Qual è l'effetto delle dimensioni particolari dell'agente di diffusione della luce sul foglio di diffusione della luce del PC?

Per preparare LED con microsfere di metilacrilato (PMMA) ad alta velocità come diffusore di luce nell'industria delle sorgenti luminose a fotodiodi (LED), è necessario che la produzione di materiali per la diffusione della luce sia continua e che vengano realizzate piastre di diffusione della luce in policarbonato (PC) per sorgenti luminose ad alto rendimento e che vengano confrontate le velocità delle particelle dei diffusori di luce. Pertanto, la maggior parte dei nuovi materiali di diffusione ottica adotta l'effetto del diametro di raggruppamento trasparente sulle prestazioni della piastra di diffusione ottica in PC. Preparazione di resina a matrice composita e particelle di microsfere per la fotodiffusione con il metodo della miscelazione.


Le microsfere per la diffusione della luce includono particelle inorganiche, come SiO2, BaSO4, e microsfere di polimeri organici, come microsfere reticolate con acido propanoico, polifenilene (PS), resina siliconica e così via. Tuttavia, a causa della superficie tagliente delle particelle inorganiche, è facile graffiare il materiale di diffusione della luce, con il risultato che le sue proprietà ottiche possono essere influenzate dall'ombra, per cui le particelle di polimeri organici sono ampiamente utilizzate come diffusori di luce. In questo esperimento è stato utilizzato il gruppo polimetilico reticolato, ampiamente diffuso.

1. 1 Materia prima principale PC, 1100, indice di rifrazione 1,59, Hunan petrolchimico, Corea; sistema MX.
Il disperdente leggero è un gruppo di microsfere reticolate di P M M A con diametri delle particelle di 1,8, 3,0, 10,0, 15,0 e 20,0 μ m, e i numeri di tipo sono rispettivamente 1,8, 3,0, 10,0, 15,0 e 20,0 μ m.

1. 4 test di abilità sessuale.
Secondo la norma GB/T 2410 Mel 2008, viene misurato nella banda del visibile.
La trasmittanza luminosa (T t) e la trasmittanza luminosa (T d) in corrispondenza della quale la linea di luce si discosta dalla linea di luce incidente originale di 2,5°, la foschia è calcolata come TD / T t.
Analisi SEM: il campione è stato immerso in azoto liquido per 10 minuti e la frattura fragile è stata rimossa direttamente. Dopo aver trattato la superficie con oro spray, il campione è stato trattato al SEM MX-180, MX-300, MX-1000, MX-1500, MX-2000.
(le microsfere corrispondenti sono sostituite dai loro modelli qui di seguito), con un indice di rifrazione pari a 1,49.

1. 2 strumenti e attrezzature.
Estrusore bivite co-direzionale, SHJ-35, macchina per gomma e plastica della Cina Guanda.
Fabbrica di macchinari; macchina per lo stampaggio a iniezione, HY600, Ningbo Haiying Plastic Machinery Co. Spettrometro UV-visibile, UV-2450, spettrometro UV a sfera integrante, ISR-2200, micromirroradio elettronico a scansione (S E M), J S M-6360L A, Giappone Shimadzu Co. Macchina di prova universale elettrica controllata da microcomputer, W D T-10, Shenzhen Kai Qiangli Machinery Co., Ltd.; macchina di prova d'impatto, XJU-22, Chengde testing Machine Factory.

1. 3 preparazione del campione.
Il PC puro è stato essiccato a 110 °C per 12 h e poi raddoppiato.
L'estrusore a vite viene miscelato con diverse dimensioni di particelle di diffusore di luce per produrre un masterbatch di 10% di diffusore di luce, quindi il masterbatch viene miscelato con PC in una certa proporzione e la piastra di diffusione della luce stampata a iniezione con una frazione di massa di 1,5% di diffusore di luce viene preparata con un meccanismo di stampaggio a iniezione.

1. 4 test di abilità sessuale.
Secondo la norma GB/T 2410 Mel 2008, viene misurato nella banda del visibile.
La trasmittanza luminosa (T t) e la trasmittanza luminosa (T d) in corrispondenza della quale la linea di luce si discosta dalla linea di luce incidente originale di 2,5°, la foschia è calcolata come TD / T t.

Analisi al SEM: il campione è stato immerso in azoto liquido per 10 minuti e la frattura fragile è stata rimossa direttamente. Dopo che la sezione trasversale è stata trattata con oro spray, è stata osservata al SEM la dispersione del diffusore di luce nella piastra di diffusione della luce del PC.

Prova di proprietà meccanica, prova di resistenza alla trazione secondo GB/T1040.1-2006b

Fig. 1 Analisi al SEM della dispersione di diffusori di luce con particelle di dimensioni diverse in PC (× 1000 volte)

2. 2 lo studio del meccanismo di diffusione ottica si evince dalla 2.1 morfologia microscopica che la luce viene piegata dopo l'incidente.
Esistono tre tipi di tiro:

1) La rifrazione avviene quando la luce incidente entra nel substrato PC.
2) la linea di luce incidente genera una rifrazione in corrispondenza del foro.
3) la linea di luce incidente viene rifratta con il diffusore di luce. Quando il poro si riduce fino a scomparire, la luce entra nel PC e si rifrange.

2) la luce incidente viene rifratta con il diffusore di luce. 

Gli indici di rifrazione del PC, dell'aria e delle microsfere di PMMA reticolato per la diffusione della luce sono rispettivamente 1,59 e 1,00. Il diagramma di rifrazione annuale della luce nel materiale di diffusione della luce PC in Cina è mostrato in figura.

2. Secondo la definizione di foschia, è la percentuale del rapporto tra il flusso luminoso diffuso di 2,5 pioggia battente e il flusso luminoso che attraversa il materiale che devia parte della luce parallela dalla direzione incidente, quindi più volte la luce viene rifratta nel substrato, maggiore è la foschia in teoria. Secondo il diagramma di rifrazione della diffusione della luce mostrato in figura 2, quando nel materiale di diffusione della luce sono presenti pori, il numero di rifrazioni della luce è maggiore rispetto a quello del materiale di diffusione della luce senza pori, e poiché maggiore è la dimensione delle particelle, minore è il rapporto tra il diametro dei pori e il diametro del diffusore di luce, si ipotizza che quando la dimensione delle particelle del diffusore di luce aumenta, la foschia del materiale di diffusione della luce diminuisce.

Poiché la dimensione delle particelle del diffusore di luce utilizzato in questo esperimento è di 1,8 ~ 20,0 μ m e le sue dimensioni sono maggiori della lunghezza d'onda visibile, l'effetto di diffusione della luce appartiene alla diffusione Mie. Secondo la legge di diffusione Mie, le particelle sferiche sono uniformemente disperse nella resina della matrice e l'intensità della luce diffusa del sistema è la trasmittanza totale della luce, che è funzione dell'indice di rifrazione, della dimensione delle particelle, dell'angolo di diffusione e della lunghezza d'onda della luce incidente nel mezzo intorno alle particelle [2]. Poiché l'angolo di diffusione e la lunghezza d'onda della luce incidente nel mezzo attorno alle particelle sono certi, se si considerano solo gli effetti dell'indice di rifrazione e delle dimensioni delle particelle sulle proprietà ottiche del campione, in un certo intervallo, maggiore è la dimensione delle particelle, maggiore è la differenza dell'indice di rifrazione e maggiore è l'intensità della luce diffusa del campione.

Fig. 2 Rifrazione della luce incidente sulla piastra diffusore di PC

In base al meccanismo di diffusione della luce, quando il diffusore di luce forma una struttura bifase con il substrato di PC, si può ottenere cambiando la dimensione delle particelle del diffusore di luce. Modificando la porosità tra il diffusore e il substrato di PC, non si considera l'aumento del PC.
Compatibilità tra il substrato e il diffusore di luce a microsfere in PMMA reticolato. 2.3 Effetto della dimensione delle particelle del diffusore di luce sulle proprietà ottiche della piastra di diffusione della luce in PC. 1 Risposta dell'ombra alla foschia.
La Figura 3 mostra che la frazione di massa del diffusore di luce è 1,5%. La lastra colorata a iniezione con particelle di dimensioni diverse è stata selezionata per il test dello spettrometro UV e il risultato è compreso nell'intervallo di lunghezza d'onda visibile (390 ~).
(780 nm), la curva di foschia della piastra di diffusione ottica in PC è stata riempita con diverse dimensioni delle particelle del diffusore ottico. Come si può vedere dalla figura 3, con l'aumento della dimensione delle particelle del diffusore ottico, la foschia della piastra di diffusione ottica in PC diminuisce.

Fig. 3 foschia del PC riempito con particelle di diverse dimensioni del diffusore ottico

La Figura 4 mostra l'effetto della dimensione delle particelle sulla foschia della lastra di espansione ottica PC quando viene selezionata la lunghezza d'onda di 600 nm di cui alla Figura 3.

Fig. 4 effetto della dimensione delle particelle del diffusore di luce sulla foschia

Come si può notare dalla figura 4, la trasmittanza luminosa diminuisce con l'aumentare delle dimensioni delle particelle.
Il valore massimo è stato raggiunto quando il diametro delle particelle era di 1,8 μ m e la foschia era di 92,89%. 2. 3. 2 Risposta dell'ombra alla trasmittanza luminosa.

La Figura 5 mostra che la frazione di massa del diffusore di luce è 1,5%. La piastra colorata a iniezione con diverse dimensioni di particelle è stata selezionata per il test dello spettrometro UV e la curva di trasmittanza luminosa della piastra del diffusore di luce PC è stata riempita con diffusori di luce di diverse dimensioni di particelle nell'intervallo di lunghezza d'onda visibile (390 ~ 780 nm). Dalla figura 5 si evince che la trasmittanza luminosa aumenta con l'aumentare delle dimensioni delle particelle del diffusore di luce.

Fig. 5 effetto del diffusore di luce sulla trasmittanza luminosa del PC

La figura 6 mostra l'effetto della dimensione delle particelle del diffusore di luce sulla trasmittanza luminosa del diffusore di luce per PC quando viene selezionata la lunghezza d'onda di 600 nm della figura 5. Dalla figura 6 si evince che la trasmittanza luminosa aumenta con l'aumentare della dimensione delle particelle e raggiunge il massimo quando il diametro delle particelle è di 20,0 μ m. Dalla figura 6 si può notare che la trasmittanza luminosa aumenta con l'aumentare delle dimensioni delle particelle e raggiunge il massimo quando il diametro delle particelle è di 20,0 μ m e la trasmittanza luminosa è di 83,73%.

2. 3. 3. Il coefficiente di diffusione della luce efficace è la migliore dimensione delle particelle del diffusore di luce. Nell'applicazione pratica della lastra di diffusione della luce, il materiale di diffusione della luce deve soddisfare i requisiti di alta trasmittanza della luce e di alta foschia allo stesso tempo. Pertanto, il prodotto della velatura e della trasmittanza luminosa, ovvero il coefficiente di diffusione della luce effettiva, viene introdotto come grandezza fisica per valutare le prestazioni di diffusione della luce della lastra di diffusione della luce. La figura 7 mostra la lunghezza d'onda di 600 nm, moltiplicando la trasmittanza luminosa e la foschia per ottenere la relazione tra il coefficiente di diffusione effettiva della luce con l'aumento della dimensione delle particelle del diffusore di luce (1,5% della frazione di massa del diffusore di luce).

Come si può vedere dalla figura 7, con l'aumento della dimensione delle particelle del diffusore di luce, il coefficiente di diffusione effettiva della luce prima aumenta e poi diminuisce, raggiungendo il valore massimo di 69,68% quando il diametro delle particelle è di 3,0 μ m. Ciò significa che la piastra di diffusione ottica per PC riempita con un diffusore ottico di 3,0 μ m può soddisfare i requisiti di alta trasmittanza luminosa e alta foschia. In questo momento, la trasmittanza luminosa è di 75,01% e la velatura è di 92,89%.

Fig. 6. L'effetto della trasmittanza dell'agente di diffusione della luce di particolari dimensioni

2.4 Effetto della dimensione delle particelle del diffusore ottico sulle proprietà meccaniche della piastra di diffusione ottica in PC.
Nell'uso pratico, la lastra di diffusione ottica non solo deve avere buone proprietà ottiche, ma deve anche soddisfare i requisiti di resistenza alla trazione, agli urti e alla flessione in termini di proprietà meccaniche. La Figura 8 mostra che la frazione di massa del diffusore di luce è 1,5%, riempito con diffusori di luce di diverse dimensioni.
2015 LAVORAZIONE E APPLICAZIONI MODERNE DELLE MATERIE PLASTICHE 27 (1).
Fig. 8 effetto della dimensione delle particelle del diffusore di luce sulle proprietà meccaniche.

A) Il meccanismo della sorgente luminosa di diffusione della piastra di diffusione della luce del PC prevede che la luce incidente si rifranga e rifletta quando passa attraverso il substrato di PC, i pori e il diffusore di luce. La curva delle proprietà meccaniche della piastra di diffusione della luce in PC. Come si può notare dalla figura 8, con l'aumento della dimensione delle particelle del disperdente luminoso, la resistenza alla trazione della piastra di diffusione luminosa in PC aumenta.
Quando la dimensione dei grani è di 20,0 μ m, la resistenza massima alla trazione è di 67,69 MPa. Con l'aumento della dimensione delle particelle del diffusore di luce, la resistenza all'impatto dell'intaglio è sostanzialmente invariata quando la dimensione delle particelle del diffusore di luce è pari o inferiore a 3,0 μ m, mentre quando la dimensione delle particelle continua ad aumentare, la resistenza all'impatto dell'intaglio diminuisce.
Affrettatevi. Con l'aumento della dimensione delle particelle del diffusore di luce, la resistenza alla flessione rimane sostanzialmente invariata. Ciò è dovuto al fatto che il contenuto di diffusore di luce aggiunto in questo esperimento è minore, non sufficiente a causare evidenti cambiamenti nelle proprietà di flessione.
La resistenza alla trazione, la resistenza all'urto dell'intaglio e la resistenza alla flessione della piastra di diffusione ottica sono rispettivamente di 55,00 MPa, 60,00 kJ/m2 e 100,0 MPa. La resistenza alla trazione, la resistenza all'urto dell'intaglio e la resistenza alla flessione del diffusore di luce sono rispettivamente di 57,99 MPa, 68,13 kJ/ m2 e 105,2 MPa, che soddisfano i requisiti delle proprietà meccaniche del diffusore di luce.

Fig. 8 effetto della dimensione delle particelle del diffusore di luce sulle proprietà meccaniche

2.4 Effetto della dimensione delle particelle del diffusore ottico sulle proprietà meccaniche della piastra di diffusione ottica in PC.

Nel processo di utilizzo pratico, la lastra di diffusione ottica deve non solo avere buone proprietà ottiche, ma anche soddisfare i requisiti di resistenza alla trazione, agli urti e alla flessione in termini di proprietà meccaniche. La Figura 8 mostra che la frazione di massa del fotodiffusore è 1,5%. L'effetto della dimensione delle particelle sulle proprietà meccaniche del fotodiffusore riempito con diverse dimensioni di particelle di fotodiffusore nel 2015 MODERN PLASTICS PROCESSING AND APPLICATIONS 27 (1) Fig.8.

A) Il meccanismo della sorgente luminosa di diffusione della piastra di diffusione della luce del PC prevede che la luce incidente si rifranga e rifletta quando passa attraverso il substrato di PC, i pori e il diffusore di luce. La curva delle proprietà meccaniche della piastra di diffusione della luce in PC.

Dalla figura 8 si evince che con l'aumento delle dimensioni delle particelle del fotodispersore, la resistenza alla trazione della piastra di fotodiffusione in PC aumenta gradualmente e la resistenza massima alla trazione è di 67,69 MPa quando il diametro delle particelle è di 20,0 μ m. Con l'aumento delle dimensioni delle particelle del fotodiffusore, la resistenza all'impatto con intaglio è sostanzialmente invariata quando le dimensioni delle particelle del fotodiffusore sono pari o inferiori a 3,0 μ m e diminuisce rapidamente quando le dimensioni delle particelle continuano ad aumentare. Con l'aumento della dimensione delle particelle del fotodiffusore, la resistenza alla flessione rimane sostanzialmente invariata.

Ciò è dovuto al fatto che il contenuto di diffusore di luce aggiunto in questo esperimento è minore e non è sufficiente a causare evidenti cambiamenti nelle proprietà di flessione. La resistenza alla trazione, la resistenza all'impatto con l'intaglio e la resistenza alla flessione della piastra di diffusione ottica sono rispettivamente di 55,00 MPa, 60,00 kJ/m2 e 100,0 MPa. La resistenza alla trazione, la resistenza all'urto dell'intaglio e la resistenza alla flessione del fotodiffusore sono rispettivamente di 57,99 MPa, 68,13 kJ/ m2 e 105,2 MPa, che soddisfano i requisiti delle proprietà meccaniche del diffusore di luce.

3 conclusione.

A) Il meccanismo della sorgente luminosa di diffusione della piastra di diffusione della luce del PC prevede che la luce incidente si rifranga e rifletta quando passa attraverso il substrato di PC, i pori e il diffusore di luce.

B) con l'aumento delle dimensioni delle particelle del diffusore di luce, la trasmittanza luminosa della piastra di diffusione della luce del PC aumenta e la nebbia diminuisce; quando il diametro delle particelle è di 20,0 μ m, la trasmittanza luminosa è di 83,73%, e quando il diametro delle particelle è di 1,8 μ m, la nebbia è di 92,89%.

C) Quando il diametro delle particelle del diffusore di luce è di 3,0 m, è possibile ottenere una piastra di diffusione della luce in PC con trasmittanza della luce e alta foschia, e la piastra di diffusione della luce in PC preparata può soddisfare i requisiti delle proprietà meccaniche.

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