas, tamaño de partícula 3,0 μ m, Wanda microesferas de silicona, WD-103, tamaño de partícula 2,8 μ m;
1.2 Instrumentos y equipos de ensayo.
Caja de secado por chorro electrotérmico a temperatura constante, GZX-9070B; mezcladora de alta velocidad, GH200DY; extrusora de doble husillo, SHJ-35; máquina de moldeo por inyección de plástico, HY600; máquina electrónica universal de ensayo de materiales controlada por microordenador, NQT-10; balanza analizadora de electrones, TG3213A. Espectrómetro UV-visible, UV2450, japonés Shimadzu; esfera integradora (ISR-2200), Shimadzu, Japón.
1.3 preparación de la muestra.
El PC y el difusor de luz se pesan con precisión, en la que la fracción de masa del difusor de luz es 10%. Se secó a 100 °C durante 12 horas en un horno eléctrico de temperatura constante, después se mezcló a alta velocidad durante 5 min en un mezclador de alta velocidad, y a continuación se fundió y mezcló en una extrusora de doble husillo tras esperar 3 min. Temperatura de la extrusora.
El grado se ajusta como sigue: zona 1, 215 °C, 2, 225 °C, 3, 235 °C, 4, 245 °C, 5, 250 °C, 6, 255 °C, el cabezal es de 250 °C, y la velocidad del tornillo es de 80 r/min. El masterbatch de difusión de luz se preparó por extrusión.
La fracción de masa casi exacta del masterbatch de difusión de luz y el material base de PC es de 400 g (en la que la fracción de masa del difusor de luz es de 1,5%). Primero se mezcla a alta velocidad durante 3 minutos en un mezclador de alta velocidad y, a continuación, se moldea mediante una máquina de moldeo por inyección.
PC luz difusa material de la hoja. La temperatura de la máquina de moldeo por inyección se ajusta de la siguiente manera: 5 segmentos 220 °C, 4 segmentos 240 °C, 3 segmentos 270 °C, 2 segmentos 280 °C, 1 sección 285 °C, inyector, 280 °C. La velocidad de rotación del motor principal del tornillo es de 30r/ min. El material de la placa de difusión de luz PC se coloca en secado electrotérmico a temperatura constante. Se probará después de 4 horas en la caja.
1.4 pruebas de rendimiento.
De acuerdo con la norma GB/T 2410 Mel 2008, se midieron la transmitancia de la luz (Tt), el coeficiente efectivo de difusión de la luz (Td) del material de difusión de la luz y la neblina (Td/Tt). Cuanto mayor sea el número de difusividad de la luz, mejor será el efecto de difusión de la fuente de luz.
Según la norma GB/T 1040.1 Mel 2006, se ensayaron la resistencia a la tracción y la resistencia a la flexión. De acuerdo con GB/T 1043.1 Mel 2008 prueba, resistencia al impacto de la muesca.
2 resultados y discusión.
2. 1 estudio sobre la energía óptica y la respuesta de sombra del sistema complejo. Tres tipos de difusor de luz, PMMA, PS y microesfera de silicona, se utilizaron para PC placa de difusión de luz luz 42 cuando se utiliza solo y dos tipos de compuesto. 2016 28 (3) PROCESAMIENTO Y APLICACIONES MODERNAS DE LOS PLÁSTICOS. El impacto del rendimiento de aprendizaje se muestra en la Tabla 1.
| Agente de difusión de la luz | Transmitancia | Haze | Coeficiente de difusión efectiva de la luz |
| No añadido | 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 |
| Base de silicona | 37.3 | 98.9 | 36.9 |
| PMMA/ Base de silicona( 1:3 ) | 61.6 | 95.5 | 58.8 |
| PMMA/ Base de silicona( 1:1 ) | 71.3 | 89.5 | 63.8 |
| PMMA/ Base de silicona( 3:1 ) | 80.9 | 65.1 | 52.7 |
| PS/ Base de silicona( 1:3 ) | 60.9 | 96.9 | 59.0 |
| PS/ Base de silicona( 1:1 ) | 74.9 | 83.3 | 62.4 |
| PS/ Base de silicona( 3:1 ) | 77.5 | 41.3 | 32.0 |
Tabla 1 efecto del difusor óptico en las propiedades ópticas de los materiales de PC.
(Nota: la proporción en la tabla es la relación de masas, igual que abajo).
En la Tabla 1 puede observarse que cuando la relación de masa entre PMMA y PS es de 1:3, la transmitancia luminosa alcanza un valor superior de 83%. Esto se debe a la sinergia entre el PS y el PMMA, que hace que el tamaño global de las partículas del difusor de luz sea mayor, con lo que se mejora la transmitancia luminosa de la placa difusora de luz.
Cuando la relación de masa de PMMA y PS es de 1: 1, la turbidez alcanza un valor superior de 96,6%. Esto se debe a que el contenido de PMMA coincide con el de PS. Debido a la existencia de dos tipos de difusores de luz con diferentes índices de refracción en el sistema, aumenta la probabilidad de refracción y reflexión de la luz en la placa de difusión de luz de PC, y la neblina es mayor. Cuando la relación de masa de PMMA a PS es de 3:1, el coeficiente de difusión de la luz efectiva alcanza el valor máximo de 69,7%, que puede lograr un mejor efecto de difusión de la luz, que puede ser debido a la adición de una pequeña cantidad de PS no es suficiente para afectar a la neblina de la placa de difusión de luz de PC, mientras que el índice de refracción de PS está cerca de la del sustrato de PC, y una pequeña cantidad de PS tiene poco efecto sobre la transmitancia de luz.
Cuando se añade el sistema PMMA/silicona a la placa difusora de luz de PC, al aumentar la proporción de silicona, disminuye la transmitancia de la luz y aumenta la neblina. La razón es que el difusor de luz de silicona es un tipo de difusor de luz con una estructura de "núcleo-cáscara". Además, puede aumentar la probabilidad de reflexión y refracción de la luz que pasa a través de la placa de difusión de luz de PC, y aumentar la neblina. Dado que cada reflexión y refracción de la luz requiere la pérdida de energía, la transmitancia de la luz disminuye. Cuando la relación de masa de PMMA a organosilicio es de 3: 1, la transmitancia de luz es de 80,9%, y cuando la relación de masa de PMMA a organosilicio es de 3: 1, la transmitancia de luz es de 80,9%. A 1:3, la neblina es mayor, que es 95,5%, y cuando la relación de PMMA a la silicona es de 1:1, la difusividad de la luz efectiva es mayor, que es 63. 8%, que es mejor que la del difusor de luz de silicona orgánica solo.
Cuando el PS y la silicona se utilizan solos, la fracción de masa de 1,5% no puede cumplir los requisitos de propiedades ópticas. Se ha comprobado que el PS puede aumentar la transmitancia luminosa y la silicona orgánica puede aumentar la neblina en el sistema compuesto. Con el aumento de la proporción de PS en el sistema compuesto, la transmitancia de luz de la placa de difusión de luz de PC aumenta gradualmente, y la neblina disminuye rápidamente. El coeficiente efectivo de difusión de la luz es mayor cuando la proporción de masa de PS y silicona es de 1: 1, que es 62,4%, que es mayor que el de PS y silicona como difusor óptico único, y el efecto de difusión de la luz es bueno. La razón de la mejora de la transmitancia de la luz del PS es que su índice de refracción se aproxima al del sustrato de PC, y el ángulo de desviación de la refracción de la luz es menor, y la razón de que la organosilicona mejore la niebla se debe a la existencia de la estructura "core-shell", que aumenta la probabilidad de reflexión y refracción de la luz.
2.2 efecto del sistema compuesto en las propiedades mecánicas.
El efecto de la fórmula del difusor de luz sobre la resistencia a la tracción, la resistencia a la flexión, la resistencia al impacto entallado y las propiedades de los materiales de la placa de fotodifusión de PC, como se muestra en la Tabla 2.
| Agente de difusión de la luz | Resistencia a la tracción/MPa. | Alargamiento / MPa. | Resistencia al impacto entallado / MPa / (kJ -m-2) |
| No añadido | 58.2 | 104 | 59.2 |
| PMMA | 57.5 | 105 | 47.3 |
| PS | 57.2 | 104 | 45.2 |
| Agente de difusión de la luz | 57.4 | 104 | 45.2 |
| PMMA/PS(1:3) | 63.5 | 105 | 51.1 |
| PMMA/PS(1:1) | 63.2 | 106 | 49.5 |
| PMMA/PS(3:1) | 65.1 | 105 | 47.2 |
| PMMA/ Base de silicona(1:3) | 61.2 | 104 | 50.8 |
| PMMA/ Base de silicona (1:1) | 64.2 | 104 | 52.1 |
| PMMA/ Base de silicona (3:1) | 61.6 | 104 | 50.2 |
| PS/ Base de silicona(1:3) | 63 | 105 | 52.1 |
| PS/ Base de silicona (1:1) | 60.8 | 104 | 50.3 |
| PS/ Base de silicona (3:1) | 65.2 | 105 | 54.6 |
Se puede ver en la Tabla 2 que las propiedades mecánicas del difusor de luz de PC no cambian mucho en comparación con la relación de fase del difusor de luz de PC añadido con difusor óptico simple, y las propiedades mecánicas del difusor de luz de PC no se ven afectadas por diferentes proporciones de difusor óptico compuesto.Se puede ver en la Tabla 2 que la adición de difusor de luz compuesto tiene poco efecto sobre las propiedades mecánicas del material de la placa de difusión de luz de PC en comparación con la relación de fase del difusor de luz simple. Debido a que el contenido y el tamaño de las partículas del difusor óptico compuesto son básicamente los mismos, tiene poco efecto sobre las propiedades mecánicas del difusor óptico de PC.
3 conclusión.
A) La combinación de microesferas reticuladas de PMMA, microesferas reticuladas de PS y microesferas reticuladas de silicona puede satisfacer los requisitos de la placa de difusión óptica de PC mediante un efecto sinérgico.
B) en el sistema compuesto PMMA-PS, cuando la relación de masa del compuesto es grado, resistencia a la flexión, resistencia al impacto entallado, y la influencia de las propiedades, como se muestra en la Tabla 23: 1, la difusividad óptica efectiva de los materiales PC alcanza un valor más alto.
Como se muestra. La difusividad era de 69,7%, superior a la de la placa de difusión óptica de PC con sólo PMMA. Tabla 2 efecto del difusor de luz en las propiedades mecánicas de los materiales de PC en el sistema compuesto de PMMA y organosilicona cuando la masa del compuesto es 1: 1, la difusividad óptica efectiva es mayor, que es 63.8%, que es mejor que la de usar un solo difusor óptico. En el sistema compuesto de PS y silicona, la difusividad efectiva de la luz a 1:1 es de 62,4%, la transmitancia de la luz es de 74,9% y la neblina es de 83,3%. Cumple los requisitos de la aplicación real y es mayor que la del PS y la silicona como difusor óptico único, y el efecto de difusión de la luz es bueno.
C) las propiedades mecánicas del difusor PC Light con difusor óptico compuesto son similares a las del difusor óptico simple.