詳談塑料原料的透明改性與光擴散改性
1.光擴散改性
光擴散聚合物就是將可見光點光源分散成均勻的面光源的一類透光材料，光擴散聚合物實質(zhì)就是在保證材料高的透光率前提下提高材料的霧度，在兩者之間尋找平衡點。在眾多光學(xué)指標中，透光率和霧度是兩個相互矛盾的指標，霧度越高散射光量大、透光率就越低，這也就是光擴散材料制造的難點。
目前主要手段是加入光擴散劑，其實質(zhì)是一種接近納米尺寸的球形度很高的微球，可以透過可見光，又可以散射可見光。光擴散劑可以添加到PC、PVC、PS、PMMA、PET、環(huán)氧樹脂等透明樹脂以及LED(發(fā)光二極管)中，同時以增加光的散射和透射，遮住點光源這一刺眼光源的同時，又能使整個樹脂發(fā)出更加柔和、美觀、高雅的光，達到透光不透明的舒適效果。
光擴散劑主要有無機型光擴散劑和有機型光擴散劑兩類：
①無機光擴散劑，主要品種有納米二氧化硅、納米硫酸鋇，納米碳酸鈣等。無機光擴散劑的光擴散原理為:光通過無機光擴散劑顆粒表面，利用無機光擴散劑與基體樹脂之間折光指數(shù)的差別，產(chǎn)生光折射從而達到光擴散即均勻光的效果。
對于無機光擴散劑，入射光不能透過無機顆粒，只有部分光線透過折射通過，因此造成光能量損失較大，在光擴散同時降低了光的亮度。一般情況下，做燈管燈罩要求透光率50%之上的都不能選擇無機光擴散劑。無機光擴散劑粒徑2-3μm,折光指數(shù)1.41-1.43，添加比例0.6%左右。
②有機光擴散劑，是利用高分子聚合技術(shù)通過交聯(lián)、接枝官能團等手段合成出粒徑分布均勻的微球類產(chǎn)品，主要包括有機硅型、有機玻璃型、苯乙烯型、丙烯酸樹脂型等。
有機光擴散劑的光擴散原理為：光通過有機光擴散劑顆粒表面，利用有機光擴散劑與基體樹脂之間的折光指數(shù)差別，產(chǎn)生光折射從而達到光擴散即均勻光的效果。對于有機光擴散劑，本身是透明或半透明材料，入射光的絕大部分可以透過，因此造成光能量損失很小，在光擴散同時基本不影響光的亮度。
對于具有高透光的有機類光擴散劑，是做燈管燈罩等光學(xué)材料很好的選擇。有機光擴散劑粒徑3-5μum,折光指數(shù)1.50左右，添加比例1%-2%，其中有機硅光擴散劑效果更明顯。
無機光擴散劑與有機擴散劑光擴散原理的比較：無機納米光擴散劑加人透明聚合物中，光會通過微小顆粒的表面進行無數(shù)次光折射達到光擴散即勻光的作用的。但這里光擴散劑畢竟是無機物，光線是無法穿透無機分子的，光能損耗很大。無機光擴散劑的增透效果沒有，只能起到勻光的作用。有機納米微珠光擴散劑，本身光線是可以透過的，很好地解決了勻光和透光的問題，這類光擴散劑是通過基材和微珠的折射率不同，經(jīng)過多次的光線折射，達到柔和光的效果。同時起到了勻光和透光的作用，其中有機硅光擴散劑效果更明顯。
2.透明改性
透明改性聚合物的透明性大小與其制品的結(jié)晶度大小和結(jié)晶質(zhì)量有關(guān)，因此通過控制聚合物制品不同結(jié)晶度和不同的結(jié)晶形態(tài)結(jié)構(gòu)，可以大大改善其透明性。
1.1 降低制品的結(jié)晶度
聚合物制品的結(jié)晶度越低，制品的透明度越高。降低結(jié)晶度主要通過工藝條件來實現(xiàn)。
1.2 改善制品結(jié)晶質(zhì)量
相同結(jié)晶度的同一聚合物制品，其結(jié)晶質(zhì)量不同、透明性也大不相同?？刂平Y(jié)晶質(zhì)量既可以通過工藝條件控制，也可以通過添加成核劑進行控制，具體能對透明度造成影響的結(jié)晶質(zhì)量主要有：
①晶型，以PP為例，它有a、β、γ、δ和擬六方5種不同的晶型，其中β晶型和擬六方晶型的增多有利于提高制品的透明性。在具體工藝中，驟冷可產(chǎn)生較多的擬六方晶型，加入β晶型成核劑可獲得高含量β晶型。
②球晶含量，球晶對制品的透明性影響很大，球晶含量越大制品的透明性越差。球晶的產(chǎn)生與冷卻溫度有關(guān)，驟冷產(chǎn)生球晶的概率小。
③晶體尺寸，無論是球晶還是一般晶體，其結(jié)晶尺寸越小即晶粒越細， 越有利于透明度的提高。低溫加工、驟冷、拉伸和加人成核劑等都可降低晶體尺寸。
④晶體規(guī)整性，聚合物制品的晶體結(jié)構(gòu)排列越規(guī)整越有利于透明性提高，拉伸工藝可提高其制品的規(guī)整性。
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