一种LED灯管堵头用环氧胶及LED灯管胶的制作方法

文档序号:16338270发布日期:2018-12-19 06:45阅读:375来源:国知局

本发明涉及led灯管制造的技术领域,尤其是涉及一种led灯管堵头用环氧胶及led灯管胶。

背景技术

在目前的日光灯管市场上,led灯管已成为主流产品,比如t5灯和t8灯,这类灯具每年的产销量都非常巨大。t5灯和t8灯这类灯具产品的结构一般包括led灯带、控制器、玻璃管和金属堵头这些部件。在生产过程中,在将led灯带、控制器固定在玻璃管内后,需要在金属堵头内侧打上少量的胶粘剂,把堵头粘到玻璃管上。堵头粘上玻璃管后要在10分钟内达到一定的粘接强度,以方便后续工序进行。

现有的粘接堵头的堵头胶,大部分采用的都是硅胶,而且主要是加成型单组分硅胶,由于其具有初粘力高、硫化后粘结力好、硫化时无小分子物质析出、软硬适度、耐温好的特点,加成型单组分硅胶在led灯管堵头的粘接上得到广泛应用。但这种加成型单组分硅胶平时需要冷冻储存,使用前需要回温,使用工艺较为繁琐;此外,这种硅胶硫化时普遍需要在120~150℃下加热15~30min,这需要大量的电能,能耗成本高。

为此,有必要研发出无需冷藏、常温固化,而且粘接性好的led灯管用的堵头胶。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的上述问题,本发明提供了一种组分及配比合理,而且粘接性能好的led灯管堵头用的双组分环氧胶,该环氧胶无需冷藏,使用前无需回温等待,而且常温即可实现固化,无需加热,粘接过程简便易行。

为了实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

一种led灯管堵头用环氧胶,包括比例为1:1的树脂组分和固化剂组分;

所述树脂组分,按重量份数包括:

环氧树脂160-200份,

二聚酸改性环氧树脂1-50份,

填料35-50份,

触变剂7-12份;

所述固化剂组分,按重量份数包括:

硫醇固化剂180-220份,

填料10-100份,

触变剂6-9份,

聚脲型流变剂5-80份。

在双组分环氧胶中,含有硫醇结构的双组分环氧胶可以实现25℃温度下5分钟的快速固化效果,其不需要加热工艺,而且对金属和玻璃的粘结效果不亚于加成型硅胶。但单纯的硫醇固化类环氧胶应力大,抗冷热冲击能力差,在老化测试中会出现玻璃灯管破损、堵头脱落等失效现象。

本发明通过在树脂组分中添加二聚酸改性环氧树脂,可提高环氧固化物的耐冷热冲击性能,同时还可降低环氧固化物的内应力;本发明通过在固化剂组分中添加特殊流变助剂--聚脲型流变剂,可以使双组分环氧胶在具有优良挤出性能的同时也获得良好的定型效果,从而满足堵头的粘接要求。

本发明提供的这种led灯管堵头用双组分环氧胶,可以通过双组分点胶机或手工打胶的方式涂覆在堵头的内侧,然后将玻璃管插入其中,在25℃温度下静置10分钟后即可达到足够的初粘力,可以进行后续工序的操作。

优选地,一种led灯管堵头用环氧胶,包括比例为1:1的树脂组分和固化剂组分;

所述树脂组分,按重量份数包括:

环氧树脂180份,

二聚酸改性环氧树脂3-20份,

填料45份,

触变剂9份;

所述固化剂组分,按重量份数包括:

硫醇固化剂200份,

填料80份,

触变剂7份,

聚脲型流变剂10-60份。

本发明通过进一步对组分的比例进行优化筛选,使双组分环氧胶在t8led灯的生产过程中,尤其是在金属堵头的粘接上得到广泛应用,可以取代市场上主流的加成型硅胶。

其中,树脂组分的制备方法为:各成分按上述树脂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装;固化剂组分的制备方法为:除聚脲型流变剂外,各成分按上述固化剂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时;后按比例加入聚脲型流变剂,在适宜的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装。

作为本发明的技术方案的进一步描述,所述环氧树脂为双酚a型、双酚f型、环烃型或酚醛型环氧树脂的一种或者几种的混合物,且每种树脂至多具有400的环氧当量;环氧树脂是固化物的主要树脂。

作为本发明的技术方案的进一步描述,所述二聚酸改性环氧树脂在50℃下的粘度范围为200-10000mpa.s。

根据分子量和结构的不同,二聚酸改性环氧树脂在50℃下的粘度范围为200-10000mpa.s,从最低的200mpa.s直至半固态;二聚酸改性环氧树脂包括了不同结构、不同粘度的同类产品中的一种或几种的混合物。其中,本发明中,优选50℃下粘度约10000mpa.s的二聚酸改性环氧树脂esr-172l(上海众司)。

作为本发明的技术方案的进一步描述,所述树脂组分中的填料包括石棉、氧化铝、高岭土、炭黑、石墨、硅微粉、微硅粉、硅酸钙、硅藻土、氧化镁、氧化钛、氢氧化镁、氢氧化铝、石英粉、碳酸钙、碳酸镁、重晶石、云母或黏土中的一种或几种的混合物;d50粒径范围为5-500μm。

作为本发明的技术方案的进一步描述,所述树脂组分中的触变剂为亲水型触变剂,包括处理和未处理的气相二氧化硅,以及处理和未处理的膨润土的一种或几种的混合物。

树脂组分中的触变剂,选用亲水型触变剂,因为其中含有大量的羟基,可以和聚脲流变剂中的活泼氢反应形成氢键,形成高触变,达到良好的定型效果。这里所说的亲水型触变剂包括处理和非处理的气相二氧化硅和膨润土。

亲水型的气相二氧化硅常见牌号有德国赢创德固赛(evonik)的a150、a200、a300、a380;德国瓦克(wacker)的v15、v15p、n20、n20p、t30、t40;美国卡博特(cabot)的lm-150、m-5、eh-5;日本德山(tokuyama)的qs-102、qs-20ls、qs-30、qs-40;韩国东洋制铁朱式会社的k150、k200;国产的y150、y200、y300、y380等。

膨润土是常见的流变增稠剂,分为钠基膨润土、钙基膨润土、氢基膨润土(又称活性白土);有机膨润土分为几个大类,国内市场上常见的膨润土有浙江华特的bp-186、bp-183、bp-186c、bp-188b等型号。

在本发明的树脂组分中的亲水型触变剂,包括气相二氧化硅和膨润土中的一种或几种的组合物。所用产品包含但不限于上述商品、规格和牌号。

在固化剂组分中,硫醇固化剂包括至少一种含有2到4个硫醇基的聚硫醇化合物,且所述硫醇固化剂具有50到250的硫醇当量。

所述固化剂组分中的填料包括石棉、氧化铝、高岭土、炭黑、石墨、硅微粉、微硅粉、硅酸钙、硅藻土、氧化镁、氧化钛、氢氧化镁、氢氧化铝、石英粉、碳酸钙、碳酸镁、重晶石、云母或黏土中的一种或几种的混合物;d50粒径范围为5-500μm。

所述固化剂组分中的触变剂为亲水型触变剂,包括处理和未处理的气相二氧化硅,以及处理和未处理的膨润土的一种或几种的混合物。

固化剂组分中的触变剂,和树脂组分中的触变剂选择相近,也选用亲水型触变剂,因为其中含有大量的羟基,可以和聚脲流变剂中的活泼氢反应形成氢键,形成高触变,达到良好的定型效果。固化剂组分中的触变剂,详细的商品、规格型号选择,请参见树脂组分中的触变剂,此处不列举赘述。

作为本发明的技术方案的进一步描述,所述聚脲型流变剂,通过异氰酸酯单体和简单胺化合物反应,并以酯类增塑剂为溶剂,制备得到。

这种聚脲型流变剂,含有大量的活泼氢结构,可以与羟基迅速形成氢键,达到良好的定型效果。在本发明中,初始状态下,聚脲型流变剂加入到固化剂组分时对触变性能没有显著影响;但与树脂组分混合后,且亲水型触变剂与聚脲型流变剂的配比达到合适范围时,活泼氢能与羟基迅速反应形成氢键,使混合物能快速地达到基本不流动的定型状态。

聚脲型流变剂,其合成方法为先将异氰酸酯单体和简单胺化合物分别溶于酯类增塑剂中,然后按1:1~1.2的配比量加入到反应器中搅拌反应,制备得到聚脲型流变剂。

作为本发明的技术方案的进一步描述,所述异氰酸酯单体包括2,4-甲苯二异氰酸醋、2,6-甲苯二异氰酸醋、苯二异氰酸醋、二甲苯二异氰酸醋、二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基甲烷多异氰酸醋(聚midi)、萘1,5-二异氰酸醋、三苯基甲烷三异氰酸酯、二苯基砜二异氰酸醋。也包括这些异氰酸酯的氢化化合物,1-甲基-2,4-二异氰酸根合环己烷、1-甲基-2,6-二异氰酸根合环己烷、二环己基甲烷二异氰酸醋、乙二异氰酸酯、丙二异氰酸酯、1,4-丁二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸醋,以及二异氰酸酯的二聚物和三聚物(异氢脲酸酯三异氰酸酯)。这些异氰酸酯化合物可单独使用或组合使用。

所述简单胺化合物包括脂族伯胺、脂族仲胺、脂族不饱和胺、脂环族胺或芳族胺;其中,脂族伯胺,如甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、丁胺、戊胺和己胺;脂族仲胺,如二甲胺、二乙胺、二丙胺、二异丙胺和二丁胺;脂族不饱和胺,如烯丙胺和二烯丙胺;脂环族胺,如环丙胺、环丁胺、环戊胺和环己胺;以及芳族胺,如苯胺、二苯胺、甲基苯胺、乙基苯胺、甲苯胺、二甲苯胺、苯甲胺和茶胺。

所述酯类增塑剂包括邻苯二甲酸酯、己二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯、磺酸酯、1,2,4-苯三酸酯、磷酸酯、富马酸酯或马来酸酯。

作为本发明的技术方案的进一步描述,从触变性、生产效率和生产成本考虑,所述异氰酸酯单体优选为异佛尔酮二异氰酸酯,所述简单胺化合物优选为正丁胺,所述酯类增塑剂优选为邻苯二甲酸二丁酯。将异氟尔酮二异氰酸酯和正丁胺按当量比1:1.03~1.08分别溶于邻苯二甲酸二丁酯中,浓度控制在30%。先将异氟尔酮二异氰酸酯溶液加入到反应器中并保温至60℃,然后在搅拌状态下分三次加入正丁胺溶液,再搅拌15min后降温出料,反应过程中可加入少量二月桂酸二丁基锡做催化剂。

本发明还提供了一种led灯管胶,其采用上述环氧胶,并通过双组分点胶机或手工打胶的方式将led灯管胶涂覆在堵头的内侧,之后粘接玻璃灯管。在施胶时将灯管胶打在堵头内侧,胶量为0.1~0.3g,施胶后将玻璃灯管插入并旋转,静置10分钟后达到不小于3n的扭力,然后进入下一步工序。

基于上述的技术方案,本发明取得的技术效果为:

(1)本发明提供的led灯管堵头用双组分环氧胶,其采用树脂组分和固化剂组分配合,其中树脂组分添加了二聚酸改性环氧树脂,可提高环氧固化物的耐冷热冲击性能,同时还可降低环氧固化物的内应力;同时,本发明通过在固化剂组分中添加特殊流变助剂--聚脲型流变剂,可以使双组分环氧胶在具有优良挤出性能的同时也获得良好的定型效果,从而满足堵头的粘接要求。

(2)本发明的led灯管堵头用双组分环氧胶,无需冷藏,使用前无需回温等待,储存和使用工艺明显简化;而且常温固化,无需加热,可以降低生产能耗,节约生产成本。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。本发明给出了的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。

实施例1

树脂组分的制备方法:各成分按上述树脂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装;

固化剂组分的制备方法为:除聚脲型流变剂外,各成分按上述固化剂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时;后按比例加入聚脲型流变剂,在适宜的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装。

聚脲型流变剂的制备方法:将异氟尔酮二异氰酸酯和正丁胺按当量比1:1.03~1.08分别溶于邻苯二甲酸二丁酯中,浓度控制在30%。先将异氟尔酮二异氰酸酯溶液加入到反应器中并保温至60℃,然后在搅拌状态下分三次加入正丁胺溶液,再搅拌15min后降温出料,反应过程中加入少量二月桂酸二丁基锡做催化剂。

用点胶机按树脂组分与固化剂组分的比例为1:1的比例混合,在堵头内侧环形打胶0.1~0.3g,观察流挂情况(无流挂为佳,流挂大为不合格),后插入玻璃灯管并旋转,静置约10~25分钟后进入下一道工序。

实施例2

树脂组分的制备方法:各成分按上述树脂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装;

固化剂组分的制备方法:除聚脲型流变剂外,各成分按上述固化剂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时;后按比例加入聚脲型流变剂,在适宜的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装。

聚脲型流变剂的制备方法同实施例1。

用点胶机按树脂组分与固化剂组分的比例为1:1的比例混合,在堵头内侧环形打胶0.1~0.3g,观察流挂情况(无流挂为佳,流挂大为不合格),后插入玻璃灯管并旋转,静置约10~25分钟后进入下一道工序。

实施例3

树脂组分的制备方法:各成分按上述树脂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装;

固化剂组分的制备方法:除聚脲型流变剂外,各成分按上述固化剂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时;后按比例加入聚脲型流变剂,在适宜的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装。

聚脲型流变剂的制备方法同实施例1。

用点胶机按树脂组分与固化剂组分的比例为1:1的比例混合,在堵头内侧环形打胶0.1~0.3g,观察流挂情况(无流挂为佳,流挂大为不合格),后插入玻璃灯管并旋转,静置约10~25分钟后进入下一道工序。

实施例4

树脂组分的制备方法:各成分按上述树脂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装;

固化剂组分的制备方法:除聚脲型流变剂外,各成分按上述固化剂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时;后按比例加入聚脲型流变剂,在适宜的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装。

聚脲型流变剂的制备方法同实施例1。

用点胶机按树脂组分与固化剂组分的比例为1:1的比例混合,在堵头内侧环形打胶0.1~0.3g,观察流挂情况(无流挂为佳,流挂大为不合格),后插入玻璃灯管并旋转,静置约10~25分钟后进入下一道工序。

比较例1(树脂组分中未添加二聚酸改性环氧树脂)

树脂组分的制备方法:各成分按上述树脂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装;

固化剂组分的制备方法:除聚脲型流变剂外,各成分按上述固化剂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时;后按比例加入聚脲型流变剂,在适宜的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装。

聚脲型流变剂的制备方法同实施例1。

用点胶机按树脂组分与固化剂组分的比例为1:1的比例混合,在堵头内侧环形打胶0.1~0.3g,观察流挂情况(无流挂为佳,流挂大为不合格),后插入玻璃灯管并旋转,静置约10~25分钟后进入下一道工序。

比较例2

树脂组分的制备方法:各成分按上述树脂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装;

固化剂组分的制备方法:除聚脲型流变剂外,各成分按上述固化剂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时;后按比例加入聚脲型流变剂,在适宜的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装。

聚脲型流变剂的制备方法同实施例1。

用点胶机按树脂组分与固化剂组分的比例为1:1的比例混合,在堵头内侧环形打胶0.1~0.3g,观察流挂情况(无流挂为佳,流挂大为不合格),后插入玻璃灯管并旋转,静置约10~25分钟后进入下一道工序。

比较例3

树脂组分的制备方法:各成分按上述树脂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装;

固化剂组分的制备方法:除聚脲型流变剂外,各成分按上述固化剂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时;后按比例加入聚脲型流变剂,在适宜的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装。

聚脲型流变剂的制备方法同实施例1。

用点胶机按树脂组分与固化剂组分的比例为1:1的比例混合,在堵头内侧环形打胶0.1~0.3g,观察流挂情况(无流挂为佳,流挂大为不合格),后插入玻璃灯管并旋转,静置约10~25分钟后进入下一道工序。

比较例4

树脂组分的制备方法:各成分按上述树脂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装;

固化剂组分的制备方法:除聚脲型流变剂外,各成分按上述固化剂组分的比例加入动力混合机中加热至60℃,在适当的公转和自转速度下真空分散1~2小时;后按比例加入聚脲型流变剂,在适宜的公转和自转速度下真空分散1~2小时后出料包装。

聚脲型流变剂的制备方法同实施例1。

用点胶机按树脂组分与固化剂组分的比例为1:1的比例混合,在堵头内侧环形打胶0.1~0.3g,观察流挂情况(无流挂为佳,流挂大为不合格),后插入玻璃灯管并旋转,静置约10~25分钟后进入下一道工序。

对实施例1~4和比较例1~4的环氧胶进行测试,测试结果如下所示。

表1实施例1~4的led灯管堵头用环氧胶性能测试结果

表2比较例1~4的led灯管堵头用环氧胶性能测试结果

由表1和表2可以看出,实施例1~实施例4提供的led灯管堵头用双组分环氧胶,其采用树脂组分和固化剂组分配合,其中树脂组分添加了二聚酸改性环氧树脂,可提高环氧固化物的耐冷热冲击性能,同时还可降低环氧固化物的内应力;同时,本发明通过在固化剂组分中添加特殊流变助剂--聚脲型流变剂,可以使双组分环氧胶在具有优良挤出性能的同时也获得良好的定型效果,从而满足堵头的粘接要求。

以上内容仅仅为本发明的结构所作的举例和说明,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

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