本發明涉及高分子工程塑料領域，尤其涉及一種暖光LED燈罩用聚碳酸酯及其制備方法。
背景技術：
聚碳酸酯(簡稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據酯基的結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。由于聚碳酸酯結構上的特殊性，現已成為五大工程塑料中增長速度最快的通用工程塑料。
聚碳酸酯具有良好的阻燃性能和高透光率，而且耐候性好、硬度高，抗沖擊、抗熱畸變性能強。聚碳酸酯廣泛應用在建材行業、汽車制造業、包裝行業、光學透鏡行業等領域，根據使用領域的不同，聚碳酸酯的各種性能要求也不一致。
在光學透鏡行業，聚碳酸酯多作為燈罩使用，目前市場透明燈罩的透光率可以達到88-92%，霧狀燈罩的透光率在70-86%。若一根沒有加燈罩的燈管的光通量是2000lm，現在給它加上透光率只有88%的透明燈罩，那么它實際的光通量就只有1760lm的光通量。若是給它加上透光率是95%的透明燈罩，那么它的實際光通量就有1900lm，由此可見，透光率越高，實際光通量就越高。
而為避免燈具在照明時會由于照度不均勻導致刺眼的現象，其燈罩一般還具有暖光功能，燈源發出的光在透過暖光燈罩后，光線變得柔和不刺眼，適合閱讀不易疲勞。這種燈罩的暖光功能是通過改變燈罩的顏色，利用不同顏色吸收不同色光，繼而達到暖光的功能；而一般普通的燈罩如果直接改變外觀顏色，會直接降低燈罩的透光率，95%的透光率的燈罩為達到暖光的功能而改變外觀顏色后，其實際的透光率可能只有60-70%，導致這種情況的主要原因是因為燈罩表面粗糙，甚至燈罩內部具有流紋，故有待改善。
技術實現要素：
為了克服上述問題，本發明提供了一種暖光LED燈罩用聚碳酸酯及其制備方法。
為實現上述目的，本發明提供的技術方案是：
一種暖光LED燈罩用聚碳酸酯，原料配方為：
聚碳酸酯 86重量份
復合氫氧化鋁劑 1.2重量份
紅磷 0.8重量份
堿金屬鹽 3重量份
抗氧劑 0.2重量份
硼酸 0.7重量份
磷酸鹽 2.8重量份
光擴散劑 0.5-1重量份
光穩定劑 0.5-1重量份；
其中，所述的聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯，分子量為26000-40000；
其中，以上各組份的質量百分數之和為96%-100%。
一種暖光LED燈罩用聚碳酸酯的制備方法，包括以下步驟：
1）將聚碳酸酯加入工程塑料粉碎機進行粉碎后備用；
2）將復合氫氧化鋁劑、紅磷及堿金屬鹽利用自動上下料裝置均勻加入高分子材料攪拌機進行攪拌，攪拌速度為400r/min，攪拌時間為10min，得到一號混合料；
3）將抗氧劑、光擴散劑及光穩定劑利用自動上下料裝置均勻加入高分子材料攪拌機進行攪拌，攪拌速度為420r/min，攪拌時間為20min，得到二號混合料；
4）將步驟2）和步驟3）得到的一號混合料、二號混合料加入高分子材料攪拌機進行攪拌，攪拌速度為200r/min，攪拌時間為50min；
5) 在步驟4）攪拌完成后，利用自動上下料裝置均勻加入粉狀聚碳酸酯、硼酸和磷酸鹽進行三段式攪拌，第一段攪拌的攪拌速度為60-80r/min，攪拌時間為1-1.5h，第二段攪拌的攪拌速度為300-400r/min，攪拌時間為20-30min，第三段攪拌的攪拌速度為300-400r/min，攪拌時間為2-5h；
6）將步驟5）得到的混合均勻的物料放入工程塑料擠出機進行擠出造粒，得到暖光LED燈罩用聚碳酸酯產品；其中，獨立段的擠出溫度為280-300℃，加注段的擠出溫度為300-350℃，嚙合段的擠出溫度為290-320℃，擠出造粒加工時的真空度為0.6MPa-0.8MPa。
上述技術方案的有益之處在于：
本發明提供了一種暖光LED燈罩用聚碳酸酯及其制備方法，通過在配方中加入復合氫氧化鋁劑、紅磷、堿金屬鹽、硼酸、磷酸鹽、光擴散劑、光穩定劑等，并通過3個步驟將所有原料分別制成粉狀聚碳酸酯、一號混合料、二號混合料，然后將一號混合料和二號混合料混合后再加入粉狀聚碳酸酯、磷酸鹽和硼酸進行三段式攪拌，且對三段式攪拌的攪拌時間和攪拌速度嚴格把控，即可以使本發明制得的暖光LED燈罩用聚碳酸酯產品具有較好的透光性能和阻燃性能，經過試驗證明，在對產品上色后，其透光率最高還能達到85%，阻燃性能達到V-0，且光線變得柔和不刺眼。
下面將結合具體實施方式對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
具體實施方式
實施例1
一種暖光LED燈罩用聚碳酸酯，原料配方為：
聚碳酸酯 86重量份
復合氫氧化鋁劑 1.2重量份
紅磷 0.8重量份
堿金屬鹽 3重量份
抗氧劑 0.2重量份
硼酸 0.7重量份
磷酸鹽 2.8重量份
光擴散劑 0.5-1重量份
光穩定劑 0.5-1重量份；
其中，所述的聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯，分子量為26000-40000；
其中，以上各組份的質量百分數之和為96%-100%。
一種暖光LED燈罩用聚碳酸酯的制備方法，包括以下步驟：
1）將聚碳酸酯加入工程塑料粉碎機進行粉碎后備用；
2）將復合氫氧化鋁劑、紅磷及堿金屬鹽利用自動上下料裝置均勻加入高分子材料攪拌機進行攪拌，攪拌速度為400r/min，攪拌時間為10min，得到一號混合料；
3）將抗氧劑、光擴散劑及光穩定劑利用自動上下料裝置均勻加入高分子材料攪拌機進行攪拌，攪拌速度為420r/min，攪拌時間為20min，得到二號混合料；
4）將步驟2）和步驟3）得到的一號混合料、二號混合料加入高分子材料攪拌機進行攪拌，攪拌速度為200r/min，攪拌時間為50min；
5) 在步驟4）攪拌完成后，利用自動上下料裝置均勻加入粉狀聚碳酸酯、硼酸和磷酸鹽進行三段式攪拌，第一段攪拌的攪拌速度為60-80r/min，攪拌時間為1-1.5h，第二段攪拌的攪拌速度為300-400r/min，攪拌時間為20-30min，第三段攪拌的攪拌速度為300-400r/min，攪拌時間為2-5h；
6）將步驟5）得到的混合均勻的物料放入工程塑料擠出機進行擠出造粒，得到暖光LED燈罩用聚碳酸酯產品；其中，獨立段的擠出溫度為280-300℃，加注段的擠出溫度為300-350℃，嚙合段的擠出溫度為290-320℃，擠出造粒加工時的真空度為0.6MPa-0.8MPa。
實施例2
如實施例1所述的一種暖光LED燈罩用聚碳酸酯的制備方法，其中部分工藝還可以采用以下工藝：
在所述步驟5）中，第一段攪拌的攪拌速度為60r/min，攪拌時間為1.5h，第二段攪拌的攪拌速度為300r/min，攪拌時間為30min，第三段攪拌的攪拌速度為300r/min，攪拌時間為5h。
在所述步驟6）中，獨立段的擠出溫度為280℃，加注段的擠出溫度為350℃，嚙合段的擠出溫度為290℃。
實施例3
如實施例1所述的一種暖光LED燈罩用聚碳酸酯的制備方法，其中部分工藝還可以采用以下工藝：
在所述步驟5）中，第一段攪拌的攪拌速度為80r/min，攪拌時間為1h，第二段攪拌的攪拌速度為400r/min，攪拌時間為20min，第三段攪拌的攪拌速度為400r/min，攪拌時間為2h。
在所述步驟6）中，獨立段的擠出溫度為300℃，加注段的擠出溫度為300℃，嚙合段的擠出溫度為320℃。
實施例4
如實施例1所述的一種暖光LED燈罩用聚碳酸酯的制備方法，其中部分工藝還可以采用以下工藝：
在所述步驟5）中，第一段攪拌的攪拌速度為70r/min，攪拌時間為1.2h，第二段攪拌的攪拌速度為370r/min，攪拌時間為25min，第三段攪拌的攪拌速度為350r/min，攪拌時間為3h。
在所述步驟6）中，獨立段的擠出溫度為290℃，加注段的擠出溫度為320℃，嚙合段的擠出溫度為310℃。
通過以上各實施例，最終均可制得高透光率聚碳酸酯；需要說明的是，本發明的技術要點是在于通過在配方中加入復合氫氧化鋁劑、紅磷、堿金屬鹽、硼酸、磷酸鹽、光擴散劑、光穩定劑等，并通過3個步驟將所有原料分別制成粉狀聚碳酸酯、一號混合料、二號混合料，然后將一號混合料和二號混合料混合后再加入粉狀聚碳酸酯、磷酸鹽和硼酸進行三段式攪拌，利用磷酸鹽、硼酸與一號混合料、二號混合料混合，且對三段式攪拌的攪拌時間和攪拌速度嚴格把控，可以使磷酸鹽、硼酸與一號混合料、二號混合料之間起到“協同增效”的效果，可以使本發明制得的暖光LED燈罩用聚碳酸酯產品具有較好的透光性能和阻燃性能，經過試驗證明，在對產品上色后，其透光率最高還能達到85%，阻燃性能達到V-0，且光線變得柔和不刺眼。
本領域技術人員在實施時應當注意，在本發明中的制備方法中，步驟1）所采用的工程塑料粉碎機及其他加工步驟所采用的高分子材料攪拌機可以直接采用現有粉碎設備、攪拌設備；優選采用本司提供的工程塑料粉碎機及高分子材料攪拌機，經過本申請人實踐證明，經本司提供的工程塑料粉碎機及高分子材料攪拌機所加工的材料可以使物料具有較高的粉碎度和攪拌均勻度，可以為制得暖光LED用聚碳酸酯產品提供一個較好保障。
性能試驗：
試驗一：針對成品暖光LED燈罩用聚碳酸酯的透光性能做出測定。
試驗樣本：經本發明上述4個實施例所記載技術方案制得的產品和市面上的普通暖光燈罩燈罩，不同技術得到的產品分別采樣4種，普通暖光燈罩也采樣4種。
注：抽樣標準采用gb/t2828.1-2012。
試驗結果如表1所示：
表1
注：表1中，系列1-4分別為本發明四個實施例所制得的產品，系列5為普通暖光燈罩，重復1-4為各產品的重復采樣。
通過表1可以看出，經本發明所記載的技術方案所制得的暖光LED燈罩用聚碳酸酯產品的透光率最高達到85%，最低達到81%，而普通暖光燈罩的透光率最高只達到65%。
試驗結論：
通過表2可以看出，經本發明所記載的技術方案所制得的暖光LED燈罩用聚碳酸酯的透光率遠高于市面上的普通暖光燈罩的透光率；其中，以實施例1所記載的制備方法，即在所述步驟5）中，第一段攪拌的攪拌速度為80r/min，攪拌時間為1h，第二段攪拌的攪拌速度為350r/min，攪拌時間為30min，第三段攪拌的攪拌速度為320r/min，攪拌時間為4h；在所述步驟6）中，獨立段的擠出溫度為285℃，加注段的擠出溫度為330℃，嚙合段的擠出溫度為300℃所制得聚碳酸酯的透光率最高，最高達到85%，相比普通暖光燈罩的透光性能，提升明顯。
試驗二：針對成品暖光LED燈罩用聚碳酸酯的阻燃性能做出測定。
試驗樣本：經本發明上述4個實施例所記載技術方案制得的產品和市面上的普通暖光燈罩，不同技術得到的產品分別采樣4種，普通暖光燈罩也采樣4種。
注：抽樣標準采用gb/t2828.1-2012。
試驗方法：對每個樣品進行兩次10秒的燃燒測試后，記錄火焰熄滅時間，及是否有燃燒物掉落。
試驗結果如表2所示：
表2 （單位：秒）
在以上測試中，系列1-5的4個重復均無燃燒物掉落。
注：表2中，系列1-4分別為本發明四個實施例所制得的產品，系列5為普通暖光燈罩，重復1-4為各產品的重復采樣。
通過表2可以看出，經過本發明所制得的暖光LED燈罩用聚碳酸酯在測試時，最低時間為6秒，最高為8秒，而普通暖光燈罩的最低時間為15秒，最高為25秒，可以證明經過本發明四個實施例所記載的技術方案的阻燃等級均達到V-0級，普通暖光燈罩的阻燃性能為V-1級。
試驗結論：
通過表2可以看出，經本發明所記載的技術方案所制得的暖光LED燈罩用聚碳酸酯的透光率遠高于市面上的普通暖光燈罩的透光率；其中，以實施例1所記載的制備方法，即在所述步驟5）中，第一段攪拌的攪拌速度為80r/min，攪拌時間為1h，第二段攪拌的攪拌速度為350r/min，攪拌時間為30min，第三段攪拌的攪拌速度為320r/min，攪拌時間為4h；在所述步驟6）中，獨立段的擠出溫度為285℃，加注段的擠出溫度為330℃，嚙合段的擠出溫度為300℃所制得暖光LED燈罩用聚碳酸酯的阻燃性能最高，相比普通暖光燈罩的阻燃性能，提升明顯。