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1、新型光散射材料的研制与开发状况秦庆戊(天津轻工业学院化工系,天津300222)摘要介绍了光散射材料的散射机理、制备方法及当前国内外的发展状况。关键词光散射,聚甲基丙烯酸甲酯,共混,共聚NOVELLIGHTSCATTERINGMATERIALSPREPARATIONANDPRESENTSTATUSQinQingwu(DepartmentofChemicalEngineering,TianjinInstituteofLightIndustry,Tianjin,300222)AbstractThescatteringmechanism,theprepara
2、tionandthecurrentstatusofnovellightscatteringmaterialsarereviewed.Keywordslightscattering,PMMA,blending,copolymerization光散射材料具有一定的透明性和较强的光散射光源材料,逐渐在许多领域取代了传统光散射材料性,是一种很好的背光源材料,它散射角大,导光性并进一步扩展了新的应用领域如液晶显示等。好,透光均匀,已广泛作为面光源应用于广告招牌、一般说来,如果媒质的均匀性遭到破坏,即尺度指示标牌、展示橱窗、投影壁墙,壁挂式均匀光源及达到波长数量级的
3、邻近媒质小块之间的光学性质上缩微阅读器等,它还可以与液晶元件复合制备高分(如折射率)有较大的差异,在入射光的作用下,它作[1]子分散型散射元件,以及作为液晶显示器背光源为次波源将辐射振幅大小不同的次波,彼此的相位材料。光散射材料可分为透过型和散射型两种。也有差别。这样一来,次波相干迭加的结果,除了部分光波仍沿着几何光学规定的方向传播外,在其它1散射机理[2]方向上不能抵消,造成散射。对于不均匀形态较传统的光散射材料均采用面散射机理,即将透大的媒质,光散射也可看作是反射和折射的综合结明板材或其它形状制品的一个表面(一般为内表面)果。对光散射现象的理论定量研究已经
4、经历了大半打磨,涂层或将其成型模具的相应面喷砂处理或刻个世纪,但至今发展仍不十分完善。目前,最常用的痕。利用它们粗糙的表面来产生光散射。这种材料是Mie理论,用来计算规则粒子的散射,对于非规的一个显著缺点是:它不能较好地同时兼顾材料的则粒子的散射定量问题,人们也已做了许多工作,并光散射性和透明性,综合性能较差。因而,大大限制[3,4]提出了一些解决方法,但大多数还仅处于探索了它的应用范围。阶段。新型光散射材料多为分散有光散射体的透明合成材料,由于它应用了整体散射机理:即材料的内部2新型光散射材料的制备方法与表面均起散射作用,能够很好地克服面散射所固新型光散射材
5、料的制备方法大致可分为两有的弱点,使制品具有高的光散射性,较好的透明性[5]种:(一)由透明的聚合物基体材料和分散于其中及优异的综合性能。目前,它已成为一种新型的背的散射体粒子共混,(二)利用折光率有一定差异、相20化工新型材料第28卷容性不太好的两种聚合物单位共聚合。条件:一是散射体材料与基体材料的光学性质(如折21共混法射率)之间应有一定的差异。二是散射体材料对于共混法的基体材料一般选用聚甲基丙烯酸甲酯透过的光线应无吸收或少吸收(利用散射体表面涂(PMMA)或其共聚物。PMMA是透光性最好的塑层反射机理的除外)。三是
6、散射体粒子的尺寸必须料之一,透光率可达92%,堪与光学玻璃媲美,并满足一定的要求。通常,粒子直径的尺寸至少应与且,它的力学性能也可以满足一般的使用要求。许可见光的波长(400~760nm)相当。粒子太小,散射多经过改性的MMA共聚物更是兼具了力学性能和效果不明显,粒子太大又将大大降低材料的透明性,[6~12]光学性能两方面的优点,因此,它们是理想的光散射有报导为1~8m。当粒径很小时,随粒径的材料基体。增大,光散射增强,但达到一定尺寸后,这一线性关散射体粒子的材料可分为:有机、无机和复合材系就不再适用了。料三大类。但不管是属于那一类,都必须满足三个共混法的工艺
7、流程如下:基体树脂直接应用母料片材散射体粒子共混二次成型基体树脂其它制品[6]将两种树脂进行简单的熔融共混,一般很难制Rohm&Haas公司的Wu,JC等通过共混法得理想的光散射材料。目前,用得最多也最可行的制得了一种光散射材料。他们使用具有芯核结构途径是先制备好满足一定粒径要求的规则形状的粒的粒子作为散射体。芯核粒子由两步法乳液种子子,因为形状规则(通常为球形),对要求粒径的大小聚合得到,即先用乳液聚合制得粒径为03m的有一定的理论依据。这些粒子包括无机粒子,有机BA/S共聚物颗粒,然后以此为种子与96份的BA粒子和复合粒子。然后用它们与透明的基
8、体材料均和4份的MA接枝
