低添加量有機硅彈性體基光擴散粒子——2017神燈獎申報技術
摘要: 低添加量有機硅彈性體基光擴散粒子,為涌奇材料技術(上海)有限公司2017神燈獎申報技術。
項目名稱:
低添加量有機硅彈性體基光擴散粒子
申報單位:
涌奇材料技術(上海)有限公司
綜合介紹或申報理由:
目前國內外廣泛使用的有機硅光擴散粒子主要以高度交聯的有機硅樹脂為主,主要品牌有日本信越公司的KMP590、韓國三星公司的SL-200M、美國邁圖公司的Tosperal 120以及本公司的EL系列(EL201、EL202等)都屬于此類。
由于耐熱性優良、容易在聚合物中分散、透光率高等優點逐步取代碳酸鈣、硫酸鋇等無機類光擴散劑、耐熱性欠佳的PMMA材質有機類光擴散劑而成為市場主流。
本公司于2012年開始量產這類高度交聯有機硅樹脂基光擴散粒子,粒徑從1.0微米到10微米都有規模化生產,在國內LED光擴散領域占有重要地位,先后有3個相關國家發明專利獲得授權,并獲得國家科技部創新基金支持,相關產品也通過上海市高新技術成果轉化認定。
但隨著LED行業競爭日益激烈,這類有機硅樹脂基光擴散粒子所特有的加入量較大、成本較高的缺點越來越突出,更嚴重的是:由于國家環保政策逐漸趨嚴,而生產這類光擴散粒子不可避免地產生的大量低濃度甲醇廢水的處理變成難題 - 排放不允許,蒸餾純化不經濟,生化法處理過程復雜且處理成本也較高。
經過數年努力,本公司于2016年6月成功量產全新一代HL系列有機硅彈性體材質光擴散粒子,同時申請了4項國家發明專利。新一代有機硅彈性體材質光擴散粒子摒棄了硅烷水解法生產的舊工藝,整個生產過程環保,不會產生廢水、廢氣及固體廢棄物。更由于生產成本基本維持不變,而比重卻由硅樹脂基的1.32降低到0.98-1.05、折光率由硅樹脂基的1.43-1.45降低到1.40-1.41,因而保持相同光效的同時加入量(重量比)可以比原有的有機硅樹脂基光擴散粒子降低30%,產品一經推出,很快獲得國內外客戶的廣泛認可,迅速被法國道達爾、國內照明、光擴散板前十名的生產企業所采用,出口、內銷呈現迅速增長勢頭!
主要技術參數:
以產品HL602為例:
表面積平均粒徑:2.0微米
折光率(25℃):1.4050
比重(25℃):1.00
PH值(25℃):6.95
與國內外同類產品或同類技術的比較情況:
有機硅樹脂系列 - 粒徑:1.40 – 10.0微米 主力產品: EL201 – 1.66微米,對應SL-200M,Tospeal120 EL202 – 2.00微米,對應KMP590,7056A EL300 – 3.00微米 EL500 – 5.00微米 EL1000 – 10.00微米 優點:高耐熱(470℃) 缺點: 比重高(1.32) 折射率高(1.43 - 1.45) 揚塵嚴重 生產過程有大量低濃度甲醇廢水需要處理
有機硅彈性體系列 - 粒徑:1.00 – 200.0微米 主力產品: HL601 – 1.50微米 HL602 – 2.00微米 HL627 – 2.70微米 HL603 – 3.30微米 HL650 – 50.00微米 缺點:耐熱(300℃)不如EL系列,但已經適合大多數應用場合。 優點: 比重低(0.98 - 1.02) 折射率低(1.40 - 1.41) 低揚塵或無揚塵 生產過程環保
經濟評價分析:
相同粒徑及分布產品加入到相同材質情況下,HL系列可以比EL系列減少30%添加量的同時對提高材料抗沖擊有幫助。由于售價基本一致,用戶成本可以同步減少30%
技術及工藝創新要點:
1.采用水下切割控制粒徑
2.UV照射或加熱使達到規定粒徑的有機硅凝膠變成固體
3.固液分離
4.干燥成品達到規定揮發份
5.過程水循環使用節省成本、避免排放
實際運用案例和用戶評價意見:
以0.7%的重量比加入0.8mm厚度的聚碳酸酯板中,透光率:88%,霧度:94%,而原有的有機硅樹脂基光擴散粒子EL202與HL602粒徑及粒徑分布基本一致,但需要以1.0%的重量比加入到0.8mm厚度的聚碳酸酯板中,透光率:87.5%,霧度:93.8%
獲獎、專利情況:
涌奇材料技術(上海)有限公司與江蘇涌新材料科技有限公司的股東一致,后者是前者設在江蘇省常州市的生產工廠,專利分別在兩地申請。
發明專利:《UV固化有機硅納米/微米粒子、及其制備方法與應用》,專利號:201510888398
發明專利:《一種連續且無排放制備有機硅微米球的方法》,專利號:201610877240.9
發明專利:《一種微孔型有機硅微米球及其制備方法和應用》,專利號:201610877229.2
申報單位介紹:
涌奇材料技術(上海)有限公司由前外企高級管理人員、資深技術、生產工藝及工程專家聯合創建。致力于節能、環保領域有機硅基新材料的研發、生產及市場化。生產包括LED照明光擴散粒子、綠色阻燃等產品及其它功能性高分子新材料。公司分別在上海、常州建有研發、中試基地及生產工廠,市場、銷售及技術支持設在上海楊浦科技創業中心。
主要創始人1995年進入有機硅行業,先后在國際前三名的有機硅公司工作長達16年之久。自2013年7月起,涌奇材料已成為國內最大的高性能有機硅光擴散粒子生產企業,并開始在PE、PP、EVA 低煙無鹵阻燃、PC 透明阻燃等領域提供環保解決方案。
光擴散劑項目獲國家科技部創新基金支持,環保阻燃項目獲上海市楊浦區鼎元基金支持,兩個項目先后通過上海市高新技術成果轉化認定。公司于2015年10月30日成為高新技術企業。
產品圖片:
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