光扩散剂粒径对PC光扩散板性的影响研究

陈列

摘要 光扩散类型材料实际生产期间，往往对PC光扩散板性有着较高要求，而因添加粒径不同的光扩散剂，通常会影响到PC光扩散板性。故本文侧重于研究光扩散剂实际粒径对于PC光扩散板性所产生影响情况，便于更为深层次了解光扩散剂处于不同粒径条件之下对于PC光扩散板性所产生影响情况。

关键词：PC光；扩散板性；光扩散剂；粒径；影响；

前言

光扩散剂实际添加粒径大小，属于PC光扩散板性重要影响因素，对光扩散类型材料总体性能会产生直接影响。因而，积极做好光扩散剂实际粒径对于PC光扩散板性所产生影响相关分析较为必要且重要，

1. 光扩散剂

光扩散剂，即以高分子聚合科学技术为基础，经交联及接枝官能团相应手段所开发一种微球类型的产品，其可添加至PVC、PC、PET、PMMA、PS相关透明树脂和LED当中，对光的透射、散射起到增强作用，把发光源和刺眼光源遮住，让树脂整体所发出光更为高雅、美观且柔和^[1]。

2. 影响分析

2.1在材料及设备层面

PC选定1100且为1.59折射率；光扩散剂选定MX系列，该组粒径包含着不同粒径PMMA交联微球，所选定型号包含着MX-2000、MX-1000、MX-300、MX-180，为1.49折射率；选定SHJ-35型号双螺杆同向挤出机，HY600型号注塑机，紫外可见光UV-2450型号分光光度专用机，ISR-2200型号的紫外光分光光度计及荧光积分球，JSM-6360LA型号扫描电子形式显微镜，XJ U-22型号冲击性试验机；110℃下将纯PC干燥处理12 h，借助双螺杆的挤出机，将其分别和粒径不同光扩散剂予以混合，实施光扩散剂为l0%质量分数母粒制造，制得母粒和PC依照着特定比例予以混合，经注塑机实施为1.5%质量分数光扩散剂注射成型的光扩散板制备。

2.2在光扩散基本机理层面

光线入射过后可获取折射类型即为：入射光线逐步进入至PC基材后所产生的折射、孔隙内部入射光线所产生的折射、光扩散剂和入射光线相互间所产生的折射。孔隙逐渐减小、最终消失情况下，光线入射过后获取折射类型则为入射光线逐步进入到PC后所产生的折射、光扩散剂和入射光线所产生的折射。因空气、PC、光扩散剂所交联的PMMA微球实际折射率各为1.00、1.59、1.49。故依照着雾度定义，平行光部分偏离于入射方向为2.5%散射光实际通量和透过材料相互间为光通量比率，基材中光线为越多折射次数，雾度理论为越大。光扩散的材料内部含孔隙情况下，光线实际折射次数比无孔隙条件下光扩散的材料当中折射次数多，因越大粒径情况下孔隙直径和光扩散剂相互间直径比就相对越小，以至于呈越小的孔隙，如此便可推测出光扩散剂增加粒径条件下，光扩散的材料雾度处于下降状态。此次试验分析选定光扩散剂为1.8~2.0µm粒径分布范围，尺寸比可见的光波长大，故对光扩散效应为Mie散射^[2]。结合Mie的散射定律，基材树脂当中均匀分散球形粒子，体系散射光强为其总体的光透过率，为粒子粒径、折射率、散射角和粒子周边介质当中入射的光波长实际函数。因粒子周边介质、散射角当中入射的光波长为恒定，考虑到粒子粒径、折射率对于试样自身光学性能所影响情况下，处于特定范围，越大粒径，折光率呈越大差值，试样则呈较高散射光强，特定范围可推测到光透过率可能伴随粒径持续增加而变大。那么，结合光扩散基本机理，PC基材和光扩散剂有两相结构形成后，可经光扩散剂的粒径大小变化，对其和PC基材相互间孔隙起到改变作用，故不考虑到将PMMA交联微球的光扩散剂和PC基材相互间的相容性增加。

2.3在影响力学性能层面

实际使用该光扩散板期间，对其力学性质要求通常需满足于弯曲强度、冲击强度、拉伸强度各层面要求。从光扩散剂为1.5%质量分数条件下所粒径不同光扩散剂有效填充至PC的光扩散板后力学性能基本曲线当中可了解到，伴随光扩散剂持续增加粒径，PC的光扩散板自身拉伸强度得以提升，20.0µm粒径条件下，67.69 MPa为最大的拉伸强度。伴随光扩散剂自身粒径持续增长，缺口实际冲击强度处于3.0µm以下粒径光扩散剂情况下可维持恒定，粒径持续增加，缺口处冲击强度快速降低。伴随光扩散剂自身粒径增持续增长，它的弯曲强度维持恒定，因此次试验加入光扩散剂为较少含量，以至于不足以有弯曲性能较为明显变化产生。光扩散板具体应用期间，力学性能通常要求为55.0 MPa的拉伸强度，缺口处要求为60.00 kJ/㎡的冲击强度、100.0 MPa的弯曲强度。光扩散剂为3.0µm粒径条件下，为57.99 MPa拉伸强度，缺口处为68.13 kJ/㎡冲击强度、105.2 MPa弯曲强度，可满足于光扩散板具体应用期间对力学性能层面实际要求。

2.4在影响光学性能层面

一是，在影响雾度层面。光扩散剂为1.5%质量分数，选定加入粒径不同光扩散剂的注塑色板，借助紫外光的分光光度专用仪器实施测定，获取可见光为390~780nm波长范围，粒径不同光扩散剂条件下，通过分析填充PC的光扩散板实际雾度曲线可了解到，伴随光扩散剂持续增加自身粒径，PC的光扩散板上实际雾度呈缩小趋势。光透过率伴随着粒径增加而呈缩小趋势，1.8µm粒径条件下呈最大值，为92.89%雾度^[3]；二是，在影响光透光率层面。光扩散剂仍为1.5%质量分数，选定加入粒径不同光扩散剂的注塑色板，紫外光的分光光度专用仪辅助下经测定获取可见光为390~780nm波长范围，通过分析填充PC的光扩散板实际雾度曲线可了解到，伴随光扩散剂持续增加自身粒径，PC的光扩散板实际光透过率明显上升。光透过率伴随着粒径增加而不断增加，20.0µm粒径条件下呈最大值，为83.73%光透过率；三是，在光扩散剂的最佳粒径判断层面。通过具体应用光扩散板情况可了解到，光扩散材料应满足于相对较高的光透过率和高雾度层面要求，故引入雾度和光透过率实际乘积，也就是有效光的散射系数之下，对光散射板的光扩散性能优良与否物理量实施判断分析。600nm波长条件之下，通过计算光透过率和雾度乘积获取到有效光的散射系数，其会伴随光扩散剂自身粒径增加而先增后减，3.0µm粒径条件下可达69.68%最大值，3.0µm粒径条件之下，光扩散剂有效填充至PC的光扩散板，能够满足于较高的光透过率和高雾度层面需求，此时为75.01%光透过率、92.89%雾度。

3. 结语

综上所述，PC的光扩散板自身扩散光源基本机理体现出入射光线经光扩散剂、PC基材和孔隙过后，会有折射和反射产生。伴随持续增加光扩散剂实际粒径增，PC的光扩散板将增加自身光透过率，降低雾度降低；2.0µm粒径条件之下，为83.73%光透过率，1.8µmm粒径情况下为92.89%雾度。光扩散剂为3.0µm粒径情况下，能够获取高雾度和光透过率PC的光扩散板，所制备出PC的光扩散板能够满足于力学性能层面需求及标准。

参考文献

[1]邵光圣.PMMA微结构扩散板对LED面板灯光学性能的影响因素分析[J].数码设计（上）,2019,20(012):182-183.

[2]赵体鹏，岑茵，章明秋，等.PC/PBT合金中增韧剂粒径和增韧效果关系研究[J].广东化工，2019,46(016):111-113.

[3]夏凌峰，李灵均，杨慧平，等.共沉淀反应时间对LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料形貌和电化学性能的影响[J].矿冶工程，2020,40(002):123-126.