20年专注抗紫外线、抗黄变

 
谈谈光扩散聚合物的改性,以及无机型和有机型光扩散剂的应用区别


       光扩散聚合物就是将可见光点光源分散成均匀的面光源的一类透光材料,光扩散聚合物实质就是在保证材料高的透光率前提下提高材料的雾度,在两者之间寻找平衡点。透光率和雾度是两个相互矛盾的指标,雾度越高散射光量大、透光率就越低,这也就是光扩散材料制造的难点。

       目前光扩散聚合物的改性主要手段是加入光扩散剂,其实质是一种接近纳米尺寸的球形度很高的微球,可以透过可见光,又可以散射可见光。光扩散剂可以添加到聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯、环氧树脂等透明树脂,以及发光二极管中,增加光的散射和透射,遮住点光源这一刺眼光源的同时,又能使整个树脂发出更加柔和、美观、高雅的光,达到透光不透明的舒适效果。

       光扩散剂主要有无机型光扩散剂和有机型光扩散剂两类。无机光扩散剂主要品种有纳米二氧化硅、纳米硫酸钡,纳米碳酸钙等。无机光扩散剂的光扩散原理为,光通过无机光扩散剂颗粒表面,利用无机光扩散剂与基体树脂之间折光指数的差别,产生光折射从而达到光扩散即均匀光的效果。对于无机光扩散剂,入射光不能透过无机颗粒,只有部分光线透过折射通过,因此造成光能量损失较大,在光扩散的同时降低了光的亮度。一般情况下,做灯管灯罩要求透光率50%之上的都不能选择无机光扩散剂。无机光扩散剂粒径为2~3 μm,折光指数为1.41~1.43,添加比例为0.6%左右。

       有机光扩散剂是利用高分子聚合技术通过交联、接枝官能团等手段合成出粒径分布均匀的微球类产品,主要包括有机硅型、有机玻璃型、苯乙烯型、丙烯酸树脂型等。有机光扩散剂的光扩散原理为,光通过有机光扩散剂颗粒表面,利用有机光扩散剂与基体树脂之间的折光指数差别,产生光折射从而达到光扩散即均匀光的效果。对于有机光扩散剂,本身是透明或半透明材料,入射光的绝大部分可以透过,因此造成光能量损失很小,在光扩散的同时基本不影响光的亮度。对于具有高透光的有机类光扩散剂,是做灯管灯罩等光学材料很好的选择。有机光扩散剂粒径为3~5 um,折光指数为1.50左右,添加比例为1%~2%,其中有机硅光扩散剂效果更明显。

       比较无机光扩散剂与有机光扩散剂的原理可知,无机纳米光扩散剂加入透明聚合物中,光会通过微小颗粒的表面进行无数次光折射达到光扩散即匀光的作用。但这里光扩散剂毕竟是无机物,光线是无法穿透无机分子的,光能损耗很大。无机光扩散剂的增透效果没有,只能起到匀光的作用;有机纳米微珠光扩散剂本身光线是可以透过的,很好地解决了匀光和透光的问题,这类光扩散剂是通过基材和微珠的折射率不同,经过多次的光线折射,达到柔和光的效果。同时起到了匀光和透光的作用,其中有机硅光扩散剂效果更明显。