一种高耐热PBT发泡扩散板及其制备方法与流程

    技术2025-12-02  2


    本发明涉及扩散板,具体为一种高耐热pbt发泡扩散板及其制备方法。


    背景技术:

    1、扩散板广泛应用在液晶显示、led照明以及成像等系统中,它的主要功能是使入射光充分散射,实现更柔和、均匀的照射效果。但是现有的用于制造光学扩散板的gpps材料普遍存在耐热性和抗冲击性较差的问题,在长期使用、光源的热度容易使扩散板受热发生变形现象,影响使用寿命,在运输过程中,受到冲击容易损坏,造成不良。

    2、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate),简称pbt树脂,是一种线性的饱和聚酯,主要由对苯二甲酸和1,4-丁二醇缩聚而成,其端基为羟基和羧基,由于其主链是具有酯键的直链型热塑性饱和聚酯,它具有高的熔点和结晶度,比较低的吸水率和热膨胀系数,强度高,耐疲劳性好;此外,还具有优良的长期耐化学药品性,常温下除强碱液体外,在其中长时间浸泡也几乎没有性能下降的现象发生,无应力开裂,遇水不易分解,耐热老化性好,具有作为扩散板基材的潜质,但是目前暂未发现有将pbt树脂应用于光扩散板技术领域的相关报道。我们研究发现如果单纯地将pbt树脂替换gpps树脂制得的扩散板光扩散效果非常差,这可能有以下两个原因,一是是因为改用pbt树脂作为基材后与现有的玻璃微球等光扩散剂折射率不匹配导致光扩散效果差,二是因为现有的光扩散剂与pbt树脂之间兼容性不好,使得现有的光扩散剂聚集、分布不均,进而导致光扩散效果差。


    技术实现思路

    1、为了解决上述难题,本申请目的之一采用如下技术方案实现:

    2、一种高耐热pbt发泡扩散板,按照重量份数计包括以下组分:pbt树脂20~50份、pmma-pei聚合物微球9~18份、硅烷偶联剂2~6份、柠檬酸钠1~3份、无水乙醇30~40份、抗氧剂0.7~1.3份、紫外线吸收剂0.4~0.8份、光稳定剂0.5~0.9份、矿物油0.15~0.45份、增亮剂0.05~0.15份、阻燃剂6~8份、发泡剂0.2~1.4份。

    3、优选的,pmma-pei聚合物微球制备方法,包括以下步骤:

    4、向12~20份去离子水中加入1~5份mma,以340~380m3/h流速通入氮气,以300~600r/min速度搅拌;驱氧1~3h,关闭氮气;加入0.06~0.18份引发剂2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐,恒温聚合1~3h;反应结束后,冷却至室温得到pmma微球;

    5、将30~60份上述pmma微球和5~15份柠檬酸钠分散在80~120份蒸馏水中,以100~300r/min速度边搅拌边加入10~30份聚乙烯亚胺,超声分散30~60min,5000~10000r/min离心弃去上清液,加入蒸馏水洗涤2~4次,40~60℃干燥12~24h得到pmma-pei聚合物微球。通过在pmma微球上引入羧基与聚乙烯亚胺的胺基团反应形成化学稳定性高的酰胺键,使得pei牢牢地包覆于pmma微球表面。

    6、优选的,聚合温度恒定为60℃。

    7、优选的,硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂或环氧基硅烷偶联剂。

    8、优选的,抗氧剂为抗氧剂1024、抗氧剂1010或抗氧剂1076中的任一种。

    9、优选的,紫外线吸收剂选自紫外线吸收剂uv-327、uv-329、uv-531中的任一种。

    10、优选的,光稳定剂选自光稳定剂770、光稳定剂944或光稳定剂622中的任一种。

    11、优选的,发泡剂为碳酸氢钠,相较于其他类型的发泡剂,碳酸氢钠在较低的温度下就可以开始分解,在加热过程中释放的二氧化碳气体可以使扩散板内部形成微小气泡,从而提高扩散板的光散射效果。

    12、优选的,阻燃剂为三聚氰胺,相较于其他类型的阻燃剂,三聚氰胺可以与pbt树脂协同作用,不仅可以使扩散板具有阻燃性,并且还能显著提高扩散板的耐热性。

    13、本申请目的之二采用如下技术方案实现:

    14、上述高耐热pbt发泡扩散板制备方法,其特征在于,包括以下步骤:向容器中加入上述重量份数的无水乙醇、pmma-pei聚合物微球、柠檬酸钠、硅烷偶联剂,在40~60℃条件下搅拌20~40min得到混合物a,再向上述混合物a中加入上述重量份数的pbt树脂、抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、矿物油、增亮剂、阻燃剂和发泡剂,以400~600r/min速度搅拌均匀,最后投入至单螺杆挤出机中加热熔融并挤出获得高耐热pbt发泡扩散板;

    15、其中,单螺杆挤出机各区温度为:一区温度为180~190℃,二区温度为190~200℃,三区温度为210~220℃,四区温度为210~220℃,五区温度为225~235℃,六区温度为215~225℃,七区温度为210~220℃,模头温度为205~215℃,产速为320kg/h。

    16、有益效果在于:本申请选用pbt树脂作为扩散板基材,保证扩散板具有较的高耐热性,同时提供一种新的pmma-pei聚合物微球作为光扩散剂,这种特殊的光扩散剂折射率为1.5479,与pbt折射率1.5812相差较小,因此可使制备的扩散板在获得较高透光率与雾度的同时还能使扩散板的耐热性得到极大提高;为了提高这种pmma-pei聚合物微球与pbt树脂基材界面相互作用,本申请一方面在配方中通过增加柠檬酸钠与pmma-pei聚合物微球发生化学接枝反应,在pmma-pei聚合物微球表面引入羧基与pbt树脂的羟基在高温下反应形成酯键,pei中的胺基团也可以与pbt树脂中的羧基通过酰胺化反应形成酰胺键;另一方面通过添加含氨基或环氧基的硅烷偶联剂促进pmma-pei聚合物微球与pbt树脂基材之间的相容性,含氨基或环氧基的硅烷偶联剂一端与pmma-pei聚合物微球表面反应形成偶联剂层,另一端则与pbt树脂的羧基或羟基发生反应,从而在pmma-pei聚合物微球与pbt树脂之间架起桥梁,改善两者界面相容性,形成稳定均一的体系;最后通过添加少量矿物油使pmma-pei聚合物微球在体系中分散地更加均匀,使光线散射更为均匀,通过本发明配方制备得到的扩散板不仅高耐热且光学性能良好。



    技术特征:

    1.一种高耐热pbt发泡扩散板,其特征在于,按照重量份数计包括以下组分:pbt树脂20~50份、pmma-pei聚合物微球9~18份、硅烷偶联剂2~6份、柠檬酸钠1~3份、无水乙醇30~40份、抗氧剂0.7~1.3份、紫外线吸收剂0.4~0.8份、光稳定剂0.5~0.9份、矿物油0.15~0.45份、增亮剂0.05~0.15份、阻燃剂6~8份、发泡剂0.2~1.4份。

    2.根据权利要求1所述的高耐热pbt发泡扩散板,其特征在于,所述pmma-pei聚合物微球制备方法,包括以下步骤:

    3.根据权利要求2所述的高耐热pbt发泡扩散板,其特征在于,所述聚合温度恒定为60℃。

    4.根据权利要求1所述的高耐热pbt发泡扩散板,其特征在于,所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂或环氧基硅烷偶联剂。

    5.根据权利要求1所述的高耐热pbt发泡扩散板,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1024、抗氧剂1010或抗氧剂1076中的任一种。

    6.据权利要求1所述的高耐热pbt发泡扩散板,其特征在于,所述紫外线吸收剂选自紫外线吸收剂uv-327、uv-329、uv-531中的任一种。

    7.根据权利要求1所述的高耐热pbt发泡扩散板,其特征在于,所述光稳定剂选自光稳定剂770、光稳定剂944或光稳定剂622中的任一种。

    8.根据权利要求1所述的高耐热pbt发泡扩散板,其特征在于,所述发泡剂为碳酸氢钠。

    9.根据权利要求1所述的高耐热pbt发泡扩散板,其特征在于,所述阻燃剂为三聚氰胺。

    10.根据上述权利要求1~9中任一所述高耐热pbt发泡扩散板制备方法,其特征在于,包括以下步骤:向容器中加入所述重量份数的无水乙醇、pmma-pei聚合物微球、柠檬酸钠、硅烷偶联剂,在40~60℃条件下搅拌20~40min得到混合物a,再向所述混合物a中加入所述重量份数的pbt树脂、抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、矿物油、增亮剂、阻燃剂和发泡剂,以400~600r/min速度搅拌均匀,最后投入至单螺杆挤出机中加热熔融并挤出获得高耐热pbt发泡扩散板;


    技术总结
    本发明公开了一种高耐热PBT发泡扩散板及其制备方法,其中高耐热PBT发泡扩散板按照重量份数计包括以下组分即PBT树脂、PMMA‑PEI聚合物微球、硅烷偶联剂、柠檬酸钠、无水乙醇、抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、矿物油、增亮剂、阻燃剂和发泡剂,选用PBT树脂作为扩散板基材,保证扩散板具有较的高耐热性,同时提供一种新的PMMA‑PEI聚合物微球作为光扩散剂,可使制备的扩散板在获得较高透光率与雾度的同时还能使扩散板的耐热性得到极大提高,通过添加柠檬酸钠和硅烷偶联剂可以增强PMMA‑PEI聚合物微球与PBT树脂基材界面相容性,添加少量矿物油使PMMA‑PEI聚合物微球在体系中分散地更加均匀,通过上述配方制备得到的扩散板不仅高耐热且光学性能良好。

    技术研发人员:凌高德,王兴礼,王晓红,梁满意
    受保护的技术使用者:广东瑞捷新材料股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-37284.html

    最新回复(0)