Wraz z poprawą świadomości ludzi w zakresie oszczędzania energii, stopień wykorzystania diod elektroluminescencyjnych (LED) w produkcji i życiu stopniowo rośnie i są one szeroko stosowane w samochodach, oświetleniu domowym i innych dziedzinach. Jednak ze względu na unikalne właściwości świetlne źródła światła LED, natężenie światła pojedynczego źródła światła jest wysokie i łatwo jest wywołać niepełnosprawne olśnienie ludzkich oczu. Kiedy samochód spotyka się razem, jest bardziej prawdopodobne, że dojdzie do wypadków komunikacyjnych. Dlatego konieczne jest spłaszczenie źródła światła LED, a materiał rozpraszający światło może zmiękczyć źródło światła LED, czyli dodanie materiału rozpraszającego światło przed źródłem światła LED.
Poliwęglan (PC) jest idealnym fotodyspergatorem. Powszechnymi materiałami rozpraszającymi światło na rynku są mikrosfery usieciowane polimetakrylanem metylu (P M M A), mikrosfery usieciowane polifenylenem (PS) i mikrosfery z krzemu organicznego. Gdy stosowany jest dyfuzor światła PS, zamglenie płyty rozpraszającej światło PC jest niewielkie, co nie może zapewnić dobrego efektu rozpraszania światła; gdy stosowany jest sam silikonowy dyfuzor światła, przepuszczalność światła jest niewielka, co nie może spełnić wymagań jasności płyty rozpraszającej światło PC. Aby rozwiązać ten problem, przygotowano optyczne płyty dyfuzyjne PC o wysokiej przepuszczalności światła i wysokiej mgle, łącząc trzy rodzaje popularnych dyfuzorów optycznych i wykorzystując efekt synergii.
1 Część testowa
1.1 Testowanie surowców.
P C; P M M usieciowana mikrosfera rozpraszająca światło, rozmiar cząstek 3,0 μm, usieciowana mikrosfera rozpraszająca światło PS, rozmiar cząstek 3,0 μm, mikrosfera silikonowa Wanda, WD-103, rozmiar cząstek 2,8 μm;
1.2 Przyrządy i sprzęt testowy.
Elektrotermiczna suszarka szokowa o stałej temperaturze, GZX-9070B; mieszalnik wysokoobrotowy, GH200DY; wytłaczarka dwuślimakowa, SHJ-35; wtryskarka do tworzyw sztucznych, HY600; sterowana mikrokomputerem elektroniczna uniwersalna maszyna do testowania materiałów, NQT-10; waga elektronowa, TG3213A. Spektrometr UV-visible, UV2450, japoński Shimadzu; kula całkująca (ISR-2200), Shimadzu, Japonia.
1.3 przygotowanie próbki.
Komputer i dyfuzor światła zostały dokładnie zważone, a ułamek masowy dyfuzora światła wynosi 10%. Wysuszono je w temperaturze 100 °C przez 12 godzin w elektrycznym piecu o stałej temperaturze, następnie mieszano z dużą prędkością przez 5 minut w mieszalniku szybkoobrotowym, a następnie stopiono i zmieszano w wytłaczarce dwuślimakowej po odczekaniu 3 minut. Temperatura wytłaczarki.
Stopień jest ustawiony następująco: strefa 1, 215 °C, 2, 225 °C, 3, 235 °C, 4, 245 °C, 5, 250 °C, 6, 255 °C, głowica wynosi 250 °C, a prędkość ślimaka wynosi 80 r/min. masterbatch dyfuzyjny światła przygotowano metodą wytłaczania.
Quasi-dokładny ułamek masowy przedmieszki rozpraszającej światło i materiału bazowego PC wynosi 400 g (w którym ułamek masowy dyfuzora światła wynosi 1,5%). Całość jest najpierw mieszana z dużą prędkością przez 3 minuty w szybkoobrotowym mieszalniku, a następnie formowana za pomocą wtryskarki.
Światło PC rozprasza materiał arkusza. Temperatura wtryskarki jest ustawiona następująco: 5 segmentów 220 °C, 4 segmenty 240 °C, 3 segmenty 270 °C, 2 segmenty 280 °C, 1 sekcja 285 °C, wtryskiwacz, 280 °C. Prędkość obrotowa głównego silnika ślimaka wynosi 30 obr/min. Materiał płyty rozpraszającej światło PC jest umieszczany w elektrotermicznym suszeniu w stałej temperaturze. Zostanie przetestowany po 4 godzinach w pudełku.
1.4 testowanie wydajności.
Zgodnie z GB/T 2410 Mel 2008 zmierzono przepuszczalność światła (Tt), efektywny współczynnik rozpraszania światła (Td) materiału rozpraszającego światło i zamglenie (Td/Tt). Im większa liczba dyfuzyjności światła, tym lepszy efekt rozpraszania źródła światła.
Zgodnie z GB/T 1040.1 Mel 2006 przetestowano wytrzymałość na rozciąganie i zginanie. Zgodnie z testem GB/T 1043.1 Mel 2008, wytrzymałość na uderzenie z karbem.
2 wyniki i dyskusja.
2. 1 badanie energii optycznej i reakcji cienia złożonego systemu. Trzy rodzaje dyfuzorów światła, PMMA, PS i mikrosfery silikonowe, zostały użyte do płyty rozpraszającej światło PC 42, gdy były używane samodzielnie i dwa rodzaje mieszanek. 2016 28 (3) NOWOCZESNE PRZETWÓRSTWO I ZASTOSOWANIA TWORZYW SZTUCZNYCH. Wpływ wydajności uczenia się przedstawiono w tabeli 1.
| Środek rozpraszający światło | Przepuszczalność | Haze | Efektywny współczynnik rozproszenia światła |
| Nie dodano | 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 |
| Silikonowa podstawa | 37.3 | 98.9 | 36.9 |
| PMMA/ Baza silikonowa( 1:3) | 61.6 | 95.5 | 58.8 |
| PMMA/ Baza silikonowa( 1:1) | 71.3 | 89.5 | 63.8 |
| PMMA/ Baza silikonowa (3:1) | 80.9 | 65.1 | 52.7 |
| PS/ Baza silikonowa( 1:3) | 60.9 | 96.9 | 59.0 |
| PS/ Baza silikonowa( 1:1) | 74.9 | 83.3 | 62.4 |
| PS/ Baza silikonowa (3:1) | 77.5 | 41.3 | 32.0 |
Tabela 1 Wpływ dyfuzora optycznego na właściwości optyczne materiałów PC.
(Uwaga: proporcja w tabeli to stosunek masy, taki sam jak poniżej).
Z tabeli 1 wynika, że gdy stosunek masowy PMMA do PS wynosi 1:3, przepuszczalność światła osiąga wyższą wartość 83%. Wynika to z synergizmu między PS i PMMA, który sprawia, że ogólny rozmiar cząstek dyfuzora światła jest większy, co poprawia przepuszczalność światła płyty rozpraszającej światło.
Gdy stosunek masowy PMMA do PS wynosi 1: 1, zamglenie osiąga wyższą wartość 96,6%. Wynika to z faktu, że zawartość PMMA jest zgodna z zawartością PS. Ze względu na istnienie w systemie dwóch rodzajów dyfuzorów światła o różnych współczynnikach załamania, prawdopodobieństwo załamania i odbicia światła w płytce dyfuzyjnej PC jest zwiększone, a zamglenie jest wyższe. Gdy stosunek masowy PMMA do PS wynosi 3:1, efektywny współczynnik dyfuzji światła osiąga maksymalną wartość 69,7%, co pozwala uzyskać lepszy efekt dyfuzji światła, co może wynikać z faktu, że dodanie niewielkiej ilości PS nie jest wystarczające, aby wpłynąć na zamglenie płytki rozpraszającej światło PC, podczas gdy współczynnik załamania światła PS jest zbliżony do współczynnika załamania światła podłoża PC, a niewielka ilość PS ma niewielki wpływ na przepuszczalność światła.
Po dodaniu systemu PMMA/silikonu do płyty rozpraszającej światło PC, wraz ze wzrostem udziału silikonu, przepuszczalność światła spada, a zamglenie wzrasta. Powodem jest to, że silikonowy dyfuzor światła jest rodzajem dyfuzora światła o strukturze "rdzeń-powłoka". Ponadto może to zwiększyć prawdopodobieństwo odbicia i załamania światła przechodzącego przez płytkę rozpraszającą światło PC i zwiększyć zamglenie. Ponieważ każde odbicie i załamanie światła wymaga utraty energii, przepuszczalność światła spada. Gdy stosunek masy PMMA do krzemu organicznego wynosi 3: 1, przepuszczalność światła wynosi 80,9%, a gdy stosunek masy PMMA do krzemu organicznego wynosi 3: 1, przepuszczalność światła wynosi 80,9%. Przy 1: 3 zamglenie jest większe i wynosi 95,5%, a gdy stosunek PMMA do silikonu wynosi 1: 1, efektywna dyfuzyjność światła jest większa i wynosi 63. 8%, która jest lepsza niż w przypadku samego organicznego silikonowego dyfuzora światła.
Gdy PS i silikon są stosowane samodzielnie, ułamek masowy 1,5% nie może spełnić wymagań dotyczących właściwości optycznych. Stwierdzono, że PS może zwiększyć przepuszczalność światła, a krzemoorganiczny może zwiększyć zamglenie w układzie kompozytowym. Wraz ze wzrostem udziału PS w układzie kompozytowym, przepuszczalność światła płyty rozpraszającej światło PC stopniowo wzrasta, a zamglenie gwałtownie maleje. Efektywny współczynnik rozpraszania światła jest większy, gdy stosunek masy PS do silikonu wynosi 1: 1, czyli 62,4%, co jest wartością większą niż w przypadku PS i silikonu jako pojedynczego dyfuzora optycznego, a efekt rozpraszania światła jest dobry. Powodem poprawy przepuszczalności światła PS jest to, że jego współczynnik załamania światła jest zbliżony do współczynnika załamania światła podłoża PC, a kąt załamania światła jest mniejszy, a powodem, dla którego krzemoorganiczny poprawia zamglenie, jest istnienie struktury "rdzeń-powłoka", która zwiększa prawdopodobieństwo odbicia i załamania światła.
2.2 Wpływ układu mieszanki na właściwości mechaniczne.
Wpływ formuły dyfuzora światła na wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na zginanie, udarność z karbem i właściwości materiałów płyt fotodyfuzyjnych PC, jak pokazano w tabeli 2.
| Środek rozpraszający światło | Wytrzymałość na rozciąganie/MPa. | Wydłużenie / MPa. | Udarność z karbem / MPa / (kJ -m-2) |
| Nie dodano | 58.2 | 104 | 59.2 |
| PMMA | 57.5 | 105 | 47.3 |
| PS | 57.2 | 104 | 45.2 |
| Środek rozpraszający światło | 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/ Silikonowa podstawa (1:3) | 61.2 | 104 | 50.8 |
| PMMA/ Baza silikonowa (1:1) | 64.2 | 104 | 52.1 |
| PMMA/ Silikonowa podstawa (3:1) | 61.6 | 104 | 50.2 |
| PS/ Silikonowa podstawa (1:3) | 63 | 105 | 52.1 |
| PS/ Baza silikonowa (1:1) | 60.8 | 104 | 50.3 |
| PS/ Silikonowa podstawa (3:1) | 65.2 | 105 | 54.6 |
Z tabeli 2 wynika, że właściwości mechaniczne dyfuzora światła PC nie zmieniają się znacznie w porównaniu ze stosunkiem faz dyfuzora światła PC dodanego z pojedynczym dyfuzorem optycznym, a na właściwości mechaniczne dyfuzora światła PC nie mają wpływu różne proporcje złożonego dyfuzora optycznego. Z tabeli 2 wynika, że dodanie złożonego dyfuzora światła ma niewielki wpływ na właściwości mechaniczne materiału płyty dyfuzyjnej światła PC w porównaniu ze stosunkiem faz pojedynczego dyfuzora światła. Ponieważ zawartość i wielkość cząstek złożonego dyfuzora światła są zasadniczo takie same, ma on niewielki wpływ na właściwości mechaniczne dyfuzora światła PC.
3 wnioski.
A) połączenie usieciowanych mikrosfer PMMA, usieciowanych mikrosfer PS i usieciowanych mikrosfer silikonowych może spełnić wymagania optycznej płytki dyfuzyjnej PC dzięki efektowi synergii.
B) w układzie kompozytowym PMMA-PS, gdy stosunek masy kompozytu wynosi stopień, wytrzymałość na zginanie, udarność z karbem i wpływ właściwości, jak pokazano w tabeli 23: 1, efektywna dyfuzyjność optyczna materiałów PC osiąga wyższą wartość.
Jak pokazano. Zamglenie wynosiło 69,7%, czyli było wyższe niż w przypadku optycznej płytki dyfuzyjnej PC z samym PMMA. Tabela 2 Wpływ dyfuzora światła na właściwości mechaniczne materiałów PC w układzie kompozytowym PMMA i krzemoorganicznego, gdy masa kompozytu wynosi 1: 1, efektywna dyfuzyjność optyczna jest większa i wynosi 63,8%, co jest lepsze niż w przypadku zastosowania pojedynczego dyfuzora optycznego. W układzie kompozytowym PS i silikonu efektywna dyfuzyjność światła przy 1:1 wynosi 62,4%, przepuszczalność światła wynosi 74,9%, a zamglenie 83,3%. Spełnia to wymagania rzeczywistego zastosowania i jest większe niż w przypadku PS i silikonu jako pojedynczego dyfuzora optycznego, a efekt rozpraszania światła jest dobry.
C) właściwości mechaniczne dyfuzora PC Light ze złożonym dyfuzorem optycznym są podobne do tych z pojedynczym dyfuzorem optycznym.