一种发泡扩散板及其制备方法
文献发布时间：2024-04-18 19:53:33
技术领域
本发明涉及光扩散板技术领域，具体涉及一种发泡扩散板及其制备方法。
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、反射与散射的物理现象，通过在PMMA、PC、PS、PP等基材基础中添加无机或有机光扩散剂、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，从而改变光的行进路线，实现入射光充分散色以此产生光学扩散的效果，光扩散板广泛应用在液晶显示、LED照明及成像显示系统中。
现有的扩散板普遍存在重量较大，折射率差，扩散效果不佳，增加了光扩散板的成本。
发明内容
为此，本发明提供一种发泡扩散板及其制备方法，以解决重量较大，折射率差，扩散效果不佳，增加了光扩散板的成本的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种发泡扩散板及其制备方法，包括发泡基层、侧保护层和微支撑结构，所述侧保护层设于发泡基层两侧，所述微支撑结构设于发泡基层和侧保护层之间，所述发泡基层和侧保护层压制而成，所述发泡基层的材料按重量百分比计由以下组分混合均匀制得：PC基材原料85-90％、热稳定剂2-4％、邻苯二甲酸二辛酯20-30％、顺丁烯二酸酐20-30％、苯乙烯8-10％、发泡剂10-12％、有机硅树脂4-6％、防蓝光母粒8-10％；
所述侧保护层的材料按重量百分比计由以下组分混合均匀制得：PMMA基体原料60-75％，二甲基硅氧烷20-25％、二乙烯基硅氧烷10-15％、含氢硅油7-10％、稀释剂2-4％、催化剂1-3％。
优选的，所述发泡基层与侧保护层的厚度比为1：5。
优选的，所述发泡基层制备工艺具体步骤如下：
S1、预混合：将PC基材原料、热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、顺丁烯二酸酐、苯乙烯、发泡剂、有机硅树脂和防蓝光母粒投入捏合机中进行均匀混合，得到混合料；
S2、塑化成型：将混合料定量倒入压缩模具中，加你个模具闭合并进行加热加压，加热温度控制到100-110℃，压强增加到220MPa，使混合料发生反应进行放热，模具具有保温作用，使模具温度持续升高150-160℃，物料在此温度下塑化成型，成型后通过模具自带的冷却装置对成型后的坯料进行冷却，待温度冷却到120-130℃，将坯料脱模；
S3、发泡交联：将坯料放入85-95℃的热水进行水煮，使坯料发泡并将其他原料进行交联。
优选的，所述侧保护层制备工艺具体步骤如下：
a、超声分散：将PMMA基体原料、二甲基硅氧烷、二乙烯基硅氧、含氢硅油、稀释剂一起进行超声分散，分散10-15min，分散完成后将催化剂倒入混合溶液中进行混合均匀，分散时间控制在6-8min；
b、制备：称取混合溶液和蒸馏水一起加入分散机中，在1500r/min高速分散5min，在30℃的温度下反应30min，将温度上升到60℃，在400r/min的低速下分散2-3h，再过滤水洗，并在40℃下进行真空干燥，从而得到坯料；
c注塑：阿静坯料加入注塑机内，设置注塑机温度，注塑机射嘴温度控制在300℃，将材料注塑到模具中，模具中设置有微支撑结构的模腔，待冷却后形成侧保护层，且侧保护层一侧设有微支撑结构。
优选的，所述步骤S1中控制混合温度为36-40℃。
优选的，所述步骤S3中水煮时间控制在2-3h。
优选的，所述步骤b中过滤水洗2-3次。
优选的，所述步骤c中注塑机温度设置在270-280℃。
本发明实施例具有如下优点：
本发明制得的光扩散板经发泡后内部密布有折射体，且具有防蓝光作用，光扩散板的密度小，重量轻，且厚度薄，有利于将光线进一步拆身和反射出去，增强扩散效果，有效提高了显示光源的辉度，增加了雾度，节约成本，工艺简单，易于实施，且生产出来的扩散板具有极好的光学性能，设置的微支撑结构不但具有增强其强度和坚韧的效果，同时不阻碍折射效果，且具有一定的增强作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的整体结构示意图。
图中：1、发泡基层；2、侧保护层；3、微支撑结构。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施列1：
参照附图1，本发明提供的一种发泡扩散板及其制备方法，包括发泡基层1、侧保护层2和微支撑结构3，所述侧保护层2设于发泡基层1两侧，所述微支撑结构3设于发泡基层1和侧保护层2之间，所述发泡基层1和侧保护层2压制而成，所述发泡基层1的材料按重量百分比计由以下组分混合均匀制得：PC基材原料85％、热稳定剂2％、邻苯二甲酸二辛酯20％、顺丁烯二酸酐20％、苯乙烯8％、发泡剂10％、有机硅树脂4％、防蓝光母粒8％；
所述侧保护层2的材料按重量百分比计由以下组分混合均匀制得：PMMA基体原料60％，二甲基硅氧烷20％、二乙烯基硅氧烷10％、含氢硅油7％、稀释剂2％、催化剂1％；
进一步地，所述发泡基层1与侧保护层2的厚度比为1：5；
进一步地，所述发泡基层1制备工艺具体步骤如下：
S1、预混合：将PC基材原料、热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、顺丁烯二酸酐、苯乙烯、发泡剂、有机硅树脂和防蓝光母粒投入捏合机中进行均匀混合，混合温度为36℃，得到混合料；
S2、塑化成型：将混合料定量倒入压缩模具中，加你个模具闭合并进行加热加压，加热温度控制到100-110℃，压强增加到220MPa，使混合料发生反应进行放热，模具具有保温作用，使模具温度持续升高150-160℃，物料在此温度下塑化成型，成型后通过模具自带的冷却装置对成型后的坯料进行冷却，待温度冷却到120-130℃，将坯料脱模；
S3、发泡交联：将坯料放入85-95℃的热水进行水煮，水煮时间控制在2h，使坯料发泡并将其他原料进行交联。
进一步地，所述侧保护层2制备工艺具体步骤如下：
a、超声分散：将PMMA基体原料、二甲基硅氧烷、二乙烯基硅氧、含氢硅油、稀释剂一起进行超声分散，分散10-15min，分散完成后将催化剂倒入混合溶液中进行混合均匀，分散时间控制在6-8min；
b、制备：称取混合溶液和蒸馏水一起加入分散机中，在1500r/min高速分散5min，在30℃的温度下反应30min，将温度上升到60℃，在400r/min的低速下分散2-3h，再过滤水洗，过滤水洗2-3次，并在40℃下进行真空干燥，从而得到坯料；
c注塑：阿静坯料加入注塑机内，注塑机温度设置在270℃，注塑机射嘴温度控制在300℃，将材料注塑到模具中，模具中设置有微支撑结构3的模腔，待冷却后形成侧保护层2，且侧保护层2一侧设有微支撑结构3。
实施列2：
参照附图1，本发明提供的一种发泡扩散板及其制备方法，包括发泡基层1、侧保护层2和微支撑结构3，所述侧保护层2设于发泡基层1两侧，所述微支撑结构3设于发泡基层1和侧保护层2之间，所述发泡基层1和侧保护层2压制而成，所述发泡基层1的材料按重量百分比计由以下组分混合均匀制得：PC基材原料87％、热稳定剂3％、邻苯二甲酸二辛酯25％、顺丁烯二酸酐25％、苯乙烯9％、发泡剂11％、有机硅树脂5％、防蓝光母粒9％；
所述侧保护层2的材料按重量百分比计由以下组分混合均匀制得：PMMA基体原料70％，二甲基硅氧烷23％、二乙烯基硅氧烷13％、含氢硅油9％、稀释剂3％、催化剂2％；
进一步地，所述发泡基层1与侧保护层2的厚度比为1：5；
进一步地，所述发泡基层1制备工艺具体步骤如下：
S1、预混合：将PC基材原料、热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、顺丁烯二酸酐、苯乙烯、发泡剂、有机硅树脂和防蓝光母粒投入捏合机中进行均匀混合，混合温度为38℃，得到混合料；
S2、塑化成型：将混合料定量倒入压缩模具中，加你个模具闭合并进行加热加压，加热温度控制到100-110℃，压强增加到220MPa，使混合料发生反应进行放热，模具具有保温作用，使模具温度持续升高150-160℃，物料在此温度下塑化成型，成型后通过模具自带的冷却装置对成型后的坯料进行冷却，待温度冷却到120-130℃，将坯料脱模；
S3、发泡交联：将坯料放入85-95℃的热水进行水煮，水煮时间控制在2.5h，使坯料发泡并将其他原料进行交联。
进一步地，所述侧保护层2制备工艺具体步骤如下：
a、超声分散：将PMMA基体原料、二甲基硅氧烷、二乙烯基硅氧、含氢硅油、稀释剂一起进行超声分散，分散10-15min，分散完成后将催化剂倒入混合溶液中进行混合均匀，分散时间控制在6-8min；
b、制备：称取混合溶液和蒸馏水一起加入分散机中，在1500r/min高速分散5min，在30℃的温度下反应30min，将温度上升到60℃，在400r/min的低速下分散2-3h，再过滤水洗，过滤水洗2-3次，并在40℃下进行真空干燥，从而得到坯料；
c注塑：阿静坯料加入注塑机内，注塑机温度设置在275℃，注塑机射嘴温度控制在300℃，将材料注塑到模具中，模具中设置有微支撑结构3的模腔，待冷却后形成侧保护层2，且侧保护层2一侧设有微支撑结构3。
实施列3：
参照附图1，本发明提供的一种发泡扩散板及其制备方法，包括发泡基层1、侧保护层2和微支撑结构3，所述侧保护层2设于发泡基层1两侧，所述微支撑结构3设于发泡基层1和侧保护层2之间，所述发泡基层1和侧保护层2压制而成，所述发泡基层1的材料按重量百分比计由以下组分混合均匀制得：PC基材原料90％、热稳定剂4％、邻苯二甲酸二辛酯30％、顺丁烯二酸酐30％、苯乙烯10％、发泡剂12％、有机硅树脂6％、防蓝光母粒10％；
所述侧保护层2的材料按重量百分比计由以下组分混合均匀制得：PMMA基体原料75％，二甲基硅氧烷25％、二乙烯基硅氧烷15％、含氢硅油10％、稀释剂4％、催化剂3％；
进一步地，所述发泡基层1与侧保护层2的厚度比为1：5；
进一步地，所述发泡基层1制备工艺具体步骤如下：
S1、预混合：将PC基材原料、热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯、顺丁烯二酸酐、苯乙烯、发泡剂、有机硅树脂和防蓝光母粒投入捏合机中进行均匀混合，混合温度为40℃，得到混合料；
S2、塑化成型：将混合料定量倒入压缩模具中，加你个模具闭合并进行加热加压，加热温度控制到100-110℃，压强增加到220MPa，使混合料发生反应进行放热，模具具有保温作用，使模具温度持续升高150-160℃，物料在此温度下塑化成型，成型后通过模具自带的冷却装置对成型后的坯料进行冷却，待温度冷却到120-130℃，将坯料脱模；
S3、发泡交联：将坯料放入85-95℃的热水进行水煮，水煮时间控制在3h，使坯料发泡并将其他原料进行交联。
进一步地，所述侧保护层2制备工艺具体步骤如下：
a、超声分散：将PMMA基体原料、二甲基硅氧烷、二乙烯基硅氧、含氢硅油、稀释剂一起进行超声分散，分散10-15min，分散完成后将催化剂倒入混合溶液中进行混合均匀，分散时间控制在6-8min；
b、制备：称取混合溶液和蒸馏水一起加入分散机中，在1500r/min高速分散5min，在30℃的温度下反应30min，将温度上升到60℃，在400r/min的低速下分散2-3h，再过滤水洗，过滤水洗2-3次，并在40℃下进行真空干燥，从而得到坯料；
c注塑：阿静坯料加入注塑机内，注塑机温度设置在280℃，注塑机射嘴温度控制在300℃，将材料注塑到模具中，模具中设置有微支撑结构3的模腔，待冷却后形成侧保护层2，且侧保护层2一侧设有微支撑结构3。
分别取上述实施例1-3的方法，对所生产的发泡扩散板的拉伸强度，光透过率和重量数据进行比对，在得到以下数据：
由上可得，实施列3所生产的发泡扩散板重量较轻，光透过率高，扩散效果好。
去上述实施列3所生产的发泡扩散板增加微支撑结构3和不增加微支撑结构3的光透过率、折射率、和雾度数据进行比对：
由上可得，发泡扩散板含有微支撑结构3的结构折射率强、光透过率高且雾度不低。
对以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。