CN104017448B

CN104017448B - 一种高导热水溶性光扩散涂料及制备方法和制备涂层方法

Info

Publication number: CN104017448B
Application number: CN201410263443.XA
Authority: CN
Inventors: 陈亮; 黄晓明; 乔更新; 邹细勇; 石岩; 金尚忠
Original assignee: Zhejiang Jinling Lighting Appliance Co ltd; China Jiliang University
Current assignee: ZHEJIANG JINLING LIGHTING ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd; China Jiliang University
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2034-06-13
Also published as: CN104017448A

Abstract

一种高导热水溶性光扩散涂料及制备方法和制备涂层方法，属于光学技术领域。其特征在于由重量百分含量的以下组分制成：水性聚丙烯酸树脂40‑50%、纳米碳酸钙15‑25%、纳米氧化铝5‑15%、分散剂0.2‑0.8%、消泡剂0.2‑0.8%、去离子水20‑30。上述一种高导热水溶性光扩散涂料及制备方法和制备涂层方法，解决了LED灯眩光、光污染等问题，其光源均匀、柔和、饱满，具有很好的光透过性、光散射性，散热效果好，使用寿命长；且制备方法简单、方便。

Description

一种高导热水溶性光扩散涂料及制备方法和制备涂层方法

技术领域

本发明属于光学技术领域，具体为一种高导热水溶性光扩散涂料及制备方法和制备涂层方法。

背景技术

LED（发光二极管）由于其高发光效率、低效率、长寿命、环保等特点，在亮化工程辅助照明公共场合，LED照明灯逐渐替代了一些传统光源产品。传统LED灯壁散热效果不理想，出热效率差，灯寿命短。采用导热型塑料，最大限度形成并且达到有效地热传导，近年来已成为研究热点。光扩散膜材料是具有很好的光透过性和光散射性的一类材料,能解决LED灯眩光问题。为了避免光污染的危害，使用扩散膜材料可以将点光源转换成面光源，使光线形成漫反射来达到匀光的效果，这样整体光源更均匀、柔和、饱满。光扩散涂层独特的光学特性，使其在光电领域有广阔的应用前景。市场的需求和政策的支持都预示着LED照明灯具的市场前景十分广阔，作为LED照明灯具外壳材料的光扩散材料也随之迎来巨大的市场需求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种高导热水溶性光扩散涂料及制备方法和制备涂层方法的技术方案，解决了LED灯眩光、光污染等问题，其光源均匀、柔和、饱满，具有很好的光透过性、光散射性，散热效果好，使用寿命长。

所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于由重量百分含量的以下组分制成：水性聚丙烯酸树脂40-50%、纳米碳酸钙15-25%、纳米氧化铝5-15%、分散剂0.2-0.8%、消泡剂0.2-0.8%、去离子水20-30%；所述的分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂，所述的消泡剂为常规水性消泡剂；所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为1-30μm。

所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为5-20μm，优选8-15μm，更优选10-12μm。

所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于水性聚丙烯酸树脂42-48%、纳米碳酸钙18-23%、纳米氧化铝8-12%、分散剂0.3-0.7%、消泡剂0.3-0.7%、去离子水22-28%。

所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于水性聚丙烯酸树脂44-46%、纳米碳酸钙20-22%、纳米氧化铝9-10%、分散剂0.4-0.5%、消泡剂0.4-0.5%、去离子水24-26%。

所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）按照重量百分含量称取以下组分：水性聚丙烯酸树脂40-50%、纳米碳酸钙15-25%、纳米氧化铝5-15%、分散剂0.2-0.8%、消泡剂0.2-0.8%、去离子水20-30%，备用；

2）在水性聚丙烯酸树脂中依次加入去离子水、纳米碳酸钙，添加纳米碳酸钙时的溶液温度控制在20-30℃，进行每隔9-10min一次的超声混合，每次混合时间控制在3-4min,共混和3-5次；

3）然后依次加入消泡剂、纳米氧化铝，添加纳米氧化铝时的溶液温度控制在60-70℃，进行每隔9-10min一次的超声混合，每次混合时间控制在6-8min，共混合2-3次；随后加入分散剂混合均匀。

所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料的制备方法，其特征在于步骤2）中：溶液温度控为22-28℃，优选24-26℃。

所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料的制备方法，其特征在于步骤3）中：溶液温度控为62-68℃，优选64-66℃。

混合后的组分溶液要达到较低的气泡率，大于0.5mm的气泡要将至0.02%一下。

光扩散涂料制备玻璃管内壁涂层的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将玻璃管浸没于混合好的光扩散涂料溶液中，待浸泡5-6min钟后通过提拉办法取出；

2）然后通过玻璃管旋转和双端交替送风的方式进行烘干，涂层的上下厚薄差控制在3%以下，烘干过程中玻璃管旋转的速度控制在1-3min/转，玻璃管双端送热风的交替间隔控制在4-6min，热风温度控制在70-100℃。

所述的制备玻璃管内壁涂层的方法，其特征在于步骤2）中转速为2min/转，玻璃管双端送热风的交替间隔控制在5min，热风温度控制在75-95℃，优选80-90℃。

上述一种高导热水溶性光扩散涂料及制备方法和制备涂层方法，解决了LED灯眩光、光污染等问题，其光源均匀、柔和、饱满，具有很好的光透过性、光散射性，散热效果好，使用寿命长；且制备方法简单、方便。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本发明人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。

实施例1

1）称取水性聚丙烯酸树脂400g、纳米碳酸钙180g、纳米氧化铝150g、分散剂5g、消泡剂5g、去离子水260g，备用；所述的分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂，所述的消泡剂为常规水性消泡剂；所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为1μm；

2）在水性聚丙烯酸树脂中依次加入去离子水、纳米碳酸钙，添加纳米碳酸钙时的溶液温度控制在20℃，进行每隔9min一次的超声混合，每次混合时间控制在3min,共混和3次；

3）然后依次加入消泡剂、纳米氧化铝，添加纳米氧化铝时的溶液温度控制在60℃，进行每隔9min一次的超声混合，每次混合时间控制在6min，共混合2次；随后加入分散剂混合均匀，即得光扩散涂料。

实施例2

1）称取水性聚丙烯酸树脂420g、纳米碳酸钙250g、纳米氧化铝50g、分散剂4g、消泡剂6g、去离子水270g，备用；所述的分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂，所述的消泡剂为常规水性消泡剂；所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为5μm；

2）在水性聚丙烯酸树脂中依次加入去离子水、纳米碳酸钙，添加纳米碳酸钙时的溶液温度控制在22℃，进行每隔10min一次的超声混合，每次混合时间控制在3min,共混和4次；

3）然后依次加入消泡剂、纳米氧化铝，添加纳米氧化铝时的溶液温度控制在62℃，进行每隔10min一次的超声混合，每次混合时间控制在7min，共混合3次；随后加入分散剂混合均匀，即得光扩散涂料。

实施例3

1）称取水性聚丙烯酸树脂450g、纳米碳酸钙200g、纳米氧化铝120g、分散剂2g、消泡剂5g、去离子水220g，备用；所述的分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂，所述的消泡剂为常规水性消泡剂；所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为15μm；

2）在水性聚丙烯酸树脂中依次加入去离子水、纳米碳酸钙，添加纳米碳酸钙时的溶液温度控制在25℃，进行每隔10min一次的超声混合，每次混合时间控制在4min,共混和5次；

3）然后依次加入消泡剂、纳米氧化铝，添加纳米氧化铝时的溶液温度控制在65℃，进行每隔10min一次的超声混合，每次混合时间控制在8min，共混合3次；随后加入分散剂混合均匀，即得光扩散涂料。

实施例4

1）称取水性聚丙烯酸树脂480g、纳米碳酸钙150g、纳米氧化铝80g、分散剂8g、消泡剂2g、去离子水280g，备用；所述的分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂，所述的消泡剂为常规水性消泡剂；所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为20μm；

2）在水性聚丙烯酸树脂中依次加入去离子水、纳米碳酸钙，添加纳米碳酸钙时的溶液温度控制在28℃，进行每隔10min一次的超声混合，每次混合时间控制在4min,共混和4次；

实施例5

1）称取水性聚丙烯酸树脂500g、纳米碳酸钙160g、纳米氧化铝60g、分散剂7g、消泡剂3g、去离子水270g，备用；所述的分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂所述的消泡剂为常规水性消泡剂；所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为30μm；

2）在水性聚丙烯酸树脂中依次加入去离子水、纳米碳酸钙，添加纳米碳酸钙时的溶液温度控制在30℃，进行每隔10min一次的超声混合，每次混合时间控制在4min,共混和3次；

3）然后依次加入消泡剂、纳米氧化铝，添加纳米氧化铝时的溶液温度控制在70℃，进行每隔9min一次的超声混合，每次混合时间控制在7min，共混合2次；随后加入分散剂混合均匀，即得光扩散涂料。

混合后的组分溶液通过控制超声混合的振动功率和时间降低气泡率，要达到较低的气泡率，大于0.5mm的气泡要降至0.02%以下。

采用上述光扩散涂料制备玻璃管内壁涂层的方法，包括以下步骤：

以下通过相应的试验数据进一步证明本发明的有益效果。

试验一：对采用实施例1-5的涂料制得的光扩散涂层进行透光率和雾度进行测试对比，测量结果如表1所示：

表1表明：本发明制备的光扩散涂层能够达到较好的透光率和雾度，从而能够很好的满足国标的要求。

Claims

1.一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于由重量百分含量的以下组分制成：水性聚丙烯酸树脂40-50%、纳米碳酸钙15-25%、纳米氧化铝5-15%、分散剂0.2-0.8%、消泡剂0.2-0.8%、去离子水20-30%；所述的分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂，所述的消泡剂为常规水性消泡剂；所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为1-30μm；

其制备方法采用以下步骤：

1）按照重量百分含量称取以下组分：水性聚丙烯酸树脂40-50%、纳米碳酸钙15-25%、纳米氧化铝5-15%、分散剂0.2-0.8%、消泡剂0.2-0.8%、去离子水20-30%，备用；所述的分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂，所述的消泡剂为常规水性消泡剂；所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为1-30μm；

2.如权利要求1所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为5-20μm。

3.如权利要求1所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为8-15μm。

4.如权利要求1所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于水性聚丙烯酸树脂42-48%、纳米碳酸钙18-23%、纳米氧化铝8-12%、分散剂0.3-0.7%、消泡剂0.3-0.7%、去离子水22-28%。

5.如权利要求1所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于水性聚丙烯酸树脂44-46%、纳米碳酸钙20-22%、纳米氧化铝9-10%、分散剂0.4-0.5%、消泡剂0.4-0.5%、去离子水24-26%。

6.如权利要求1所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于步骤2）中：溶液温度控为22-28℃。

7.如权利要求1所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于步骤2）中：溶液温度控为24-26℃。

8.如权利要求1所述的一种具有高导热水溶性光扩散涂料，其特征在于步骤3）中：溶液温度控为62-68℃。

9.采用权利要求1所述的具有高导热水溶性光扩散涂料制备玻璃管内壁涂层的方法，其特征在于包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的制备玻璃管内壁涂层的方法，其特征在于步骤2）中转速为2min/转，玻璃管双端送热风的交替间隔控制在5min，热风温度控制在75-95℃。