Effetto dell'agente di diffusione della luce misto sulle proprietà del materiale di diffusione della luce PC

Con il miglioramento della consapevolezza delle persone in materia di risparmio energetico, il tasso di utilizzo delle sorgenti luminose a diodo a emissione luminosa (LED) nella produzione e nella vita sta gradualmente aumentando ed è stato ampiamente utilizzato nelle automobili, nell'illuminazione domestica e in altri campi. Tuttavia, a causa delle caratteristiche luminose uniche delle sorgenti luminose a LED, l'intensità luminosa di una singola sorgente luminosa è elevata ed è facile che produca un abbagliamento da disabilità per gli occhi umani. Quando le auto si incontrano, è più probabile che si verifichino incidenti di comunicazione. Pertanto, è necessario appiattire la sorgente luminosa a LED e il materiale di diffusione della luce può ammorbidire la sorgente luminosa a LED, cioè aggiungere materiale di diffusione della luce davanti alla sorgente luminosa a LED.

Il policarbonato (PC) è un fotodispersore ideale. I materiali di diffusione della luce più comuni sul mercato sono le microsfere reticolate di polimetilmetacrilato (P M A), le microsfere reticolate di polifenilene (PS) e le microsfere organiche di silicio. Quando si utilizza un diffusore di luce in PS, la foschia della lastra di diffusione della luce in PC è piccola e non può avere un buon effetto di diffusione della luce; quando si utilizza un diffusore di luce in silicone da solo, la trasmittanza della luce è piccola e non può soddisfare i requisiti di luminosità della lastra di diffusione della luce in PC. Per risolvere questo problema, sono state preparate delle lastre di diffusione ottica per PC con un'elevata trasmittanza della luce e un'elevata nebbia, combinando tre tipi di diffusori ottici comuni e sfruttando l'effetto sinergico.

1 Parte di prova


1.1 Test sulle materie prime.
P C; P M M Agente di diffusione della luce a microsfere reticolate, dimensione delle particelle 3,0 μ m, Diffusore di luce a microsfere reticolate PS, dimensione delle particelle 3,0 μ m, Microsfera di silicone Wanda, WD-103, dimensione delle particelle 2,8 μ m;

1.2 Strumenti e apparecchiature di prova.
Essiccatoio elettrotermico a temperatura costante, GZX-9070B; miscelatore ad alta velocità, GH200DY; estrusore bivite, SHJ-35; macchina per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche, HY600; macchina di prova elettronica universale dei materiali controllata da microcomputer, NQT-10; bilancia analizzatore di elettroni, TG3213A. Spettrometro UV-visibile, UV2450, giapponese Shimadzu; sfera integratrice (ISR-2200), Shimadzu, Giappone.

1.3 preparazione del campione.
Il PC e il diffusore di luce sono stati accuratamente pesati e la frazione di massa del diffusore di luce è 10%. È stato essiccato a 100 °C per 12 ore in un forno elettrico a temperatura costante, quindi mescolato ad alta velocità per 5 minuti in un miscelatore ad alta velocità, quindi fuso e miscelato in un estrusore bivite dopo un'attesa di 3 minuti. Temperatura dell'estrusore.


Il grado è impostato come segue: zona 1, 215 °C, 2, 225 °C, 3, 235 °C, 4, 245 °C, 5, 250 °C, 6, 255 °C, la testa è a 250 °C e la velocità della vite è di 80 giri/min. Il masterbatch per la diffusione della luce è stato preparato per estrusione.
La frazione di massa quasi accurata del masterbatch per la diffusione della luce e del materiale di base PC è di 400 g (in cui la frazione di massa del diffusore di luce è 1,5%). Viene prima miscelato ad alta velocità per 3 minuti in un miscelatore ad alta velocità e poi viene stampato con una macchina ad iniezione.


La luce del PC diffonde il materiale in fogli. La temperatura della pressa a iniezione è impostata come segue: 5 segmenti 220 °C, 4 segmenti 240 °C, 3 segmenti 270 °C, 2 segmenti 280 °C, 1 sezione 285 °C, iniettore, 280 °C. La velocità di rotazione del motore principale della vite è di 30 giri/min. Il materiale della piastra di diffusione luminosa in PC viene posto in essiccazione elettrotermica a temperatura costante. Verrà testato dopo 4 ore di permanenza nella scatola.

1.4 test di prestazione.
Secondo la norma GB/T 2410 Mel 2008, sono stati misurati la trasmittanza luminosa (Tt), il coefficiente di diffusione effettiva della luce (Td) del materiale di diffusione luminosa e la foschia (Td/Tt). Maggiore è il numero di diffusività della luce, migliore è l'effetto della diffusione della sorgente luminosa.
Secondo la norma GB/T 1040.1 Mel 2006, sono state testate la resistenza alla trazione e alla flessione. Secondo la norma GB/T 1043.1 Mel 2008, è stata testata la resistenza all'urto della tacca.

2 risultati e discussione.


2. 1 studio sull'energia ottica e sulla risposta all'ombra del sistema complesso. Tre tipi di diffusori di luce, PMMA, PS e microsfere di silicone, sono stati utilizzati per la diffusione della luce su piastra PC 42 quando utilizzati da soli e due tipi di composti. 2016 28 (3) LAVORAZIONE E APPLICAZIONI MODERNE DELLE MATERIE PLASTICHE. L'impatto delle prestazioni di apprendimento è mostrato nella Tabella 1.

Agente di diffusione della luce
Trasmittanza Nebbia Coefficiente di diffusione effettiva della luce
Non aggiunto
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 in silicone
37.3 98.9 36.9
PMMA/
Base in silicone (1:3)
61.6 95.5 58.8
PMMA/
Base in silicone (1:1)
71.3 89.5 63.8
PMMA/
Base in silicone (3:1)
80.9 65.1 52.7
PS/
Base in silicone (1:3)
60.9 96.9 59.0
PS/
Base in silicone (1:1)
74.9 83.3 62.4
PS/
Base in silicone (3:1)
77.5 41.3 32.0

Tabella 1 effetto del diffusore ottico sulle proprietà ottiche dei materiali PC.
(Nota: la proporzione nella tabella è il rapporto di massa, come in basso).

Dalla Tabella 1 si evince che quando il rapporto di massa tra PMMA e PS è 1:3, la trasmittanza luminosa raggiunge un valore più elevato di 83%. Ciò è dovuto al sinergismo tra PS e PMMA, che rende più grande la dimensione complessiva delle particelle del diffusore di luce, migliorando così la trasmittanza luminosa della piastra di diffusione della luce.
Quando il rapporto di massa tra PMMA e PS è 1: 1, la foschia raggiunge un valore più elevato di 96,6%. Ciò è dovuto al fatto che il contenuto di PMMA è coerente con quello di PS. A causa dell'esistenza di due tipi di diffusori di luce con indici di rifrazione diversi nel sistema, la probabilità di rifrazione e riflessione della luce nella piastra di diffusione della luce del PC aumenta e la foschia è più elevata. Quando il rapporto di massa tra PMMA e PS è di 3:1, il coefficiente di diffusione effettiva della luce raggiunge il valore massimo di 69,7%, che consente di ottenere un migliore effetto di diffusione della luce, il che può essere dovuto al fatto che l'aggiunta di una piccola quantità di PS non è sufficiente a influenzare la foschia della piastra di diffusione della luce del PC, mentre l'indice di rifrazione del PS è vicino a quello del substrato di PC e una piccola quantità di PS ha un effetto limitato sulla trasmittanza della luce.

Quando il sistema PMMA/silicone viene aggiunto alla piastra di diffusione della luce in PC, con l'aumento della percentuale di silicone, la trasmittanza della luce diminuisce e la foschia aumenta. Il motivo è che il diffusore di luce in silicone è un tipo di diffusore di luce con una struttura "core-shell". Inoltre, può aumentare la probabilità di riflessione e rifrazione della luce che passa attraverso la piastra di diffusione luminosa in PC e aumentare la foschia. Poiché ogni riflessione e rifrazione della luce richiede una perdita di energia, la trasmittanza luminosa diminuisce. Quando il rapporto di massa tra PMMA e organosilicio è 3: 1, la trasmittanza luminosa è 80,9%, e quando il rapporto di massa tra PMMA e silicio organico è 3: 1, la trasmittanza luminosa è 80,9%. A 1:3, la foschia è maggiore, pari a 95,5%, e quando il rapporto tra PMMA e silicone è 1:1, la diffusività effettiva della luce è maggiore, pari a 63,8%. 8%, che è migliore di quella del solo diffusore di luce in silicone organico.

Quando PS e silicone sono utilizzati da soli, la frazione di massa di 1,5% non può soddisfare i requisiti delle proprietà ottiche. È emerso che il PS può aumentare la trasmittanza luminosa e l'organosilicone può aumentare la foschia nel sistema composito. Con l'aumento della percentuale di PS nel sistema composito, la trasmittanza luminosa della lastra di diffusione luminosa in PC aumenta gradualmente e la foschia diminuisce rapidamente. Il coefficiente effettivo di diffusione della luce è maggiore quando il rapporto di massa tra PS e silicone è 1: 1, ovvero 62,4%, superiore a quello di PS e silicone come singolo diffusore ottico, e l'effetto di diffusione della luce è buono. Il miglioramento della trasmittanza luminosa del PS è dovuto al fatto che il suo indice di rifrazione è vicino a quello del substrato PC e l'angolo di deflessione della luce è più piccolo, mentre la ragione per cui l'organosilicone migliora la foschia è dovuta all'esistenza della struttura "core-shell", che aumenta la probabilità di riflessione e rifrazione della luce.

2.2 effetto del sistema di mescole sulle proprietà meccaniche.

L'effetto della formula del diffusore di luce sulla resistenza alla trazione, alla flessione, all'urto con intaglio e sulle proprietà dei materiali delle piastre di fotodiffusione in PC, come mostrato nella Tabella 2, è stato dimostrato.


Agente di diffusione della luce
Resistenza alla trazione/MPa. Allungamento / MPa. Resistenza all'urto a intaglio / MPa / (kJ -m-2)
Non aggiunto
58.2 104 59.2
PMMA
57.5 105 47.3
PS
57.2 104 45.2
Agente di diffusione della luce
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 in silicone (1:3)
61.2 104 50.8
PMMA/
Base in silicone (1:1)
64.2 104 52.1
PMMA/
Base in silicone (3:1)
61.6 104 50.2
PS/
Base in silicone (1:3)
63 105 52.1
PS/
Base in silicone (1:1)
60.8 104 50.3
PS/
Base in silicone (3:1)
65.2 105 54.6
Tabella 2 effetto dell'agente di diffusione della luce sulle proprietà meccaniche dei materiali PC

Dalla Tabella 2 si evince che le proprietà meccaniche del diffusore di luce in PC non cambiano molto rispetto al rapporto di fase del diffusore di luce in PC aggiunto al diffusore ottico singolo e che le proprietà meccaniche del diffusore di luce in PC non sono influenzate dalle diverse proporzioni di diffusore ottico composto. Poiché il contenuto e la dimensione delle particelle del diffusore ottico composto sono fondamentalmente gli stessi, esso ha un effetto minimo sulle proprietà meccaniche del diffusore ottico in PC.

3 conclusione.

A) la composizione di microsfere reticolate di PMMA, microsfere reticolate di PS e microsfere reticolate di silicone può soddisfare i requisiti della piastra di diffusione ottica del PC attraverso un effetto sinergico.

B) nel sistema composito PMMA-PS, quando il rapporto di massa del composito è di grado, la resistenza alla flessione, la resistenza all'impatto con intaglio e l'influenza delle proprietà, come mostrato nella Tabella 23: 1, la diffusività ottica effettiva dei materiali PC raggiunge un valore più alto.
Come mostrato. La foschia è risultata pari a 69,7%, superiore a quella della piastra di diffusione ottica per PC con solo PMMA. Tabella 2 effetto del diffusore di luce sulle proprietà meccaniche dei materiali PC nel sistema composito di PMMA e organosilicone quando la massa del composito è 1:1, la diffusività ottica effettiva è maggiore, pari a 63,8%, migliore rispetto a quella dell'utilizzo di un singolo diffusore ottico. Nel sistema composito di PS e silicone, la diffusività effettiva della luce a 1:1 è di 62,4%, la trasmittanza luminosa è di 74,9% e la foschia è di 83,3%. Soddisfa i requisiti dell'applicazione reale ed è superiore a quella di PS e silicone come singolo diffusore ottico, e l'effetto di diffusione della luce è buono.

C) Le proprietà meccaniche del diffusore PC Light con diffusore ottico composto sono simili a quelle del diffusore ottico singolo.

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