[发明专利]一种具有瑞利散射功能的树脂组合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有瑞利散射功能的树脂组合物，包括以下原材料：聚碳酸酯树脂和聚碳酸酯‑聚有机硅氧烷共聚物。本发明利用聚碳酸酯‑聚有机硅氧烷共聚物中嵌入的硅氧烷纳米结构域平均尺寸的特点，并且采用两种或多种聚碳酸酯‑聚有机硅氧烷共聚物的搭配，在材料的雾度和透光率之间寻求最佳组合，使得瑞利散射扩散板商业化规模生产不再是行业痛点，同时瑞利散射阳光灯系统的整体方案也更容易实现。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种具有瑞利散射功能的树脂组合物及其制备方法与应用。

背景技术

目前，有研究表明，在有阳光进入的室内环境中人们感觉更加舒适，阳光照射减少了人们工作压力和消极影响，增强了舒畅情绪和工作效率，并且从长远来看，改善了居住在室内的人的身心健康；然而室内某些地方却不能够让阳光照射进来，例如没有自然环境光的办公室、会议室、地下商场等场所，当外界没有明显的视野时，这些封闭的办公室和房间易让人感到压抑，所以有很多报道瑞利散射阳光灯系统，通过阳光灯系统创建虚拟太阳和漫射蓝天效果，给人们创造以更加舒适的工作环境，例如在专利CN111649271A、CN111623283A、CN110778927A中报道的阳光灯系统可以虚拟太阳和漫射蓝天的效果，在这些照明灯系统中，所用到的关键材料是瑞利散射扩散板，但是并没有对瑞利散射扩散板的制备进行描述。

在已经公开的专利中瑞利散射实现的方法都是在透明聚合物中添加无机纳米材料，如：CN112876795A中提及纳米散射颗粒选自二氧化硅、二氧化钛、氧化锌或其它金属氧化物颗粒中的至少一种，CN112980125A中所述的纳米氧化物颗粒包括二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、氧化铝，CN105765415A中介绍了纳米材料由无机材料制成，优选为选自于金属氧化物，更优选为选自于二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、二氧化锆、三氧化二铁、三氧化二铝、Sb₂SnO₅、三氧化二铋、二氧化铈；为了要符合瑞利散射的要求，微粒的直径必须远小于入射波的波长，通常上界大约是波长的1/10(1-300nm)，主要的和关键的要求是所述纳米颗粒必须在透明聚合物基体内均匀和随机地分布，但是在公开文献中已经表明，无论是在大规模商业生产还是在实验室规模的实验中，这都是非常难以实现的，因为纳米颗粒在融入聚合物基体的过程中总是容易产生聚集。

为此，本发明提供了一种具有瑞利散射功能的树脂组合物，利用聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物中嵌入的硅氧烷(PDMS)18-54纳米结构域平均尺寸的特点，并且采用两种或多种聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的搭配，在材料的雾度和透光率之间寻求最佳组合，完美解决了以上局限性，使得瑞利散射扩散板商业化规模生产不再是行业痛点，同时瑞利散射阳光灯系统的整体方案也更容易实现。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有瑞利散射功能的树脂组合物及其制备方法与应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有瑞利散射功能的树脂组合物，包括以下原材料：聚碳酸酯树脂和聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物。

优选地，所述聚碳酸酯树脂的质量百分比为1-99％，所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的质量百分比为99-1％。

优选地，还包括润滑剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂和染色剂中的至少一种。

优选地，所述润滑剂、所述热稳定剂、所述紫外线吸收剂、所述阻燃剂和所述染色剂的质量百分比分别为，以聚碳酸酯树脂和聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物总量计，0-0.4％、0-0.5％、0-0.3％、0-0.1％和0-0.01％，其中至少一种物质的质量百分比不为0。

优选地，所述聚碳酸酯树脂为重均分子量为21000-23000和为29900-31000的聚碳酸酯树脂的混合物。