本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高强度易清洁耐老化的led灯罩材料及含有灯罩材料的led灯。
背景技术：
led灯是一块电致发光的半导体材料芯片，用银胶或白胶固化到支架上，然后用银线或金线连接芯片和电路板，四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，最后安装外壳而成。目前led等被广泛应用于生活以及工业生产中的各个领域，如街边的路灯。
而作为户外的led灯，则对led灯的灯罩材料需要有很高的要求，如户外的led灯罩材料需要有较高的抗冲击强度、易清洁以及耐候的特点；此外对于灯罩材料的散热性能也是需要考虑的，灯罩材料散热性能好可有利于提高led灯的使用寿命。目前，现有技术对于led的灯罩材料的研究开发并不是很多。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种高强度易清洁耐老化的led灯罩材料。所述的led灯罩材料同时具有高强度、易清洁以及耐老化的特点。
本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：
一种高强度易清洁耐老化的led灯罩材料，其包含如下重量份的原料组分：
聚碳酸酯80～120份；增韧剂5～10份；多壁碳纳米管5～10份；抗氧剂1～3份；紫外吸收剂1～3份；双马来酰亚胺1～3份；硅烷偶联剂0.5～2份；润滑剂0.1～1份。
优选地，所述的高强度易清洁耐老化的led灯罩材料，其包含如下重量份的原料组分：
聚碳酸酯100～120份；增韧剂8～10份；多壁碳纳米管8～10份；抗氧剂2～3份；紫外吸收剂2～3份；双马来酰亚胺2～3份；硅烷偶联剂0.5～2份；润滑剂0.5～1份。
优选地，所述的增韧剂具体为增韧剂em500。
优选地，所述的抗氧剂为抗氧剂1010。
优选地，所述的紫外吸收剂为紫外吸收剂uv531。
优选地，所述的润滑剂为硬脂酸钙。
优选地，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
优选地，所述的多壁碳纳米管为改性多壁碳纳米管。
进一步优选地，所述的改性多壁碳纳米管通过如下方法制备得到：
(1)将原料多壁碳纳米管放入混合酸溶液中浸泡8～12h，浸泡后用清水洗涤至中性后得酸处理过的原料；所述的混合酸溶液为浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸溶液；
(2)将酸处理过的原料加入水中，调节ph为8～9，然后加入丙二酰胺；在70～90℃下反应3～5h；
(3)反应结束后进行固液分离，洗涤固体，再经干燥后即得所述的改性多壁碳纳米管。
进一步优选地，步骤(1)中将原料碳纳米管和六方氮化硼混合后放入混合酸溶液中浸泡10h。
进一步优选地，步骤(1)中浓硫酸和浓硝酸的体积用量比为3:1。
进一步优选地，步骤(2)中水的重量用量为酸处理过的原料总重量的5～8倍。
最优选地，步骤(2)中水的重量用量为酸处理过的原料总重量的6倍。
进一步优选地，步骤(2)中丙二酰胺的重量用量为酸处理过的原料总重量的1/5～1/3。
最优选地，步骤(2)中丙二酰胺的重量用量为酸处理过的原料总重量的1/4。
上述高强度易清洁耐老化的led灯罩材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
将聚碳酸酯、增韧剂、多壁碳纳米管、抗氧剂、紫外吸收剂、双马来酰亚胺、硅烷偶联剂、润滑剂放入混合机中混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒后即得所述高强度易清洁耐老化的led灯罩材料。
本发明还提供一种led灯，所述的上述高强度易清洁耐老化的led灯罩材料。
有益效果：本发明提供一种全新组成的led灯罩材料；所述的led灯罩材料通过加入增韧剂可以使得灯罩材料的抗冲击性能增强；通过加入抗氧剂和紫外吸收剂可以防止led灯罩材料过早老化；通过加入多壁碳纳米管一方面可以消除led灯罩材料表面的，从而使得灯罩表面不会因为静电作用而吸附灰尘以至于不容易清洁，另一方面，通过加入多壁碳纳米管同时可以使得灯罩具有很好的导热散热效果，有利于led的散热，从而延长led灯的使用寿命；更进一步地，通过加入由本发明所述改性方法制备得到的改性多壁碳纳米管，其导热散热效果更好；由于本发明所述的灯罩材料具有高强度、抗老化、易清洁以及导热散热作用，因此可以应用于户外大功率led路灯。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
实施例1灯罩材料的制备
聚碳酸酯100份；增韧剂(具体为增韧剂em500)8份；多壁碳纳米管8份；抗氧剂(具体为抗氧剂1010)2份；紫外吸收剂(具体为紫外吸收剂uv531)2份；双马来酰亚胺2份；硅烷偶联剂(具体为硅烷偶联剂kh550)0.5份；润滑剂(具体为硬脂酸钙)0.5份。
制备方法：将聚碳酸酯、增韧剂、多壁碳纳米管、抗氧剂、紫外吸收剂、双马来酰亚胺、硅烷偶联剂、润滑剂放入混合机中混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒后即得所述高强度易清洁耐老化的led灯罩材料。
所述的led灯罩材料通过加入增韧剂使得灯罩材料的抗冲击性能增强；通过加入抗氧剂和紫外吸收剂可以防止led灯罩材料过早老化；通过加入多壁碳纳米管一方面可以消除led灯罩材料表面的，从而使得灯罩表面不会因为静电作用而吸附灰尘以至于不容易清洁，另一方面，通过加入多壁碳纳米管同时可以使得灯罩具有很好的导热散热效果。
按gb/t10297-1998方法测得该实施例制备得到的灯罩材料的热传导系数为1.2w/(m*k)，可以满足正常功率的路灯的灯罩材料散热需求。
实施例2灯罩材料的制备
聚碳酸酯100份；增韧剂(具体为增韧剂em500)8份；改性多壁碳纳米管8份；抗氧剂(具体为抗氧剂1010)2份；紫外吸收剂(具体为紫外吸收剂uv531)2份；双马来酰亚胺2份；硅烷偶联剂(具体为硅烷偶联剂kh550)0.5份；润滑剂(具体为硬脂酸钙)0.5份。
所述改性多壁碳纳米管通过如下方法制备得到：(1)将原料多壁碳纳米管放入混合酸溶液中浸泡10h，浸泡后用清水洗涤至中性后得酸处理过的原料；所述的混合酸溶液为浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸溶液；(2)将酸处理过的原料加入水中，调节ph为8.5，然后加入丙二酰胺；在80℃下反应4h；(3)反应结束后进行固液分离，洗涤固体，再经干燥后即得所述的改性多壁碳纳米管；其中，步骤(1)中浓硫酸和浓硝酸的体积用量比为3:1；步骤(2)中水的重量用量为酸处理过的原料总重量的6倍；步骤(2)中丙二酰胺的重量用量为酸处理过的原料总重量的1/4。
制备方法：将聚碳酸酯、增韧剂、多壁碳纳米管、抗氧剂、紫外吸收剂、双马来酰亚胺、硅烷偶联剂、润滑剂放入混合机中混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒后即得所述高强度易清洁耐老化的led灯罩材料。
所述的led灯罩材料通过加入增韧剂使得灯罩材料的抗冲击性能增强；通过加入抗氧剂和紫外吸收剂可以防止led灯罩材料过早老化；通过加入多壁碳纳米管一方面可以消除led灯罩材料表面的，从而使得灯罩表面不会因为静电作用而吸附灰尘以至于不容易清洁，另一方面，通过加入多壁碳纳米管同时可以使得灯罩具有很好的导热散热效果。
按gb/t10297-1998方法测得该实施例制备得到的灯罩材料的热传导系数为3.9w/(m*k)。和实施例1相比，该实施例制备得到的灯罩材料采用了改性多壁碳纳米管，使得灯罩的的散热性能大幅增强。
实施例3灯罩材料的制备
聚碳酸酯80份；增韧剂(具体为增韧剂em500)10份；多壁碳纳米管10份；抗氧剂(具体为抗氧剂1010)1份；紫外吸收剂(具体为紫外吸收剂uv531)1份；双马来酰亚胺1份；硅烷偶联剂(具体为硅烷偶联剂kh550)1份；润滑剂(具体为硬脂酸钙)1份。
制备方法：将聚碳酸酯、增韧剂、多壁碳纳米管、抗氧剂、紫外吸收剂、双马来酰亚胺、硅烷偶联剂、润滑剂放入混合机中混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒后即得所述高强度易清洁耐老化的led灯罩材料。
所述的led灯罩材料通过加入增韧剂使得灯罩材料的抗冲击性能增强；通过加入抗氧剂和紫外吸收剂可以防止led灯罩材料过早老化；通过加入多壁碳纳米管一方面可以消除led灯罩材料表面的，从而使得灯罩表面不会因为静电作用而吸附灰尘以至于不容易清洁，另一方面，通过加入多壁碳纳米管同时可以使得灯罩具有很好的导热散热效果。
按gb/t10297-1998方法测得该实施例制备得到的灯罩材料的热传导系数为1.4w/(m*k)，可以满足正常功率的路灯的灯罩材料散热需求。
实施例4灯罩材料的制备
聚碳酸酯80份；增韧剂(具体为增韧剂em500)10份；改性多壁碳纳米管10份；抗氧剂(具体为抗氧剂1010)1份；紫外吸收剂(具体为紫外吸收剂uv531)1份；双马来酰亚胺1份；硅烷偶联剂(具体为硅烷偶联剂kh550)1份；润滑剂(具体为硬脂酸钙)1份。
所述改性多壁碳纳米管通过如下方法制备得到：(1)将原料多壁碳纳米管放入混合酸溶液中浸泡10h，浸泡后用清水洗涤至中性后得酸处理过的原料；所述的混合酸溶液为浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸溶液；(2)将酸处理过的原料加入水中，调节ph为8.5，然后加入丙二酰胺；在80℃下反应4h；(3)反应结束后进行固液分离，洗涤固体，再经干燥后即得所述的改性多壁碳纳米管；其中，步骤(1)中浓硫酸和浓硝酸的体积用量比为3:1；步骤(2)中水的重量用量为酸处理过的原料总重量的6倍；步骤(2)中丙二酰胺的重量用量为酸处理过的原料总重量的1/4。
制备方法：将聚碳酸酯、增韧剂、多壁碳纳米管、抗氧剂、紫外吸收剂、双马来酰亚胺、硅烷偶联剂、润滑剂放入混合机中混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒后即得所述高强度易清洁耐老化的led灯罩材料。
所述的led灯罩材料通过加入增韧剂使得灯罩材料的抗冲击性能增强；通过加入抗氧剂和紫外吸收剂可以防止led灯罩材料过早老化；通过加入多壁碳纳米管一方面可以消除led灯罩材料表面的，从而使得灯罩表面不会因为静电作用而吸附灰尘以至于不容易清洁，另一方面，通过加入多壁碳纳米管同时可以使得灯罩具有很好的导热散热效果。
按gb/t10297-1998方法测得该实施例制备得到的灯罩材料的热传导系数为4.2w/(m*k)。和实施例1相比，该实施例制备得到的灯罩材料采用了改性多壁碳纳米管，使得灯罩的散热性能大幅增强。
实施例5灯罩材料的制备
聚碳酸酯120份；增韧剂(具体为增韧剂em500)5份；多壁碳纳米管5份；抗氧剂(具体为抗氧剂1010)3份；紫外吸收剂(具体为紫外吸收剂uv531)3份；双马来酰亚胺3份；硅烷偶联剂(具体为硅烷偶联剂kh550)2份；润滑剂(具体为硬脂酸钙)0.1份。
制备方法：将聚碳酸酯、增韧剂、多壁碳纳米管、抗氧剂、紫外吸收剂、双马来酰亚胺、硅烷偶联剂、润滑剂放入混合机中混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒后即得所述高强度易清洁耐老化的led灯罩材料。
所述的led灯罩材料通过加入增韧剂使得灯罩材料的抗冲击性能增强；通过加入抗氧剂和紫外吸收剂可以防止led灯罩材料过早老化；通过加入多壁碳纳米管一方面可以消除led灯罩材料表面的，从而使得灯罩表面不会因为静电作用而吸附灰尘以至于不容易清洁，另一方面，通过加入多壁碳纳米管同时可以使得灯罩具有很好的导热散热效果。
按gb/t10297-1998方法测得该实施例制备得到的灯罩材料的热传导系数为0.9w/(m*k)，可以满足正常功率的路灯的灯罩材料散热需求。
实施例6灯罩材料的制备
聚碳酸酯120份；增韧剂(具体为增韧剂em500)5份；改性多壁碳纳米管5份；抗氧剂(具体为抗氧剂1010)3份；紫外吸收剂(具体为紫外吸收剂uv531)3份；双马来酰亚胺3份；硅烷偶联剂(具体为硅烷偶联剂kh550)2份；润滑剂(具体为硬脂酸钙)0.1份。
所述改性多壁碳纳米管通过如下方法制备得到：(1)将原料多壁碳纳米管放入混合酸溶液中浸泡10h，浸泡后用清水洗涤至中性后得酸处理过的原料；所述的混合酸溶液为浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸溶液；(2)将酸处理过的原料加入水中，调节ph为8.5，然后加入丙二酰胺；在80℃下反应4h；(3)反应结束后进行固液分离，洗涤固体，再经干燥后即得所述的改性多壁碳纳米管；其中，步骤(1)中浓硫酸和浓硝酸的体积用量比为3:1；步骤(2)中水的重量用量为酸处理过的原料总重量的6倍；步骤(2)中丙二酰胺的重量用量为酸处理过的原料总重量的1/4。
制备方法：将聚碳酸酯、增韧剂、多壁碳纳米管、抗氧剂、紫外吸收剂、双马来酰亚胺、硅烷偶联剂、润滑剂放入混合机中混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒后即得所述高强度易清洁耐老化的led灯罩材料。
所述的led灯罩材料通过加入增韧剂使得灯罩材料的抗冲击性能增强；通过加入抗氧剂和紫外吸收剂可以防止led灯罩材料过早老化；通过加入多壁碳纳米管一方面可以消除led灯罩材料表面的，从而使得灯罩表面不会因为静电作用而吸附灰尘以至于不容易清洁，另一方面，通过加入多壁碳纳米管同时可以使得灯罩具有很好的导热散热效果。
按gb/t10297-1998方法测得该实施例制备得到的灯罩材料的热传导系数为3.8w/(m*k)。和实施例1相比，该实施例制备得到的灯罩材料采用了改性多壁碳纳米管，使得灯罩的散热性能大幅增强。