Pourquoi choisir un agent de diffusion de lumière en silicone ?

Light diffusing agents are microspheres developed by cross-linking and grafting functional groups using polymer polymerization technology. In the traditional inorganic light diffusing agent and organic diffusing agent, why silicone light diffusing agent is widely used in the market?

Les abat-jour traditionnels sont fabriqués en ajoutant des additifs inorganiques, tels que le sulfate de baryum et le dioxyde de silicium. Lors de l'ajout de ces nanoparticules inorganiques, la lumière traverse la surface des minuscules particules pour d'innombrables réfractions de la lumière afin d'obtenir une diffusion lumineuse.Mais après tout, la lumière est incapable de pénétrer les molécules inorganiques, la perte d'énergie lumineuse est très grande, aet l'effet d'éclairage n'est pas suffisant, il ne peut que modifier la douceur de la lumière.

The silicone light diffusing agent has the characteristics of both inorganic type light diffusing agent and organic type light diffusing agent, with low specific gravity, good lubricity, low volatility, high-temperature resistance, etc., in the Polycarbonate (PC), Polyphenylene Sulfide (PS), Polymethyl Methacrylate (PMMA) and other transparent resins with excellent light diffusion properties, while having a good balance of impact strength, haze, and light transmission.

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1. Définition de l'agent diffusant la lumière

1.1 Que sont les agents diffusant la lumière ?

The light-diffusing agent is a substance that scatters light. It can be added to PC, PVC, PS, PMMA, PET, epoxy resin, and other transparent resins, as well as LED (light-emitting diode), to increase the scattering and transmission of light, couvrir à la fois la source lumineuse et la lumière éblouissante, et faire en sorte que toute la résine émette une lumière plus douce.

En bref, cela permet à la lumière de ne plus voyager en ligne droite, mais d'être diffusée dans toutes les directions, rendant la lumière plus douce et plus tridimensionnelle. Lorsque la lumière pénètre dans l'agent de diffusion, en raison de l'incohérence de l'indice de réfraction du milieu de transmission de la lumière ou du catalyseur, la lumière ne peut pas voyager en ligne droite mais sera réfléchie, réfractée et diffusée plusieurs fois, et finalement dispersée dans toutes les directions, produisant un effet de lumière diffuse naturelle et douce.

1.2 How to classify light-diffusing agents?

Il existe principalement des agents de diffusion de la lumière inorganiques et des agents de diffusion de la lumière organiques :

(1) Les agents de diffusion de la lumière inorganiques comprennent principalement le sulfate de baryum nano, le carbonate de calcium, le dioxyde de silicium et d'autres agents de diffusion de la lumière inorganiques. D'un point de vue microscopique, les agents de diffusion de la lumière inorganiques sont des billes solides de micro-perles. L'incapacité de la lumière à traverser cette sphère solide affecte la transmission d'une grande partie de la lumière, et seule une partie la traverse par réfraction, affectant ainsi la luminosité ou la transmission de la lumière. Pour réaliser un abat-jour, un taux de transmission lumineuse supérieur à 50 % est requis, de sorte qu'un agent de diffusion de la lumière inorganique ne peut pas être sélectionné.

(2) Agents de diffusion de la lumière organiquesagents d'encollage comprennent principalement le type silicone et le type résine acrylique. Diffuseur de lumière organiqueagents d'encollage cause une petite perte d'énergie lumineuse, la diffusion de la lumière en même temps n'affecte fondamentalement pas la luminosité de la lumière. Sdiffuseur de lumière en siliconeagents d'encollage ont une transmission lumineuse supérieure, l'utilisation d' sdiffuseur de lumière en siliconeagent l'indice de réfraction du matériau lui-même et l'indice de réfraction du substrat de la différence de réfraction de la lumière, la lumière réfractée plusieurs fois à travers le substrat devient brillante et douce, et l'impact de la transmittance du matériau est faible, c'est un bon choix pour fabriquer des abat-jour et autres matériaux optiquesl.

2. Qu'est-ce qu'un agent diffusant la lumière en silicone ?

Les agents de diffusion de la lumière en silicone sont des microparticules de résine de silicone (contenant des particules de résine sphériques avec de multiples creux en surface) possédant une excellente transparence et des propriétés optiques, ainsi qu'un film de diffusion de la lumière qui satisfait de manière équilibrée une bonne diffusion de la lumière et une transmission lumineuse élevée même lorsque la lumière diffusée est observée à une certaine position. Il s'agit d'un type d'additif pouvant améliorer les performances des plastiques, des caoutchoucs et des revêtements, largement utilisé dans le rétroéclairage des écrans à cristaux liquides, la transmittance, les équipements d'éclairage et les panneaux d'affichage lumineux. Il peut être largement utilisé dans le rétroéclairage des écrans à cristaux liquides, les écrans transmissifs, les écrans, les appareils d'éclairage, les lampes et lanternes, etc.

Polyméthylsilsesquioxane XJY-801 takes En utilisant le méthyltriméthoxysilane comme matière première et un acide comme catalyseur, on hydrolyse d'abord la réaction, on effectue une condensation dans des conditions alcalines, et on condense et cristallise en sphères. Après maturation à haute température et autres procédés, on obtient finalement un produit solide. Il peut offrir un bon équilibre de performance optique en termes de transmittance, de voile ainsi que d'effet de diffusion, largement utilisé dans les lampes PC transparentes haut de gamme, les abat-jour, les caissons lumineux, les plaques de diffusion de lumière pour écrans LCD plats, etc.

3. Quel est le principe chimique de l'agent de diffusion de la lumière en silicone ?

L'agent de diffusion de la lumière en silicone appartient à la classe organique des agents de diffusion de la lumière et est une microsphère polymère à structure tridimensionnelle liée par des liaisons silicium-oxygène. Cet agent de diffusion de la lumière est une poudre blanche qui, ajoutée à différents matériaux dans la résine, forme de fines sphères de verre transparent uniformément dispersées dans la matrice. Grâce aux différences d'indice de réfraction avec différents substrats, la source lumineuse pénètre en se réfractant, modifiant le trajet de la lumière, afin d'obtenir une lumière uniforme et un objectif de transmission lumineuse. En même temps, il répond aux besoins de la valeur de voile et de la transmission lumineuse.

4. What are the advantages of silicone light-diffusing agents?

(1)Compared with inorganic light diffusing agents, silicone light diffusing agents have good compatibility with the base resin, good dispersion, low specific gravity, low water absorption, excellent hydrophobicity, high light transmittance, and high haze value.

(2) Comparé aux agents de diffusion de la lumière organiques traditionnels en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) et en microsphères de polystyrène (PS), le diffuseur de lumière en silicone offre un bon effet de diffusion de la lumière, une bonne résistance aux intempéries, une résistance aux UV, un non-jaunissement et une excellente résistance à la chaleur. Dans la plage de température de traitement du matériau du substrat, il ne se déforme pas et conserve sa sphéricité, tandis que d'autres types d'agents de diffusion de la lumière organiques, en raison de leur faible température de chaleur, sont facilement déformés par la chaleur, ce qui entraîne un effet de diffusion de la lumière insatisfaisant.

(3)The silicone light diffuser material is microscopically transparent and spherical, so it provides superior light transmittance, and at the same time, due to its extremely low refractive index of 1.43 (compared to acrylics of about 1.50 and styrene of about 1.55), the light diffusing agent material has high transmittance de la lumière et un voile élevé.

5. Quels sont les facteurs d'influence des particules de lumière en siliconeson effet d'utilisation?

5.1 Taille des particules

Under the conditions of the same type of material and the same amount of light diffusing agent of the silicone microspheres particle size distribution, the smaller the particle size of the silicone microspheres is, the more the number of particles is, the more times the light is deflected, the greater the diffusivity is, and the higher the haze is. In other words, to obtain the same haze, the additional ratio of the silicone microspheres’ light diffusion particles can be reduced, which can reduce the cost. However, the larger the number of light diffusion particles in the silicone microspheres, the lower the light transmittance. Therefore, it is necessary to determine the amount of light-diffusing agent to be added according to the silicone light-diffusing agent with different particle size distribution and the change in haze and light transmittance. However, if the particle size is too small, the particle size distribution is difficult to control, which leads to a decrease in transmittance under the same haze condition. If the particle size and particle size distribution are proper, the transmittance and haze can reach a higher value at the same time. At the same time, the better the regularity and finish of the particles, the better the haze and transmittance. Particle size is generally around 1-5 microns.

5.2 Indice de réfraction du matériau lui-même

Haze refers to the deflection of light when passing through the interface of two materials with different refractive indexes, resulting in diffusion. Therefore, the greater the difference in refractive index between materials, the greater the deflection angle of light after passing through, and the higher the efficiency of haze generation. The refractive index of the substrate and the diffusing agent ne doit pas être trop grand ni trop petit. Lorsque l'indice de réfraction relatif du diffusantagent est compris entre 0,91-0,97 et 1,03-1,09, la transmittance est meilleure. Si l'indice de réfraction relatif est trop faible, la différence entre les deux indices de réfraction n'est pas significative et la diffusion n'est pas évidente. Une différence trop importante de l'indice de réfraction relatif peut provoquer une réflexion totale, renvoyant la lumière à l'intérieur sans exportation efficace.

Par exemple, l'indice de réfraction du PS et du PC est de 1,59, celui du PMMA est de 1,49, et celui des microsphères de silicone est de 1,42 à 1,45, donc le amount of silicone microspheres light diffusion agent required to achieve the same haze of PS and PC It is much less than that of PMMA. This is why the amount of PMMA light diffuser added is 2-3 times more than that of silicone microspheres.

5.3 Épaisseur et forme du matériau

Les matériaux de diffusion de la lumière sur le marché se présentent principalement sous deux formes : les panneaux lumineux et les ampoules. Les panneaux lumineux sont classiquement divisés en 1 mm, 1,5 mm, and 2mm thicknesss. Although the materials may be the same, the amount and particle size of silicone microspheres’ light diffusion agent required est différent.

En prenant le standard 2μm silicone microspheres light diffusion particles, with a certain amount of addition, the 1mm light diffusion plate is closely arranged in the thickness direction, and it is impossible to exceed 1000μm / 2μm = 500 silicone microspheres light diffusion particles at most. Moreover, the material itself needs to be bonded between the particles. The 1.5mm and 2mm light diffusion plates can arrange up to 750 and 1000 light diffusion particles of silicone microspheres. Therefore, in comparison,  the haze and light transmittance will deviate from each other. In this case, the appropriate amount of light diffusion agent of silicone microspheres should be determined by combining the haze and light transmittance, by using smaller diameter silicone microspheres’ light diffusion particles to compensate for light deflection. For example, using 1.5μm silicone microspheres’ light diffusion particles to prepare the 1mm thick board, can also achieve a good haze.

Cependant, en ce qui concerne l'ampoule, étant donné que la perle lumineuse est éloignée de l'abat-jour, l'exigence de trouble sera réduite. De plus, l'ampoule a une grande zone de réflexion lumineuse et une forte capacité de réflexion, donc la perte de lumière est très faible, et la lumière est transmise. Le taux est élevé. Par conséquent, une quantité d'ajout relativement faible peut permettre une meilleure transmittance lumineuse et un meilleur trouble. Généralement, les matériaux PC sont ajoutés à hauteur de 0,3~0,5 %.

5.4 Régularité sphérique

The more spherical silicone microspheres light diffusing agent particles, the more the light deflects on the surface of the sphere, and the more regular reflection angles. Therefore, the prepared light diffusing material has higher haze, better use effect, and lower addition.

5.5 Concentration en particules

Avec l'augmentation des particules de diffusion de la lumière, le nombre de diffusions lumineuses dans la plaque de diffusion augmente, la rétrodiffusion augmente, la plage libre des photons devient plus petite, et le trouble augmente, mais le taux de transmittance diminue. Pour garantir une transmittance et un trouble élevés, la quantité supplémentaire de concentration raisonnable de matériau de diffusion de la lumière est inférieure à 2 %.

6. Quelles sont les applications des agents diffusant la lumière en silicone ?

6.1 Poudre matifiante hautement transparente

Silicone light diffusion agent spherical micro powder added to the coating, which can form tiny unevenness on the surface of the coating film. As the tiny unevenness has a scattering effect on light, it can play a good matting effect.

6.2 Agent modificateur de toucher

Compared with inorganic powders, silicone light diffusing agents are easier to disperse, not easy to precipitate, have better adhesion and delicate feel when combined with coatings, and can form the surface of a more advanced sense of the coating.

6.3 Modification de surface des poudres

Silicone light diffusing agents have strong friction-charged properties, so after dry mixing, it will be rapidly dispersed on the surface of plastics, organic powders, pigments, ceramics, inorganic powders, metal powders, and other particles, orderly mixing with uniform attachment to the surface of powder particles. Due to the formation of this orderly mixing, It improves the mixing characteristics, fluidity, and formability of powder molding, and can be used as an additive for coloring agents and carriers, and as an additive for ceramic molding.

6.4 Industrie des LED

LED silicone light diffuser products are mainly used in PC, PMMA, PS, ABS, PVC lampshades, lamps, hoses, light diffusion plates, LED light-emitting resins, electronic display boards, digital tubes, dot matrix, lampshades, light boxes, advertising boards, light-emitting letters, cosmetic bottles and so on. It’s significantly better than traditional light diffusion materials in solving the problem of glare in LED products; enabling the energy-saving advantages of LED lighting to be encore renforcée ; en réponse à la politique industrielle et à la tendance du marché en matière d'économie d'énergie et de réduction des émissions ; permettant aux LED d'entrer à grande échelle dans les foyers et les bureaux

6.5 Industrie plastique

L'ajout d'agents diffuseurs de lumière en silicone au polycarbonate (PC), au polyméthacrylate de méthyle (PMMA) et à d'autres plastiques transparents augmente la diffusion de la lumière et la transmittance des plastiques transparents, la résine transparente émet une lumière plus douce, plus belle et plus élégante tout en bloquant les sources lumineuses et en éblouissant sources lumineuses, obtenant l'effet confortable de l'opacité translucide.

7. XJY Silicone – Silicone light-diffusing agents preferred raw material supplier

Silicone Les agents diffuseurs de lumière sont à base d'alcoxysilanes (tels que le méthyltriméthoxysilane, le phényltriméthoxysilane, etc.) comme matières premières, après hydrolyse, réaction de réticulation par condensation pour générer des produits de microsphères de polysilsesquioxane, avec une efficacité de diffusion de la lumière élevée, une faible quantité d'ajout, une excellente stabilité thermique, largement utilisés dans divers domaines, ont une perspective de marché plus élevée. Alors, comment fabriquer vos produits occuper le marché rapidement?

Silicone XJY est l'un des principaux fabricants de résines de silicone MQ et Silicone VMQ en Chine, avec plus de 30 ans d'expérience en R&D et fabrication dans l'industrie du silicone, plus de 15 brevets associés et un support technique. Notre Polyméthylsilsésquioxane est disponible en solutions personnalisées selon vos spécifications d'application (agents de diffusion de la lumière).


 

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