光扩散粉体材料的特性
光扩散材料是指同时具有一定的透光率和光散射性的光学材料。其特点是可以将点、线光源转换成线、面光源,大量应用于LED、液晶显示屏的背光源材料。光散射粉体材料分为无机粉体和有机微球粉体材料,粉体通过与树脂共混成型,可以达到一定的透光率和雾度的效果。
无机光扩散材料
常用的无机粒子包括BaSO₄、CaCO₃、Al₂O₃、TiO₂、SiO₂等。这类物质可以很好地提升光扩散材料的雾度,但在提升雾度的同时也会较大程度地降低透光率。此外,这类物质在光扩散材料中易发生团聚现象,因此在使用过程中通常会对无机光扩散剂进行表面改性,以提高扩散剂与光扩散基体材料之间的相容性。
有机光扩散材料
常用的有机光扩散材料包括聚苯乙烯微球(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、有机硅微球等。这类光扩散剂在制备过程中通过调节合成条件可以制备出不同粒径、不同折射率的有机光扩散剂。根据制备过程通常分为交联型和非交联型有机光扩散剂,其中交联型有机光扩散剂在高温时结构稳定且加工性能优异,目前应用最为广泛。
有机硅光扩散粉与无机光扩散粉的区别
成分结构
有机硅光扩散粉:是一种以硅氧键连接的三维立体结构的聚合物微球。这些微球通常以白色粉末状存在,其粒径分布大致在1-8μm之间,具有不溶、不熔的特性,并且其分子结构为三维交联网状。有机硅光扩散剂与不同基材折射率的差异使光源穿透时进行折射,改变光的行进路线,达到匀光而透光的目的。
无机光扩散粉:常见的无机光扩散剂包括纳米硫酸钡、碳酸钙和二氧化硅等。这些粒子通常是实心的微珠球,光线无法透过这个实心球体,因此会在一定程度上影响透光率。
耐热性
有机硅光扩散粉:耐热性超过400℃,即使在高温条件下也不会黄变或产生黑点。
无机光扩散粉:虽然也具有一定的耐热性,但通常不如有机硅光扩散粉高。特定种类如二氧化硅等在高温下可能更加稳定,但整体耐热水平较低。
分散性
有机硅光扩散粉:与基体树脂相容性好,分散性优异。其比重较小,吸水率低,具有良好的疏水性和透光性,能够保持理想的透光率。
无机光扩散粉:由于其材质特性,与树脂的相容性较差,分散性不如有机硅光扩散粉。其比重较大,可能导致在树脂中分散不均且更容易沉淀。
透光性
有机硅光扩散粉:具有最佳的透光率与光扩散率的平衡性,适用于要求高透光效果的应用场合。通过多次光线折射,使光线柔和且亮度高。
无机光扩散粉:由于其结构和材质,光线无法有效穿透,会导致更多的光能损耗。适合对透光率要求不高,但需要良好散射效果的应用。
耐环境性
有机硅光扩散粉:具有优异的耐水性和耐溶剂性,能够在不同的化学环境中保持稳定。
无机光扩散粉:通常也具备较好的耐化学性能,但在特定的酸碱环境下可能会受到腐蚀,取决于具体材料的化学稳定性。
应用广泛性
有机硅光扩散粉:可用于多种材料,如涂料、油墨、高透明消光粉、抗刮伤剂、手感改良剂及薄膜抗粘连剂(开口剂)等。其独特的质地使得涂层具有更优的触感和外观。适用于LED灯罩、灯管、软管以及光扩散板材等,尤其是需要高透光与匀光平衡的高端透明聚合物体系。
无机光扩散粉:主要用于需要良好散射效果但对透光率要求较低的应用,如部分涂料、塑料、橡胶等。其低廉成本在某些应用中具有优势。
PG-195是特殊的微米级光扩散剂,为高折射耐高温有机聚合物微球制成,当添加1%-2.0% 在硅橡胶产品中,硅胶制品会有优良的散光效应。
产品应用:
主要用于硅胶灯罩、灯带等产品,使得硅胶具有良好的透光率和光扩散性能,灯光分散均匀,光温稳定,长期使用硅胶灯带黄变小。
典型参数: