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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710053573.4 (22)申请日 2017.01.24 (71)申请人 杭州科翼科技有限公司 地址 310018 浙江省杭州市滨江区南环路 4028号9号楼B座201室 (72)发明人 龚毅超 (74)专利代理机构 杭州千克知识产权代理有限 公司 33246 代理人 吴辉辉单燕君 (51)Int.Cl. C08L 67/02(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08L 83/04(2006.01) C08K 13/06(2006.01) C08。
2、K 9/06(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 3/30(2006.01) (54)发明名称 一种防紫外线及蓝光的聚酯材料 (57)摘要 本发明涉及复合材料技术领域， 具体涉及一 种防紫外线的聚酯材料。 按重量百分比及由以下 原来组成： 聚对苯二甲酸乙二醇酯70-80%， 高密 度聚乙烯10-20%， 改性纳米硫酸钡0.5-5%， 改性 黑色素粉0.1-1%， 抗氧剂0.1-0.5%， 其它助剂余 量。 将制备的聚酯材料用于LED灯上后， 能够有效 吸收蓝光和紫外线， 降低紫外和蓝光的透过和反 射强度， 从而选择性地改善光纤的强度， 使透过 和反射的光纤更加柔和。
3、。 能够很好地保护人们的 眼睛不受伤害。 在用于室内照明或者汽车车灯 上， 都能够达到很好的效果。 在提高亮度的同时， 尽可能减少刺眼的蓝光造成的负面影响。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 106832814 A 2017.06.13 CN 106832814 A 1.一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 其特征在于， 按重量百分比及由以下原来组成： 聚 对苯二甲酸乙二醇酯70-80%， 高密度聚乙烯10-20%， 改性纳米硫酸钡0.5-5%， 改性黑色素粉 0.1-1%， 抗氧剂0.1-0.5%， 其它助剂余量。 2.根据权利要求1所述的一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 其特征在于， 按。
4、重量百分比 及由以下原来组成： 聚对苯二甲酸乙二醇酯75-80%， 高密度聚乙烯10-15%， 改性纳米硫酸钡 0.5-3%， 改性黑色素粉0.1-0.5%， 抗氧剂0.1-0.5%， 其它助剂余量。 3.根据权利要求1或2所述的一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 其特征在于， 所述改性 黑色素的制备方法具体如下： （1） 将2-5份黑色素粉末均匀分散于100份二甲基亚砜中， 并在其中加入5-10份的1,2- 环氧丙烷和0.3-0.5份的柠檬酸， 然后在， 在30-50下搅拌反应2-5h； （2） 再在系统中加入20-30份的正丁醇， 1-5份的十二烷基溴， 110下搅拌30min， 然后 加入2。
5、0-30份的聚二甲基硅氧烷和3-5份的乙二胺四乙酸二钠， 然后在120下搅拌30- 60min； 过滤、 洗涤并干燥； 干燥温度为70-80； （3） 将得到的产物1-3份加入到10-30份二甲基甲酰胺中， 然后加入2-5份的马来酸酐和 1-3份的富马酸， 于60下搅拌20-30min， 并在其中加入柠檬酸0.5-1份。 4.根据权利要求1或2所述的一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 其特征在于， 所述改性 硫酸钡的制备工艺具体如下： 将硫酸钡在800-850下煅烧30-40min， 粉碎并过筛； 然后混 合分散于35的二甲基甲酰胺溶液中， 搅拌均匀后， 向其中加入酸溶液并搅拌混匀后， 超声 处理。
6、10-20min， 过滤， 并洗涤， 然后在100-120下真空干燥含水量小于3%； 然后采用质量浓 度为2-3的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液进行分散混合后， 搅拌10-20min， 然后再加入5- 6的硅烷偶联剂无水乙醇溶液混合10-30min， 然后80-100下真空干燥30-60min， 得改性 硫酸钡。 5.根据权利要求4所述的一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 其特征在于， 所述酸溶液为 质量浓度为5-10的硝酸溶液与质量浓度为10-15的乙酸溶液按照1:2体积比的混合物。 6.根据权利要求4所述的一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 其特征在于， 其特征在于， 所述钛酸酯偶联剂的用量为硫酸钡重量。
7、的0.5-1倍， 硅烷偶联剂的用量为硫酸钡重量的1- 1.5倍。 7.根据权利要求1所述的一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 其特征在于， 在制备前首先 将得到的改性硫酸钡与改性黑色素混合搅拌均匀， 通过球磨机研磨混合30-40min。 8.根据权利要求1所述的一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 其特征在于， 所述抗氧剂选 自抗氧剂1010、 抗氧剂1076、 抗氧剂168、 抗氧剂1098、 抗氧剂P-EPQ、 抗氧剂PEP-36A、 抗氧剂 300、 抗氧剂S-9299中的一种或几种。 9.根据权利要求1所述的一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 其特征在于， 所述改性硫酸 钡的粒径为100-150nm。
8、。 10.根据权利要求1所述的一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 其特征在于， 所述改性黑 色素的粒径为50-100nm。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106832814 A 2 一种防紫外线及蓝光的聚酯材料 技术领域 0001 本发明涉及复合材料技术领域， 具体涉及一种防紫外线的聚酯材料。 背景技术 0002 半导体发光二极管 （简称LED） 由于其使用寿命长、 节能、 体积小等一系列优点， 已 经在装饰照明、 汽车照明、 背光源等各种照明领域， LED已被公认为21世纪最有价值的新光 源。 但市场上常用的白光LED一般用蓝光LED产生的蓝光激发荧光粉产生混合白光， 由于这 个原理， 很多。
9、厂家为了提高LED灯的亮度， 直接提高蓝光的强度， 使得产生的黄光也增加， 从 而提高白光LED的亮度。 因此实际的LED光谱里含有很强的蓝光成分。 0003 根据普朗克辐射定律E = hc/l， 波长越短， 则能量越大， 所以蓝光对人体的伤害很 大。 人的眼睛中用来接收光的组织叫做视网膜， 如果光源中的400500 nm蓝光波段亮度过 高， 眼睛长时间直视光源后可能引起视网膜的光化学损伤。 引起视疲劳、 视力损伤、 结膜炎、 角膜炎， 甚至会破坏眼睛的晶状体引起白内障和视网膜产生黄斑病变。 过量的蓝光还混乱 人体的生物钟， 减少夜间褪黑激素的减少， 对人体的睡眠造成影响。 0004 目前， 。
10、LED灯已经用于各个领域， 如普通照明及汽车照明， 因此如何将LED灯的蓝光 进行过滤， 从而保护人体免受伤害， 是一个在LED灯领域急需解决的问题。 发明内容 0005 本发明的目的是为了解决上述问题， 提供一种防紫外线及蓝光的聚酯材料。 0006 为了达到上述发明目的， 本发明采用以下技术方案： 一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 按重量百分比及由以下原来组成： 聚对苯二甲酸乙 二醇酯70-80%， 高密度聚乙烯10-20%， 改性纳米硫酸钡0.5-5%， 改性黑色素粉0.1-1%， 抗氧 剂0.1-0.5%， 其它助剂余量。 0007 本发明的核心是利用黑色素的吸收紫外和蓝光的作用， 将其应。
11、用于聚酯材料中， 这种聚酯材料能够有效地过滤吸收蓝光和紫外线， 从而很好地保护人的眼睛不受伤害。 由 于黑色素比较容易团聚不易分散， 因此需要对其进行改性。 同时， 纳米硫酸钡也是容易团聚 的， 因此采用改性的方式将其进行处理， 以使其更容易分散， 并在分散后能够承载黑色素， 从而提高聚酯材料的力学性能和紫外线、 蓝光吸收效果。 硫酸钡不仅可以提高聚酯材料的 强度， 并且可以提高聚酯材料的抗静电性， 同时也能作为黑色素的承载利于黑色素的分散， 避免黑色素的损耗。 0008 如果简单地将黑色素分散于聚酯中， 由于聚酯的自身的特性， 导致黑色素的分散 不好， 容易团聚， 且纯聚酯的材料不易加工， 。
12、因此加入高密度聚乙烯对其进行改性。 0009 作为优选， 按重量百分比及由以下原来组成： 聚对苯二甲酸乙二醇酯75-80%， 高密 度聚乙烯10-15%， 改性纳米硫酸钡0.5-3%， 改性黑色素粉0.1-0.5%， 抗氧剂0.1-0.5%， 其它 助剂余量。 0010 作为优选， 所述改性黑色素的制备方法具体如下： 说明书 1/4 页 3 CN 106832814 A 3 （1） 将2-5份黑色素粉末均匀分散于100份二甲基亚砜中， 并在其中加入5-10份的1,2- 环氧丙烷和0.3-0.5份的柠檬酸， 然后在， 在30-50下搅拌反应2-5h； （2） 再在系统中加入20-30份的正丁醇，。
13、 1-5份的十二烷基溴， 110下搅拌30min， 然后 加入20-30份的聚二甲基硅氧烷和3-5份的乙二胺四乙酸二钠， 然后在120下搅拌30- 60min； 过滤、 洗涤并干燥； 干燥温度为70-80； （3） 将得到的产物1-3份加入到10-30份二甲基甲酰胺中， 然后加入2-5份的马来酸酐和 1-3份的富马酸， 于60下搅拌20-30min， 并在其中加入柠檬酸0.5-1份。 0011 一方面， 未改性的黑色素容易团聚， 不易分散， 另一方面， 未改性的黑色素的紫外 和蓝光的吸收效果容易受到高温后的老化降低， 因此需要对黑色素进行改性， 通过改性可 以提高黑色素的耐高温老化性能， 延长。
14、其有效使用寿命。 改性后， 黑色素表面进行了接枝， 从而能够更好地分散。 0012 作为优选， 所述改性硫酸钡的制备工艺具体如下： 将硫酸钡在800-850下煅烧 30-40min， 粉碎并过筛； 然后混合分散于35的二甲基甲酰胺溶液中， 搅拌均匀后， 向其中 加入酸溶液并搅拌混匀后， 超声处理10-20min， 过滤， 并洗涤， 然后在100-120下真空干燥 含水量小于3%； 然后采用质量浓度为2-3的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液进行分散混合后， 搅拌10-20min， 然后再加入5-6的硅烷偶联剂无水乙醇溶液混合10-30min， 然后80-100 下真空干燥30-60min， 得改性硫酸钡。
15、。 0013 未改性的硫酸钡由于粒径教习， 容易团聚， 不利于后续的加工， 同时也影响材料的 性能。 因此， 发明人对硫酸钡进行了研究改性， 通过两次的表面改性处理， 能够有效解决硫 酸钡的团聚问题， 从而使得硫酸钡在体系中更容易分散， 形成的复合材料成分均匀， 力学性 能和其它性能能够得到更好的提高。 作为优选， 所述酸溶液为质量浓度为5-10的硝酸溶 液与质量浓度为10-15的乙酸溶液按照1:2体积比的混合物。 0014 作为优选， 所述钛酸酯偶联剂的用量为硫酸钡重量的0.5-1倍， 硅烷偶联剂的用量 为硫酸钡重量的1-1.5倍。 0015 作为优选， 在制备前首先将得到的改性硫酸钡与改性。
16、黑色素混合搅拌均匀， 通过 球磨机研磨混合30-40min。 0016 作为优选， 所述抗氧剂选自抗氧剂1010、 抗氧剂1076、 抗氧剂168、 抗氧剂1098、 抗 氧剂P-EPQ、 抗氧剂PEP-36A、 抗氧剂300、 抗氧剂S-9299中的一种或几种。 0017 作为优选， 所述改性硫酸钡的粒径为100-150nm。 0018 作为优选， 所述改性黑色素的粒径为50-100nm。 0019 本发明与现有技术相比， 有益效果是： 将制备的聚酯材料用于LED灯上后， 能够有 效吸收蓝光和紫外线， 降低紫外和蓝光的透过和反射强度， 从而选择性地改善光纤的强度， 使透过和反射的光纤更加柔和。
17、。 能够很好地保护人们的眼睛不受伤害。 在用于室内照明或 者汽车车灯上， 都能够达到很好的效果。 在提高亮度的同时， 尽可能减少刺眼的蓝光造成的 负面影响。 附图说明 0020 图1是黑色素含量对色温的影响图； 图2是黑色素含量的光谱影像图。 说明书 2/4 页 4 CN 106832814 A 4 具体实施方式 0021 下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。 0022 如果无特殊说明， 本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料， 实施 例中所采用的方法， 均为本领域的常规方法。 0023 其中黑色素既包括由动植物体内提取的天然黑色素， 也包括合成获得的人工黑色 素。。
18、 其主要成分为酪氨酸或3,4-二羟苯丙氨经过一连串化学反应所形成的聚合物。 或者为 晶体色素 （OLP， Ocular Lense Pigment） ， 化学成分为： 3-Hydroxykynurenine (3-OHKyn)， 3-羟基犬尿氨酸的氧化聚合产物。 0024 一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 按重量百分比及由以下原来组成： 聚对苯二甲 酸乙二醇酯70-80%， 高密度聚乙烯10-20%， 改性纳米硫酸钡0.5-5%， 改性黑色素粉0.1-1%， 抗氧剂0.1-0.5%， 其它助剂余量。 所述改性硫酸钡的粒径为100-150nm。 所述改性黑色素的 粒径为50-100nm。 0025。
19、 具体的， 所述改性黑色素的制备方法具体如下： （1） 将2-5份黑色素粉末均匀分散于100份二甲基亚砜中， 并在其中加入5-10份的1,2- 环氧丙烷和0.3-0.5份的柠檬酸， 然后在， 在30-50下搅拌反应2-5h； （2） 再在系统中加入20-30份的正丁醇， 1-5份的十二烷基溴， 110下搅拌30min， 然后 加入20-30份的聚二甲基硅氧烷和3-5份的乙二胺四乙酸二钠， 然后在120下搅拌30- 60min； 过滤、 洗涤并干燥； 干燥温度为70-80； （3） 将得到的产物1-3份加入到10-30份二甲基甲酰胺中， 然后加入2-5份的马来酸酐和 1-3份的富马酸， 于60下。
20、搅拌20-30min， 并在其中加入柠檬酸0.5-1份。 0026 具体的， 所述改性硫酸钡的制备工艺具体如下： 将硫酸钡在800-850下煅烧30- 40min， 粉碎并过筛； 然后混合分散于35的二甲基甲酰胺溶液中， 搅拌均匀后， 向其中加入 酸溶液并搅拌混匀后， 超声处理10-20min， 过滤， 并洗涤， 然后在100-120下真空干燥含水 量小于3%； 然后采用质量浓度为2-3的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液进行分散混合后， 搅拌 10-20min， 然后再加入5-6的硅烷偶联剂无水乙醇溶液混合10-30min， 然后80-100下真 空干燥30-60min， 得改性硫酸钡。 酸溶液为质量。
21、浓度为5-10的硝酸溶液与质量浓度为10- 15的乙酸溶液按照1:2体积比的混合物。 钛酸酯偶联剂的用量为硫酸钡重量的0.5-1倍， 硅烷偶联剂的用量为硫酸钡重量的1-1.5倍。 在制备前首先将得到的改性硫酸钡与改性黑 色素混合搅拌均匀， 通过球磨机研磨混合30-40min。 0027 抗氧剂选自抗氧剂1010、 抗氧剂1076、 抗氧剂168、 抗氧剂1098、 抗氧剂P-EPQ、 抗氧 剂PEP-36A、 抗氧剂300、 抗氧剂S-9299中的一种或几种。 0028 其它助剂包括脱模剂、 增塑剂、 无机改性剂及其它非必须的助剂。 0029 实施例1： 一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 按重量。
22、百分比及由以下原料组成： 聚对苯二甲酸乙 二醇酯70%， 高密度聚乙烯20%， 改性纳米硫酸钡5%， 改性黑色素粉0.1%， 抗氧剂0.5%， 其它助 剂余量。 所述改性硫酸钡的粒径为100-150nm。 所述改性黑色素的粒径为50-100nm。 0030 实施例2： 一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 按重量百分比及由以下原料组成： 聚对苯二甲酸乙 说明书 3/4 页 5 CN 106832814 A 5 二醇酯80%， 高密度聚乙烯10%， 改性纳米硫酸钡0.5%， 改性黑色素粉0.2%， 抗氧剂0.1%， 其它 助剂余量。 所述改性硫酸钡的粒径为100-150nm。 所述改性黑色素的粒径为5。
23、0-100nm。 0031 实施例3： 一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 按重量百分比及由以下原料组成： 聚对苯二甲酸乙 二醇酯75%， 高密度聚乙烯15%， 改性纳米硫酸钡3%， 改性黑色素粉0.5%， 抗氧剂0.1%， 其它助 剂余量。 0032 实施例4： 一种防紫外线及蓝光的聚酯材料， 按重量百分比及由以下原料组成： 聚对苯二甲酸乙 二醇酯80%， 高密度聚乙烯10%， 改性纳米硫酸钡0.5%， 改性黑色素粉1%， 抗氧剂0.1%， 其它助 剂余量。 0033 实施例5： 在实施例4的基础上， 在制备前首先将得到的改性硫酸钡与改性黑色素混合搅拌均匀， 通过球磨机研磨混合30-40min。。
24、 0034 实施例1： 在实施例4的基础好， 其黑色素选用未改性的黑色素。 0035 对比例2： 一种聚酯， 以80%的聚酯、 高密度聚乙烯10%， 抗氧剂0.1%， 其它助剂余量。 0036 本发明可获得多种产品， 这些产品可通过挤出、 注塑或吹塑等工艺进行加工， 获得 不同的产品。 根据上述各实施例的配比制备的聚酯材料， 在制备成薄片进行紫外蓝光的测 试后， 具体的测试结果见下表： 拉伸强度 （MPa） 蓝光透过率40暴晒400h后蓝光透过率降低紫外阻隔率 实施例15540%80% 实施例25533%88% 实施例35525%90% 实施例45520%95% 实施例55518%95% 对比。
25、例1558% 对比例280%无 同时， 再加入黑色素后， 如图1所示， 由0.1%-1%， 黑色素对色温影响并不大， 如图2所示， 在加入黑色素之后， 400-500 nm的蓝光比例明显降低， 黑色素的加入量越大， 蓝光降低的比 例越高； 在加入量为0.1%时， 500到700nm波段的光降低并不明显， 而0.5%和1%的含量时， 500 到700nm波段的光也有明显降低， 因此， 黑色素在合理的添加范围内， 黑色素可以明显降低 对人眼伤害较大的蓝光， 而不降低其他对人眼对颜色的辨别和其他有益光。 说明书 4/4 页 6 CN 106832814 A 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 106832814 A 7 。