CN108044904A - 一种三合一光扩散板的制备方法 - Google Patents

一种三合一光扩散板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种三合一光扩散板的制备方法，采用本发明的三合一光扩散板制备方法，可以最大限度得减小传统的生产工艺过程中过热现象产生的大量黑点或者不合格现象，提升产品的合格率。同时还能使得三合一光扩散板的物理性能达到较优的状态。本发明的三合一光扩散板的制备方法，其包括如下步骤：S1,将光扩散板的每一层按照配方进行称重，然后在高速搅拌机下搅拌3～5min,将每一层的母粒混合均匀；S2，将每一层混合均匀后的母粒放置105℃～110℃的环境下烘干2h～4h，使得母粒中的水分蒸发；S3，将每一层经过干燥后的母粒投入到单螺杆或者双螺杆料筒中，然后进行升温处理，单螺杆或者双螺杆中的温度分别为170℃～245℃，将每一层的母粒融化并混合均匀；S4，将每一层熔融后的混合料挤出至挤出机模头，通过调节内的挡板从而实现成品光扩散板的宽度和厚度调节。

Description

一种三合一光扩散板的制备方法
技术领域
本发明涉及光扩散板制备领域，尤其是涉及一种三合一光扩散板的制备方法。
背景技术
光扩散板是通过化学或物理的手段，利用光线在行径途中遇到两个折射率相异的介质时，发生折射、反射和散射的物理现象，通过在PMMA、PS、PP等基材基础上添加无机扩散剂或有机光扩散剂、或者通过基材表面的微特征结构的阵列排列人为调整光线、使光线发生不同方向的折射、反射与散射，从而改变光的行径路线，实现入射光充分散射以此产生光学扩散的效果。
传统的生产光扩散板是将PS原料与粉状扩散剂、以及其他的功能助剂共混，由同向双螺杆造粒，然后按照一定的比例添加到单螺旋杆挤出机，然后再通过模头和三辊成型板材。
目前，为了降低功能助剂的使用量，同时提升光扩散板的功能效率，目前基本上使用三合一的光扩散板，所述的三合一的光扩散板为中间层为光扩散层，两边为功能层，所述的光扩散层中包含PS、PMMA或者PP中的一种母粒以及有机或者无机光扩散剂中的一种或多种，所述的两边的功能层中包含PS、PMMA或者PP中的一种母粒以及功能性助剂中的一种或多种，所述的功能性助剂包括抗UV剂、抗静电剂、抗氧化剂、抗灰尘或者发泡剂等。目前生产此类新型的光扩散板是将三层的造粒分别通过各自的挤出机挤出，然后经过挤出机模头，模头中每一层有单独的挤出机构和出口，这样就保证了三层之间能够互相独立，同时又能保证最终在高温下能够三层贴合。
现有的工艺流程似乎已经很完美，但是其实还是存在缺陷，由于现有的三合一的光扩散板的制备过程中，三层采用的是独立的配方，所以这三层的每一层的成分不尽相同，于是为了使得最难融化的一层完全融化造粒，所以会将温度调节至与最难熔融一层的熔融温度相同或略高的温度，来实现三层的造粒过程，由于在挤出机造粒的过程中由于三层的温度控制是完全一样的，这就导致了有些光扩散板层是出于一个过热的状态，由于过热会使得光扩散板的物理性能下降，使得三层复合后的产品的共性并不能达成最佳。且由于过热，还影响了光扩散板回收后再次造粒的性能。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提出一种三合一光扩散板的制备方法，采用本发明的三合一光扩散板制备方法，可以最大限度得减小传统的生产工艺过程中过热现象产生的大量黑点或者不合格现象，提升产品的合格率。同时还能使得三合一光扩散板的物理性能达到较优的状态。
一种三合一光扩散板的制备方法，其包括如下步骤：
S1,将光扩散板的每一层按照配方进行称重，然后在高速搅拌机下搅拌3～5min,将每一层的母粒混合均匀；
S2，将每一层混合均匀后的母粒放置℃～℃的环境下烘干2h～4h，使得母粒中的水分蒸发；
S3，将每一层经过干燥后的母粒投入到单螺杆或者双螺杆料筒中，然后进行升温处理，单螺杆或者双螺杆中的温度分别为170℃～250℃，将每一层的母粒融化并混合均匀；
S4，将每一层熔融后的混合料挤出至挤出机模头，通过调节内的挡板从而实现成品光扩散板的宽度和厚度调节。
进一步的，如上所述的三合一光扩散板的中间层为光扩散层，主要成分为PS、PMMA或者PP中的一种与光扩散剂的混合物，所述的光扩散剂包括有机光扩散剂或者无机光扩散剂，有机光扩散剂为未经过改性的有机硅粒子或者改性后的有机硅粒子，其中未经过改性的有机硅粒子的折射率为1.40～1.42，经过改性后的有机硅粒子的折射率可以高达1.42～1.52；无机光扩散剂包括二氧化钛、硫酸钡等，其中二氧化钛的折射率为2.55～2.76，硫酸钡的折射率为1.64～1.65。
进一步的，如上所述的三合一光扩散板的两边的功能层，主要成分为PS、PMMA或者PP中的一种与功能性助剂的混合物，所述的功能性助剂混合物包括抗UV剂、抗静电剂、抗氧化剂、抗灰尘或者发泡剂中的一种或多种，且每一种功能性助剂也可以使用一种或多种。
进一步的，如上所述的步骤S1中，将光扩散板的每一层按照配方进行称重时，若两边的功能层的配方完全相同，则可以将两边的功能层混合称重，或者单独称重。
进一步的，如上所述的步骤S1中，光扩散板的两边的功能层的质量相等，且两边的功能层的总质量与中间的光扩散层的质量之比为6％～7％：93％～94％。
进一步的，所述的步骤S2中，母粒在烘干的过程中，可以为静态烘干，也可以为动态烘干，动态烘干即在烘干的过程中增加搅拌过程。
进一步的，所述的步骤S3中，中间层的烘干后的母粒投入到双螺杆料筒中，然后经过升温处理，升温的过程中根据母粒在双螺杆料筒中的位置不同，分为加料段、熔融段、均化段，其中加料段分为第一温区和第二温区，熔融段分为第三温区、第四温区和第五温区，均化段分为第六温区和第七温区，所述的第一温区的温度为170℃～200℃，第二温区的温度为200℃～220℃，第三温区的温度为200℃～230℃，第四温区的温度为210℃～230℃，第五温区的温度为205℃～245℃，第六温区的温度为210℃～235℃，第七温区的温度为210℃～245℃。进一步优选的，若中间层采用PS为母粒，添加有机硅粒子为光扩散剂，且有机硅的质量与中间层PS的质量比为96％～99.5％：0.5％～4％时，所述的第一温区的温度为170℃～200℃，第二温区的温度为200℃～215℃，第三温区的温度为200℃～220℃，第四温区的温度为210℃～220℃，第五温区的温度为205℃～230℃，第六温区的温度为210℃～230℃，第七温区的温度为210℃～235℃。
进一步的，所述的步骤S3中，两边功能层的烘干后的母粒投入到单螺杆料筒中，然后经过升温处理，升温的过程中根据母粒在单螺杆料筒中的位置不同，分为加料段、熔融段、均化段，其中加料段为第一温区，第二段分为第二温区和第三温区，均化段为第四温区，所述的第一温区的温度为170℃～210℃，所述的第二温区的温度为210℃～225℃，所述的第三温区的温度为215℃～225℃，所述的第四温区的温度为210℃～230℃。
进一步的，所述的步骤S3中，三合一光扩散板的每一层母料在进入相应的双螺杆料筒或者单螺杆料筒中，都能独立调节温度，且如果两边的功能层的混合料是一致的，则可以使用一个单螺杆料筒实现造粒。
进一步的，所述的步骤S4中，若两边的功能层一致的情况下，且通过同一个单螺杆料筒进行造粒，则通过两个引料装置，将造粒引入到挤出机模头的上下两层；若两边的功能层一致或者不一致，但是都是通过两个单螺杆料筒进行造粒，则将每一个单螺杆料筒分别通过一个引料装置引入到挤出机模头的上下两层；中间的光扩散层通过双螺杆料筒进行造粒，通过一个引料装置引入到挤出机模头的中间层。
进一步的，所述的步骤S4中，挤出机模头中每一层都有温度控制，上层的温度控制为210℃～225℃，中间层的温度控制为210℃～230℃，下层的温度控制为210℃～225℃。
采用本发明的三合一光扩散板制备方法，对温度进行严格把控，可以最大限度得减小传统的生产工艺过程中过热现象产生的大量黑点或者不合格现象，提升产品的合格率。同时还能使得三合一光扩散板的物理性能达到较优的状态。
具体实施方式
一种三合一光扩散板的制备方法，其包括如下步骤：
S1,将光扩散板的每一层按照配方进行称重，然后在高速搅拌机下搅拌3～5min,将每一层的母粒混合均匀；
S2，将每一层混合均匀后的母粒放置105℃～110℃的环境下烘干2h～4h，使得母粒中的水分蒸发；
S3，将每一层经过干燥后的母粒投入到单螺杆或者双螺杆料筒中，然后进行升温处理，单螺杆或者双螺杆中的温度分别为170℃～245℃，将每一层的母粒融化并混合均匀；
S4，将每一层熔融后的混合料挤出至挤出机模头，通过调节内的挡板从而实现成品光扩散板的宽度和厚度调节。
进一步的，如上所述的三合一光扩散板的中间层为光扩散层，主要成分为PS、PMMA或者PP中的一种与光扩散剂的混合物，所述的光扩散剂包括有机光扩散剂或者无机光扩散剂，有机光扩散剂为未经过改性的有机硅粒子或者改性后的有机硅粒子，其中未经过改性的有机硅粒子的折射率为1.40～1.42，经过改性后的有机硅粒子的折射率可以高达1.42～1.52；无机光扩散剂包括二氧化钛、硫酸钡等，其中二氧化钛的折射率为2.55～2.76，硫酸钡的折射率为1.64～1.65。
进一步的，如上所述的三合一光扩散板的两边的功能层，主要成分为PS、PMMA或者PP中的一种与功能性助剂的混合物，所述的功能性助剂混合物包括抗UV剂、抗静电剂、抗氧化剂、抗灰尘或者发泡剂中的一种或多种，且每一种功能性助剂也可以使用一种或多种。
进一步的，如上所述的步骤S1中，将光扩散板的每一层按照配方进行称重时，若两边的功能层的配方完全相同，则可以将两边的功能层混合称重，或者单独称重。
进一步的，如上所述的步骤S1中，光扩散板的两边的功能层的质量相等，且两边的功能层的总质量与中间的光扩散层的质量之比为6％～7％：93％～94％。
进一步的，所述的步骤S2中，母粒在烘干的过程中，可以为静态烘干，也可以为动态烘干，动态烘干即在烘干的过程中增加搅拌过程。
进一步的，所述的步骤S3中，中间层的烘干后的母粒投入到双螺杆料筒中，然后经过升温处理，升温的过程中根据母粒在双螺杆料筒中的位置不同，分为加料段、熔融段、均化段，其中加料段分为第一温区和第二温区，熔融段分为第三温区、第四温区和第五温区，均化段分为第六温区和第七温区，所述的第一温区的温度为170℃～200℃，第二温区的温度为200℃～220℃，第三温区的温度为200℃～230℃，第四温区的温度为210℃～230℃，第五温区的温度为205℃～245℃，第六温区的温度为210℃～235℃，第七温区的温度为210℃～245℃。进一步优选的，若中间层采用PS为母粒，添加有机硅粒子为光扩散剂，且有机硅的质量与中间层PS的质量比为96％～99.5％：0.5％～4％时，所述的第一温区的温度为170℃～200℃，第二温区的温度为200℃～215℃，第三温区的温度为200℃～220℃，第四温区的温度为210℃～220℃，第五温区的温度为205℃～230℃，第六温区的温度为210℃～230℃，第七温区的温度为210℃～235℃。
进一步的，所述的步骤S3中，两边功能层的烘干后的母粒投入到单螺杆料筒中，然后经过升温处理，升温的过程中根据母粒在单螺杆料筒中的位置不同，分为加料段、熔融段、均化段，其中加料段为第一温区，第二段分为第二温区和第三温区，均化段为第四温区，所述的第一温区的温度为170℃～210℃，所述的第二温区的温度为210℃～225℃，所述的第三温区的温度为215℃～225℃，所述的第四温区的温度为210℃～230℃。
进一步的，所述的步骤S3中，三合一光扩散板的每一层母料在进入相应的双螺杆料筒或者单螺杆料筒中，都能独立调节温度，且如果两边的功能层的混合料是一致的，则可以使用一个单螺杆料筒实现造粒。
进一步的，所述的步骤S4中，若两边的功能层一致的情况下，且通过同一个单螺杆料筒进行造粒，则通过两个引料装置，将造粒引入到挤出机模头的上下两层；若两边的功能层一致或者不一致，但是都是通过两个单螺杆料筒进行造粒，则将每一个单螺杆料筒分别通过一个引料装置引入到挤出机模头的上下两层；中间的光扩散层通过双螺杆料筒进行造粒，通过一个引料装置引入到挤出机模头的中间层。
进一步的，所述的步骤S4中，挤出机模头中每一层都有温度控制，上层的温度控制为210℃～225℃，中间层的温度控制为210℃～230℃，下层的温度控制为210℃～225℃。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种三合一光扩散板的制备方法，其包括如下步骤：
S1,将光扩散板的每一层按照配方进行称重，然后在高速搅拌机下搅拌3～5min,将每一层的母粒混合均匀；
S2，将每一层混合均匀后的母粒放置105℃～110℃的环境下烘干2h～4h，使得母粒中的水分蒸发；
S3，将每一层经过干燥后的母粒投入到单螺杆或者双螺杆料筒中，然后进行升温处理，单螺杆或者双螺杆中的温度分别为170℃～245℃，将每一层的母粒融化并混合均匀；
S4，将每一层熔融后的混合料挤出至挤出机模头，通过调节内的挡板从而实现成品光扩散板的宽度和厚度调节。
2.如权利要求1所述的三合一光扩散板的制备方法，其特征在于：如上所述的三合一光扩散板的中间层为光扩散层，主要成分为PS、PMMA或者PP中的一种与光扩散剂的混合物，所述的光扩散剂包括有机光扩散剂或者无机光扩散剂，有机光扩散剂为未经过改性的有机硅粒子或者改性后的有机硅粒子，其中未经过改性的有机硅粒子的折射率为1.40～1.42，经过改性后的有机硅粒子的折射率可以高达1.42～1.52；无机光扩散剂包括二氧化钛、硫酸钡等，其中二氧化钛的折射率为2.55～2.76，硫酸钡的折射率为1.64～1.65。
3.如权利要求1所述的三合一光扩散板的制备方法，其特征在于：如上所述的三合一光扩散板的两边的功能层，主要成分为PS、PMMA或者PP中的一种与功能性助剂的混合物，所述的功能性助剂混合物包括抗UV剂、抗静电剂、抗氧化剂、抗灰尘或者发泡剂中的一种或多种，且每一种功能性助剂也可以使用一种或多种。
4.如权利要求1所述的三合一光扩散板的制备方法，其特征在于：所述的步骤S1中，将光扩散板的每一层按照配方进行称重时，若两边的功能层的配方完全相同，则可以将两边的功能层混合称重，或者单独称重；且光扩散板的两边的功能层的质量相等，两边的功能层的总质量与中间的光扩散层的质量之比为6％～7％：93％～94％。
5.如权利要求1所述的三合一光扩散板的制备方法，其特征在于：所述的步骤S2中，母粒在烘干的过程中，可以为静态烘干，也可以为动态烘干，动态烘干即在烘干的过程中增加搅拌过程。
6.如权利要求1所述的三合一光扩散板的制备方法，其特征在于：所述的步骤S3中，中间层的烘干后的母粒投入到双螺杆料筒中，然后经过升温处理，升温的过程中根据母粒在双螺杆料筒中的位置不同，分为加料段、熔融段、均化段，其中加料段分为第一温区和第二温区，熔融段分为第三温区、第四温区和第五温区，均化段分为第六温区和第七温区，所述的第一温区的温度为170℃～200℃，第二温区的温度为200℃～220℃，第三温区的温度为200℃～230℃，第四温区的温度为210℃～230℃，第五温区的温度为205℃～245℃，第六温区的温度为210℃～235℃，第七温区的温度为210℃～245℃。
7.如权利要求1所述的三合一光扩散板的制备方法，其特征在于：所述的步骤S3中，若中间层采用PS为母粒，添加有机硅粒子为光扩散剂，且有机硅的质量与中间层PS的质量比为96％～99.5％：0.5％～4％时，所述的第一温区的温度为170℃～200℃，第二温区的温度为200℃～215℃，第三温区的温度为200℃～220℃，第四温区的温度为210℃～220℃，第五温区的温度为205℃～230℃，第六温区的温度为210℃～230℃，第七温区的温度为210℃～235℃。
8.如权利要求1所述的三合一光扩散板的制备方法，其特征在于：所述的步骤S3中，两边功能层的烘干后的母粒投入到单螺杆料筒中，然后经过升温处理，升温的过程中根据母粒在单螺杆料筒中的位置不同，分为加料段、熔融段、均化段，其中加料段为第一温区，第二段分为第二温区和第三温区，均化段为第四温区，所述的第一温区的温度为170℃～210℃，所述的第二温区的温度为210℃～225℃，所述的第三温区的温度为215℃～225℃，所述的第四温区的温度为210℃～230℃。
9.如权利要求1所述的三合一光扩散板的制备方法，其特征在于：所述的步骤S3中，三合一光扩散板的每一层母料在进入相应的双螺杆料筒或者单螺杆料筒中，都能独立调节温度，且如果两边的功能层的混合料是一致的，则可以使用一个单螺杆料筒实现造粒。
10.如权利要求1所述的三合一光扩散板的制备方法，其特征在于：所述的步骤S4中，若两边的功能层一致的情况下，且通过同一个单螺杆料筒进行造粒，则通过两个引料装置，将造粒引入到挤出机模头的上下两层；若两边的功能层一致或者不一致，但是都是通过两个单螺杆料筒进行造粒，则将每一个单螺杆料筒分别通过一个引料装置引入到挤出机模头的上下两层；中间的光扩散层通过双螺杆料筒进行造粒，通过一个引料装置引入到挤出机模头的中间层。且挤出机模头中每一层都有温度控制，上层的温度控制为210℃～225℃，中间层的温度控制为210℃～230℃，下层的温度控制为210℃～225℃。
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