专利名称：节能灯灯头用环保耐高温型胶粘剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种胶粘剂，尤其涉及一种用以水为分散介质的乳液、多种填料和添加剂制造出来的耐高温、环保型节能灯灯头胶接使用的胶粘剂。
背景技术：
随着人类社会和科学技术的飞速发展，节能越来越受到人们广泛重视，节能灯应运而生。目前，世界每年生产节能灯约10亿支以上，其主要产地在中国。节能灯灯头和灯管之间的连接主要靠灯头胶来胶接。近年来，我国各节能灯生产厂家采用的灯头胶主要有氯丁橡胶-甲苯溶液加无机填料型胶粘剂、聚醋酸乙烯乳液加无机填料型胶粘剂、热固性酚醛树脂加填料型胶粘剂、热固性环氧树脂加填料型胶粘剂和硅酮胶等，存在环境污染大、耐热性能差、生产和使用过程中易出现灯管爆裂等方面的问题，远远不能满足国家对环保、节能灯的质量和使用寿命方面的要求。
发明内容
本发明的目是解决当前现有灯头胶技术性能不能满足国家对环保、节能灯的质量和使用寿命方面的要求的存在的普遍问题。
本发明采用最新的理念并在多年研究实践的基础上，研制出一系列既环保又耐高温、又能有效防止灯管出现爆裂的节能灯灯头胶。该胶具有以下特点胶粘剂以水为分散介质。原材料易得、制造工艺简单、使用工艺简便，造价很低。即可加热固化又可室温下放置进行冷固化。同时该胶在固化和使用过程无有害物质放出，可充分满足环保无污染的要求。该胶固化后不起皮、不鼓包，不会造成灯管爆裂。该胶胶接强度高，可长期耐160℃高温和热老化、250℃下不分解。目前几个品种的节能灯头胶已经形成批量生产，供给国内数家工厂用于节能灯的生产，受到广泛好评。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术途径来实现的(含要主张的权利)一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂(以下简称灯头胶)是由以水为分散介质的乳胶100质量份、耐高温无机填料50～300质量份、增白剂0～20质量份、防老剂0～10质量份、防霉菌剂0～10质量份、助干剂0～20份和水等添加剂制成的一种白色膏状胶粘剂。
其中，可采用的以水为分散介质的乳胶主要为苯丙乳液、聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(即VAE乳液)和聚醋酸乙烯(PVAc)乳液。
可采用的以水为分散介质的苯丙乳液，其固含量为40％～65％，最好为45％～55％；黏度为400mpa·s～1500mPa·s，最好为500mpa·s～1000mPa·s；玻璃化温度Tg为5～25℃，最好为5～15℃；残留单体数量≤1％。
可采用的以水为分散介质的VAE乳液，其固含量为45％～60％，最好为50％～55％；黏度为400mpa·s～1500mPa·s，最好为500mpa·s～1000mPa·s；玻璃化温度Tg为-5～15℃，最好为-3～7℃；残留单体数量≤1％。
可采用的以水为分散介质的PVAc乳液，其固含量为40％～65％；黏度为4.0～7.0Pa·s，最好为5Pa·s～6Pa·s；灰分≤3％；残留VAc数量≤1％。
可采用的无机填料主要有硅微粉、硅灰石粉、长石粉、滑石粉、石英粉、硅土、氧化铝粉和轻质、重质碳酸钙粉。
硅微粉中，SiO2的含量≥90％，最好为≥95％；；细度应达到200目～1000目；水分含量≤1％。
硅灰石粉中SiO2的含量≥40％，最好为≥75％；氧化钙含量为≥40％，最好为≥45％；细度应达到200目～1000目；水分含量≤1％，最好为水分含量≤0.5％。
长石粉中SiO2的含量≥70％，最好为≥75％；三氧化二铝的含量≥10％，最好为≥11％；氧化钙含量为≤1.4％；三氧化二铁的含量≤1.4％；细度达到200目以上；
滑石粉应为纯白色或银白色；SiO2的含量≥55％，最好为≥58％；氧化镁含量≥27％，最好为≥29％；细度45μm筛通过率≥90％；水分含量≤1％。
其他可采用的填料石英粉、硅土、氧化铝粉和轻质、重质碳酸钙粉，细度应达到200目～1000目，水分含量≤1.0％可采用的增白剂为钛白粉，其中二氧化钛含量≥94％，105℃挥发份≤0.5％，细度45μm筛余物≤0.3％，三氧化二铁的含量≤1.4％；水中不溶物≤0.5％。
可采用的防老剂为防老剂DOD，即联苯酚，熔点≥275℃。
防霉菌剂为五氯酚钠或苯甲酸钠，五氯酚钠的初熔点≥175℃，水中不溶物含量≤1％。
助干剂为石膏粉(CaSO4·2H2O)，粒度≤100目。
配方优选为以水为分散介质的乳胶(主要为苯丙乳液、聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液即VAE乳液和聚醋酸乙烯(PVAc)乳液)100质量份；无机填料(主要为硅微粉、硅灰石粉、长石粉和滑石粉)100～250质量份、增白剂钛白粉1～5质量份、防老剂DOD为0.1～0.5质量份、防霉菌剂五氯酚钠为0.05～0.10质量份、助干剂石膏粉0.1～2.0质量份、水为0～20质量份。
本发明所用的原料均可从市场购买得到，其规格为工业品级。
本发明的主要机理1.本发明之所以称之为环保型胶粘剂，其主要原因是由于采用了以水为分散介质的共聚乳液为黏结材料，其固化和使用过程中仅有少量水分释出，没有任何有毒有害物质释放出来，不会造成对环境或人体的任何危害，故称之为环保型胶粘剂2.本发明之所以称之为耐高温型胶粘剂其主要机理是采用的高分子共聚乳液具有良好的耐热性，分子链具有内增塑机制，避免了外加低分子增塑剂产生的迁移、渗透和挥发等特点，使胶粘剂具有较强的耐氧、臭氧、光、热和紫外线等的特性，耐高温达250℃不分解。
3.本发明的耐高温环保型灯头胶粘剂之所以在其固化和使用过程中不会产生玻璃制灯管的碎裂，其主要机理是本发明采用了以水为分散介质的聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或苯丙乳液为黏结材料，采用的高分子共聚乳液中均不同程度地引入了分子内增塑机制，其最低干燥成膜温度仅为-3～10℃，该胶固化后其玻璃转化温度Tg仅为-3～7℃，也就是说，在节能灯灯头胶的固化温度(100℃)和节能灯的关闭状态温度(10～35℃)以及节能灯通电使用的最高温度(50～200℃)范围内，灯头胶始终处于材料的弹性区，不会对热膨胀系数较大的玻璃灯管产生破坏性的挤压应力。
4.本发明的耐高温环保型灯头胶粘剂之所以在其固化和使用过程中不会产生玻璃制灯管的碎裂的是采用了适当的填料和配合剂、最佳的粒度和填充比例。
具体实施例方式1.JTX-658型节能灯灯头用耐高温环保型胶粘剂的配制于室温下，在450立升行星式双桨搅拌釜中，先加入100kg的707-聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳，继而加入10kg水，开动搅拌，10分钟后按序加入1kg粒度小于250目的二氧化钛干粉、300g防老剂DOD、100g五氯酚钠和0.5kg石膏粉，再搅拌30分钟，待物料混合均匀后在不停搅拌的情况下分批加入粒度为800目的硅微粉220kg，全部物料加完之后，再连续搅拌2～3小时，待物料呈一白色膏状黏稠液体，用旋转黏度计测试黏度达到60～170Pa·s时，即可停止搅拌并出料和包装。
2.JTX-658型节能灯灯头用耐高温环保型胶粘剂的性能测试将以上方法制出的节能灯灯头胶分别涂附在100只双U和三U型节能灯灯头内用于固定灯管和下座板，每只灯头的涂胶量为4～8g。灯头胶经100～120℃温度下40分钟烘烤后完全固化。胶接强度≥5MPa(玻璃-PET)；灯管无碎裂发生；灯具在160℃条件下，经8000小时连续通电照明及热老化未出现灯管松动、破裂和灯管脱落现象。
经香港SGS公司检测，该胶完全符合欧盟有关节能灯胶粘剂环保技术标准方面的要求。
1.JTX-678型节能灯灯头用耐高温环保型胶粘剂的配制在250立升行星式三桨搅拌釜中，先加入100kg的TR-217苯丙共聚乳，搅拌10分钟后按序加入0.5kg二氧化钛干粉、200g防老剂DOD、100g苯甲酸钠和0.5kg石膏粉，再搅拌10分钟，待物料混合均匀后在不停搅拌的情况下分批加入800目硅灰石粉240kg，全部物料加完之后，再连续搅拌2～3小时，待物料呈一白色膏状黏稠液体，用旋转黏度计测试黏度达到60～170Pa·s，即可停止搅拌并出料和包装。
2.JTX-678型节能灯灯头用耐高温环保型胶粘剂的性能测试将以上方法制出的节能灯灯头胶分别涂附在100只双U和三U型节能灯灯头内用于固定灯管和下座板，每只灯头的涂胶量为5～8g。灯头经100～120℃温度下40分钟固化后，完全固化。胶接强度≥5MPa(玻璃-PET)；灯管无碎裂发生；灯具经160℃条件下，经8000小时连续通电照明及热老化未出现灯管破裂、松动和灯管脱落现象[实施例3]1.JTX-688型节能灯灯头用耐高温环保型胶粘剂的配制在250立升行星式三桨搅拌釜中，先加入100kg的聚醋酸乙烯乳液，继而加入10kg自来水，搅拌10分钟后按序加入0.5kg二氧化钛干粉、200g防老剂264、100g五氯酚钠和0.5kg石膏粉，再搅拌10分钟后，待物料混合均匀后在不停搅拌的情况下分批加入280kg滑石粉，全部物料加完之后，再连续搅拌2～3小时，待物料呈一白色膏状、黏稠液体，用旋转黏度计测试黏度达到60～170Pa·s，即可停止搅拌并出料和包装。
2.JTX-688型节能灯灯头用耐高温环保型胶粘剂的性能测试将以上方法制出的节能灯灯头胶分别涂附在100只双U和三U型节能灯灯头内用于固定灯管和下座板，每只灯头的涂胶量为5～8g。灯头经100～120℃温度下40分钟固化后，完全固化。胶接强度≥5MPa(玻璃-PET)；灯管无碎裂发生；灯具经160℃条件下，经8000小时连续通电照明及热老化未出现灯管破裂、松动和灯管脱落现象。
1.JTX-698型节能灯灯头用耐高温环保型胶粘剂的配制在250立升行星式三桨搅拌釜中，先加入100kg的聚醋酸乙烯-乙烯乳液，继而加入10kg自来水，搅拌10分钟后按序加入0.5kg二氧化钛干粉、200g防老剂264、100g五氯酚钠和0.5kg石膏粉，再搅拌10分钟后，待物料混合均匀后在不停搅拌的情况下分批加入250kg长石粉，全部物料加完之后，再连续搅拌2～3小时，待物料呈一白色膏状黏稠液体，用旋转黏度计测试黏度达到60～170Pa·s，即可停止搅拌并出料和包装。
2.JTX-698型节能灯灯头用耐高温环保型胶粘剂的性能测试将以上方法制出的节能灯灯头胶分别涂附在100只双U和三U型节能灯灯头内用于固定灯管和下座板，每只灯头的涂胶量为5～8g。灯头经100～120℃温度下40分钟固化后，完全固化。胶接强度≥5MPa(玻璃-PET)；灯管无碎裂发生；灯具经160℃条件下，经8000小时连续通电照明及热老化未出现灯管破裂、松动和灯管脱落现象。
权利要求
1.一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂是由以水为分散介质的乳胶100份(质量份，下同)、耐高温无机填料50～300份、增白剂0～20份、防老剂0～10份、防霉菌剂0～10份、助干剂0～20份和水等添加剂制成的一种白色膏状胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂，其特征在于其中可采用的以水为分散介质的乳胶为苯丙乳液或聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(即VAE乳液)或者聚醋酸乙烯(PVAc)乳液。
3.根据权利要求2所述的一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂，其特征在于可采用的以水为分散介质的苯丙乳液，其固含量为40％～65％；黏度为400mPa·s～1500mPa·s；玻璃化温度Tg为5～25℃；残留单体数量≤1％。
4.根据权利要求1所述的一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂，其特征在于所述的可采用的以水为分散介质的聚醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE乳液)，其固含量为45％～60％；黏度为400mPa·s～1500mPa·s；玻璃化温度Tg为-5～15℃；残留单体数量≤1％。
5.根据权利要求2所述的一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂，其特征在于可采用的以水为分散介质的聚醋酸乙烯(PVAc)乳液，其固含量为40％～65％；黏度为4.0～7.0Pa·s，灰分≤3％；残留VAc数量≤1％。
6.根据权利要求1所述的一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂，其特征在于可采用的无机填料为硅微粉或硅灰石粉、长石粉或滑石粉或石英粉或硅土或氧化铝粉或轻质、重质碳酸钙粉，填料细度为50-1200目，其用量相对于共聚乳液为100质量份，无机填料的用量范围为50～300质量份。
7.根据权利要求1所述的一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂，其特征在于采用的增白剂为钛白粉，用量相对于乳液为100份，钛白粉为0～20份。
8.根据权利要求1所述的一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂，其特征在于采用的防老剂为防老剂DOD，用量相对于乳液为100份，防老剂DOD为0～10份。
9.根据权利要求1所述的一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂，其特征在于可采用的防霉菌剂为联苯酚，用量相对于乳液为100份，联苯酚为0～10质量份；
10.根据权利要求1所述的一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂，其特征在于可采用的防霉菌剂为五氯酚钠或苯甲酸钠，用量相对于乳液为100份防霉剂为0～10份。
11.根据权利要求1所述的一种单一组份用于节能灯灯头下盖塑料件与玻璃灯管端头间胶接的胶粘剂，其特征在于可采用的助干剂为石膏粉，用量相对于乳液为100份，助干剂为0～20份。
全文摘要
本发明涉及一种胶粘剂，尤其涉及一种用以水为分散介质的苯丙乳液、聚醋酸乙烯－乙烯乳液以及聚醋酸乙烯等乳液和外加多种填料和添加剂制造出来的耐高温、环保型节能灯灯头胶接使用的胶粘剂。本发明采用最新的理念并在多年研究实践的基础上，研制出一系列既环保又耐高温、又能有效防止灯管出现爆裂的节能灯灯头胶。该胶具有以下特点胶粘剂以水为分散介质。原材料易得、制造工艺简单、使用工艺简便，造价很低。即可加热固化又可室温下放置进行冷固化。同时该胶在固化和使用过程无有害物质放出，可充分满足环保无污染的要求。
文档编号H01J5/00GK1944562SQ20061004362
公开日2007年4月11日 申请日期2006年4月17日 优先权日2006年4月17日
发明者张恩天, 段才益 申请人:张恩天, 段才益