혼합 광확산제가 PC 광확산 재료의 특성에 미치는 영향

에너지 절약에 대한 사람들의 인식이 향상됨에 따라 생산 및 생활에서 발광 다이오드 (LED) 광원의 활용률이 점차 증가하고 있으며 자동차, 가정용 조명 및 기타 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 그러나 LED 광원의 고유한 발광 특성으로 인해 단일 광원의 광도가 높고 사람의 눈에 장애 눈부심을 일으키기 쉽습니다. 차량이 함께 만나면 통신 사고가 발생할 가능성이 더 높습니다. 따라서 LED 광원을 평평하게 할 필요가 있으며, 광확산 재료는 LED 광원을 부드럽게 할 수 있습니다. 즉, LED 광원 앞에 광확산 재료를 추가하는 것입니다.

폴리카보네이트(PC)는 이상적인 광 분산제입니다. 시중에 나와 있는 일반적인 광확산 물질은 폴리메틸 메타크릴레이트(P M M A) 가교 마이크로스피어, 폴리페닐렌(PS) 가교 마이크로스피어 및 유기 실리콘 마이크로스피어입니다. PS 광확산기를 사용하면 PC 광확산판의 헤이즈가 작아 광확산 효과가 좋지 않고, 실리콘 광확산기만 사용하면 광 투과율이 작아 PC 광확산판의 밝기 요구 사항을 충족 할 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 세 가지 일반적인 광학 확산기를 혼합하고 시너지 효과를 활용하여 높은 광 투과율과 높은 안개를 가진 PC 광학 확산판을 준비했습니다.

1 테스트 부품

1.1 원재료 테스트.
피씨; 피엠엠 가교 마이크로스피어 광확산제, 입자 크기 3.0μm, PS 가교 마이크로스피어 광확산제, 입자 크기 3.0μm, 완다 실리콘 마이크로스피어, WD-103, 입자 크기 2.8μm;

1.2 테스트 기기 및 장비.
전열 항온 블라스트 건조 상자, GZX-9070B; 고속 믹서, GH200DY; 트윈 스크류 압출기, SHJ-35; 플라스틱 사출 성형기, HY600; 마이크로컴퓨터 제어 전자식 범용 재료 시험기, NQT-10; 전자 분석기 저울, TG3213A. 자외선 가시 분광기, UV2450, 일본 Shimadzu; 적분 구(ISR-2200), 일본 Shimadzu.

1.3 샘플 준비.
PC와 라이트 디퓨저의 정확한 무게를 측정했으며, 라이트 디퓨저의 질량 비율은 10%입니다. 전기 항온 오븐에서 100°C에서 12시간 동안 건조시킨 다음 고속 믹서에서 5분간 고속으로 혼합한 다음 3분간 기다린 후 트윈 스크류 압출기에서 녹여 혼합했습니다. 압출기 온도.

각도는 다음과 같이 설정됩니다: 구역 1, 215°C, 2, 225°C, 3, 235°C, 4, 245°C, 5, 250°C, 6, 255°C, 헤드는 250°C, 스크류의 속도는 80r/min. 광확산 마스터배치는 압출로 준비했습니다.
광확산 마스터 배치와 PC 기본 재료의 준정확한 질량 비율은 400g(광확산기의 질량 비율은 1.5%)입니다. 먼저 고속 믹서에서 3분 동안 고속으로 혼합한 다음 사출 성형기로 성형합니다.

PC 라이트는 시트 재료를 확산시킵니다. 사출 성형기의 온도는 다음과 같이 설정됩니다: 5개 세그먼트 220°C, 4개 세그먼트 240°C, 3개 세그먼트 270°C, 2개 세그먼트 280°C, 1개 섹션 285°C, 인젝터, 280°C. 스크류 메인 엔진의 회전 속도는 30r/분입니다. PC 광확산판 소재는 전열 항온 건조에 배치됩니다. 상자에서 4시간 후 테스트됩니다.

1.4 성능 테스트.
GB/T 2410 Mel 2008에 따라 광 투과율(Tt), 광 확산 물질의 유효 광 확산 계수(Td) 및 헤이즈(Td/Tt)를 측정했습니다. 광확산 계수의 수치가 클수록 광원 확산의 효과가 좋습니다.
GB/T 1040.1 Mel 2006에 따라 인장 강도 및 굽힘 강도를 테스트했습니다. GB/T 1043.1 Mel 2008 테스트에 따라 노치 충격 강도를 테스트했습니다.

2 결과 및 토론.

2. 1 복합 시스템의 광 에너지 및 그림자 반응에 대한 연구. PMMA, PS, 실리콘 마이크로스피어의 세 가지 광확산제를 단독으로 사용한 경우와 두 가지 복합물을 사용한 경우의 PC 광확산판 조명 42를 비교했습니다. 2016 28 (3) 현대 플라스틱 가공 및 응용. 학습 성능의 영향은 표 1에 나와 있습니다.

광확산 에이전트	투과율	Haze	유효 빛 확산 계수
추가되지 않음	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
실리콘 베이스	37.3	98.9	36.9
PMMA/ 실리콘 베이스(1:3)	61.6	95.5	58.8
PMMA/ 실리콘 베이스(1:1)	71.3	89.5	63.8
PMMA/ 실리콘 베이스(3:1)	80.9	65.1	52.7
PS/ 실리콘 베이스(1:3)	60.9	96.9	59.0
PS/ 실리콘 베이스(1:1)	74.9	83.3	62.4
PS/ 실리콘 베이스(3:1)	77.5	41.3	32.0

표 1에서 PMMA와 PS의 질량비가 1:3일 때 광 투과율이 83%라는 더 높은 값에 도달하는 것을 볼 수 있습니다. 이는 PS와 PMMA의 시너지 효과로 인해 광확산판의 전체 입자 크기가 커져 광확산판의 광 투과율이 향상되기 때문입니다.
PMMA와 PS의 질량비가 1:1인 경우 헤이즈는 96.6%라는 더 높은 값에 도달합니다. 이는 PMMA의 함량이 PS의 함량과 일치하기 때문입니다. 시스템에 굴절률이 다른 두 종류의 광확산기가 존재하기 때문에 PC 광확산판에서 빛의 굴절 및 반사 확률이 증가하여 헤이즈가 더 높아집니다. PMMA와 PS의 질량비가 3:1 인 경우 유효 광 확산 계수는 69.7%의 최대 값에 도달하여 더 나은 광 확산 효과를 얻을 수 있으며, 이는 소량의 PS를 추가해도 PC 광 확산 판의 헤이즈에 영향을 미치기에 충분하지 않은 반면 PS의 굴절률은 PC 기판에 가깝고 소량의 PS는 광 투과율에 거의 영향을 미치지 않기 때문일 수 있습니다.

PC 광확산판에 PMMA/실리콘 시스템을 추가하면 실리콘의 비율이 증가함에 따라 빛 투과율이 감소하고 헤이즈가 증가합니다. 그 이유는 실리콘 광확산판이 '코어-쉘' 구조를 가진 일종의 광확산판이기 때문입니다. 또한 PC 광확산판을 통과하는 빛의 반사 및 굴절 확률을 높이고 헤이즈를 증가시킬 수 있습니다. 빛이 반사 및 굴절될 때마다 에너지 손실이 발생하기 때문에 빛 투과율이 감소합니다. PMMA와 유기실리콘의 질량비가 3:1일 때 광투과율은 80.9%이고, PMMA와 유기실리콘의 질량비가 3:1일 때 광투과율은 80.9%입니다. 1 : 3에서는 헤이즈가 더 커서 95.5%이고 PMMA와 실리콘의 비율이 1 : 1 인 경우 유효 광 확산도가 더 커서 63입니다. 8%로 유기 실리콘 광확산기만 사용하는 것보다 더 우수합니다.

PS와 실리콘을 단독으로 사용할 경우 1.5%의 질량 분율은 광학 특성 요구 사항을 충족 할 수 없습니다. PS는 광 투과율을 높이고 유기 실리콘은 복합 시스템에서 헤이즈를 증가시킬 수 있음이 밝혀졌습니다. 복합 시스템에서 PS의 비율이 증가함에 따라 PC 광 확산 판의 광 투과율이 점차 증가하고 헤이즈가 급격히 감소합니다. PS와 실리콘의 질량비가 1 : 1 인 경우 유효 광 확산 계수는 62.4%로 단일 광학 확산기 인 PS와 실리콘보다 크고 광 확산 효과가 좋습니다. PS의 광 투과율이 향상된 이유는 굴절률이 PC 기판에 가깝고 빛 굴절의 편향 각도가 작기 때문이며, 유기 실리콘이 헤이즈를 개선하는 이유는 "코어-쉘"구조가 존재하여 빛 반사 및 굴절 확률이 증가하기 때문입니다.

2.2 복합 시스템이 기계적 특성에 미치는 영향.

광확산기 공식이 인장 강도, 굽힘 강도, 노치 충격 강도 및 PC 광확산판 재료의 특성에 미치는 영향은 표 2와 같습니다.

표 2에서 PC 광 확산기의 기계적 특성은 단일 광 확산기가 첨가 된 PC 광 확산기의 위상비에 비해 크게 변하지 않으며, 복합 광 확산기의 다른 비율에 의해 PC 광 확산기의 기계적 특성이 영향을받지 않음을 알 수 있으며, 표 2에서 복합 광 확산기의 첨가는 단일 광 확산기의 위상비에 비해 PC 광 확산판 재료의 기계적 특성에 거의 영향을 미치지 않음을 알 수 있습니다. 복합 광확산기의 함량과 입자 크기는 기본적으로 동일하기 때문에 PC 광확산기의 기계적 특성에 거의 영향을 미치지 않습니다.

3 결론

A) PMMA 가교 마이크로 스피어, PS 가교 마이크로 스피어 및 실리콘 가교 마이크로 스피어의 배합은 시너지 효과를 통해 PC 광학 확산판의 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.

B) PMMA-PS 복합 시스템에서 복합재의 질량비가 도, 굽힘 강도, 노치 충격 강도 및 특성의 영향 인 경우 표 23 : 1과 같이 PC 재료의 유효 광학 확산도가 더 높은 값에 도달합니다.
그림과 같이. 헤이즈는 69.7%로 PMMA만 사용한 PC 광확산판보다 높았습니다. 표 2 PMMA와 유기 실리콘의 복합 시스템에서 광확산판이 PC 재료의 기계적 특성에 미치는 영향 복합체의 질량이 1 : 1 일 때 유효 광학 확산도가 63.8%로 단일 광학 확산기를 사용하는 것보다 더 커집니다. PS와 실리콘의 복합 시스템에서 1:1의 유효 광 확산도는 62.4%, 광 투과율은 74.9%, 헤이즈는 83.3%입니다. 실제 적용 요구 사항을 충족하고 단일 광학 디퓨저로서 PS 및 실리콘보다 크며 빛 확산 효과가 좋습니다.

C) 복합 광학 디퓨저를 사용하는 PC 라이트 디퓨저의 기계적 특성은 단일 광학 디퓨저를 사용하는 것과 유사합니다.