一种LED灯具用散热涂料的制作方法

文档序号:12404989阅读:267来源:国知局

本发明属于涂料技术领域,更具体地,本发明涉及一种LED灯具用散热涂料。



背景技术:

当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下,节约能源是我们未来面临的重要的问题,在照明领域,LED发光产品的应用正吸引着世人的目光,LED具有光效高、使用寿命长、节能、环保等众多优点,越来越广泛的应用于众多领域。它是21世纪的新型光源,具有效率高、寿命长、不易破损等传统光源无法与之比较的优点。目前市场上使用的LED灯一般会在表面涂覆散热涂料,但是现有的散热涂料存在着以下缺点:

(1)产品的耐候性、耐水性一般不能达到要求;

(2)在发生火灾时,这些防火涂料的成膜物质不能承受急剧升高的温度而很快被烧毁,而不能起到防火灾的作用;

(3)防腐、耐酸碱等性能差;

这大大影响了LED涂层的使用寿命。

因此,非常需要通过配方的改进,得到固化时间短、耐候性强、耐火性能好且具有防腐、以及耐酸碱能力的LED灯具用散热涂料。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明的一个方面提供一种LED灯具用散热涂料,按重量份计,包括以下组分:

6~18重量份的风积沙、5~15重量份的聚四氟乙烯颗粒、5~10重量份的纳米二氧化钛、5~10重量份的紫砂、3~10重量份的氮化硅、1~5重量份的KH-560、1~5重量份的KH-550、5~10重量份的环氧封端聚醚胺、8~10重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、4~6重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、1~4重量份的8-萘胺-1-磺酸、3~5重量份的1,5-萘二磺酸、5~10重量份的十二烷基硫醇、20~50重量份的乙醇以及50~100重量份的去离子水;

优选地,所述的LED灯具用散热涂料,按重量份计,包括以下组分:

8重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、7重量份的纳米二氧化钛、7重量份的紫砂、8重量份的氮化硅、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷基硫醇、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水。

在一种实施方式中,所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:

在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺。

在一种实施方式中,所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:

将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;

在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到异丙醇中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

1、环氧封端聚醚胺含有大量羟基,可以大大提高涂料与基材的粘结力,提高涂料的耐老化能力,此外,其还可与氨基反应,提高交联密度和固化速率,此外侧链上大量刚性苯环的引入,可以提高分子链的距离,提高阻燃效果。

2、聚苯并咪唑具有优异的耐候性,耐老化能力和耐火性能,通过磺化以及β-环糊精改性既可以大大提高其与体系的相容性,又可以大大提高体系的交联密度,提高黏结力和强度,从而提供了本发明的有益技术效果。

3、1,4,5,8-萘四甲酸酐可以与氨基反应,大大提高体系的交联速度,缩短固化时间,从而提供了本发明的有益技术效果。

4、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的加入可进一步提高体系的刚性,并同时与咪唑基团发生离子交联,提高体系的交联密度,进一步提高黏结力和强度,从而提供了本发明的有益技术效果。

具体实施方式

原料:

所有四胺、二酸均购自CTI,SigmaAldrich,AlfaAesar或SCRC,并且直接使用,无需进一步纯化。环氧硅烷偶联剂KH-560以及氨基硅烷偶联剂KH-550购自国药集团化学试剂有限公司。风积沙(平均粒径0.074~0.250㎜)、聚四氟乙烯颗粒(平均粒径5微米)、纳米二氧化钛(平均粒径100nm)、紫砂(平均粒径500目)及氮化硅(平均粒径500目)购自国药集团化学试剂有限公司,其他原料均购自阿拉丁试剂有限公司。

实施例1

将8重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、7重量份的纳米二氧化钛、7重量份的紫砂、8重量份的氮化硅、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷基硫醇、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。

所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:

在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;

所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:

将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;

在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到异丙醇中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。

实施例2

将8重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、7重量份的纳米二氧化钛、7重量份的紫砂、8重量份的氮化硅、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷基硫醇、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。

所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:

在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;

所述氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:

将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑。

实施例3

将8重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、7重量份的纳米二氧化钛、7重量份的紫砂、8重量份的氮化硅、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷基硫醇、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。

所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:

将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;

在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到异丙醇中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。

实施例4

将8重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、7重量份的纳米二氧化钛、7重量份的紫砂、8重量份的氮化硅、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷基硫醇、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。

所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:

在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺。

实施例5

将8重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、7重量份的纳米二氧化钛、7重量份的紫砂、8重量份的氮化硅、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、8重量份的十二烷基硫醇、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料;

所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:

在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;

所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:

将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;

在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到异丙醇中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。

实施例6

将8重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、7重量份的纳米二氧化钛、7重量份的紫砂、8重量份的氮化硅、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷基硫醇、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。

所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:

在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;

所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:

将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;

在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到异丙醇中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。

实施例7

将8重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、7重量份的纳米二氧化钛、7重量份的紫砂、8重量份的氮化硅、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、8重量份的十二烷基硫醇、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。

所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:

在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;

所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:

将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;

在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到异丙醇中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。

测试条件

将实施例1-7所得的LED灯具用散热涂料涂覆在LED灯具表面上,并测试性能,按照GB/14907-2002标准测试。

测试结果见表1。

表1

以上数据可以看出,与不使用环氧封端聚醚胺、β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、1,4,5,8-萘四甲酸酐、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的涂料相比,本发明的涂料具有明显更好的性能,因此提供了本发明的有益技术效果。

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