CN105778743A - 一种用于led白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，其特征在于采用一种由含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂，配以封闭型多异氰酸酯固化剂所形成的成膜体系，添加含有氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化锌绝缘散热粉体成份的浆料，经充分分散而成。与现有技术相比，本发明的优点在于：采用了含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂，有效的提高了成膜材料自身的导热性能，配以辐射散热粉体的双重作用，使得受热部件—LED得到最大限度的散热降温。同时，由于季铵盐是以化学键的形式与基体树脂相结合，保证了基体树脂的持久导热性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，尤其涉及一种具有散热功能树脂，添加具有散热功能、兼顾颜料双重作用的无机粉体，实现本发明的用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备。具体的讲，本发明采用一种由含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂，配以封闭型多异氰酸酯固化剂所形成的成膜体系，添加含有氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化锌绝缘散热粉体成份的浆料，经充分分散而成。在电泳涂装时，将上述的电泳涂料用水稀释至18～20%进行电泳涂装。利用本发明电泳涂装的LED受热部件得到最大限度的散热降温。本发明的电泳涂料具有高效辐射降温的特性，使用方便，同时具有优良的保护和装饰功能。
背景技术
随着人们生态意识的不断增强，节能降耗已成为当今社会可持续发展的必要条件。辐射散热降温涂料是一种通过辐射及时移走物体热量的涂料，涂料直接涂刷在需散热降温的物体表面，辐射散热降温涂料能够以8～13.5μm红外波长向大气空间自动辐射移走被涂刷物体上的热量，降低物体表面和内部温度，是一种使用方便、散热降温明显、有效延长了受热电器零部件的使用寿命的方法，从而达到节能降耗的目的。
作为用以喷涂、浸涂或辊涂形式的辐射散热降温涂料，市场已有产品面市，这类辐射散热降温涂料在施工均有一定的局限性和不足，对于以兼顾防腐、装饰性和辐射散热功能，发挥电泳涂装优越性的“辐射散热降温”的电泳涂料，尚未见报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，本发明采用一种具有散热功能的树脂、通过添加具有散热功能的、兼顾颜料作用的无机粉体，实现双重功能散热的电泳漆制备。具体的讲，本发明采用一种由含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂，配以封闭型多异氰酸酯固化剂所形成的固化成膜体系，添加含有氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化锌绝缘散热粉体成份的浆料，经充分分散实现本发明的用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备。在电泳涂装时，将上述的电泳涂料用纯水稀释至18～20%进行电泳涂装，即可实现工件的散热功能和装饰性的涂装，利用本发明电泳涂装的LED受热部件得到最大限度的散热降温。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，其特征在于如下：
本发明的一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，首先采用一种由含有季铵盐的阳离子丙烯酸树脂，配以封闭型多异氰酸酯固化剂所形成的成膜体系，添加含有氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化锌绝缘散热粉体成份的浆料，经充分分散而成。在电泳涂装时，将上述的电泳涂料用纯水稀释至18～20%进行电泳涂装，实现受热工件的装饰性的辐射散热涂装。本发明具体原料质量比例为：
| A、 | 含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂 | 40～60g |
| B、 | 封闭型多异氰酸酯固化剂 | 15～25g |
| C、 | 散热降温色浆 | 30～40g |
| D、 | 分散剂 | 1～3g |
| E、 | 流平剂 | 1～2g |
| F、 | 水性消泡剂 | 0.5～1.5g |
作为优选，所述的含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂，是由深圳市志邦科技有限公司生产、固含量为70%、羟值为70、季铵盐含量为6%的含有季铵盐链段的阳离子羟基丙烯酸树脂，其用量为40～60g，最佳为50g；
作为优选，所述的封闭型多异氰酸酯固化剂为NCO含量为10.2%的“巴辛顿的TrixeneBI7982低温封闭型固化剂”，其用量为15～20g，最佳为20g；
作为优选，所述的散热降温色浆为含有白色降温填料兼颜料的氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化锌中至少之一的分散色浆，其含量为30%；在电泳漆中的用量为30～40g，最佳用量为35g；
作为优选，所述的散热降温色浆为含有白色降温填料兼颜料的氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化锌中的至少其中之一的分散色浆，其散热效果顺序为氮化硼＞氮化铝＞氧化铝＞氧化锌，性价比最好的为氧化铝；
作为优选，所述的分散剂为聚羧酸钠盐类水性分散剂，型号为T5040或BASF的SokalanCP5；其用量为1～3g，最佳为2g
作为优选，所述的流平剂为聚醚改性聚硅氧烷型水性流平剂，其型号为LE-085或BYK306或BD-3307；
作为优选，所述的消泡剂为有机硅水性消泡剂，其型号为JY-810或ZRH-305或BD-304；
作为优选，所述的电泳涂料，在电泳涂装时，需将权利要求1所述的原料混合均匀，并用纯水稀释至固含量为18～20%后，进行电泳涂装。
本发明与现有技术相比的优点在于：采用了含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂，有效的提高了成膜材料自身的导热性能，配以辐射散热粉体实现双重散热的作用，使得受热部件—LED得到最大限度的散热降温。同时，由于季铵盐是以化学键的形式与基体树脂相结合，保证了基体树脂的持久导热性能。
具体实施方式
本发明的一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料，结合以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本发明的用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的具体原料质量比例为：
| A、 | 含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂 | 50g |
| B、 | 封闭型多异氰酸酯固化剂 | 20g |
| C、 | 散热降温色浆 | 35g |
| D、 | 分散剂 | 2g |
| E、 | 流平剂 | 2g |
| F、 | 水性消泡剂 | 1g |
| H、 | 纯水 | 226g |
本实施例中的含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂，是由深圳市志邦科技有限公司生产、固含量为70%、羟值为70、季铵盐含量为6%的含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂，其型号为B-706；封闭型多异氰酸酯固化剂为NCO含量为10.2%的“巴辛顿的TrixeneBI7982低温封闭型固化剂”；散热降温色浆为含有25%氧化铝和5%氧化锌混合分散色浆；分散剂为BASF的聚羧酸钠盐类水性分散剂，型号为SokalanCP5；流平剂为毕克聚醚改性聚硅氧烷型水性流平剂，型号为BYK306；消泡剂为JY-810型有机硅水性消泡剂。
首先将物料表中的A和B混合均匀，再加入流平剂、分散剂和水性消泡剂，在强力搅拌下，慢慢加入白色散热降温色浆，搅拌均匀后，在搅拌条件下，慢慢加入226g水，制得总量为335g的、固含为20%的可电泳涂装的电泳漆。经熟化2小时，在50V、30℃条件下，以规格为60mm×120mm×0.20mm的不锈钢板为阴极电泳工件，进行20min的电泳涂装，并在140℃、30分钟烘烤后，进行性能测试。常规性能测定结果：光泽度为95、附着力为0级、铅笔硬度为3H。电泳涂料的辐射散热降温效果测定方法如下：
选取二块60mm×120mm×0.20mm的不锈钢板材，其中一块为对照参比的裸板，另一块电泳涂装本发明的辐射散热涂料、并烘干，将二块试验不钢板材放置在规定温度的加热板上恒温加热30分钟，加热温度分别设置50℃、80℃、100℃、120℃、150℃、180℃、200℃、250℃，利用红外线测温仪对试片进行温度测定，其结果如下：
| 加热板温度（℃） | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 | 180 | 200 | 250 |
| 裸板温度（℃） | 48 | 76 | 94 | 112 | 139 | 165 | 181 | 226 |
| 散热涂装板温度（℃） | 37 | 60 | 71 | 82 | 105 | 123 | 133 | 182 |
| 温度差（℃） | 11 | 16 | 23 | 30 | 34 | 42 | 48 | 53 |
由实验测试可知，不同温度下泳涂本实施例散热涂料的不锈钢板材上的温度比没涂散热材料的不锈钢板材裸板的温度都要低（见上表），由此说明本发明的用于LED白色辐射散热降温电泳涂料具有良好的散热效果。
实施例2
本实施例用于LED白色辐射散热降温电泳涂料制备的原料质量比例为：
| A、 | 含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂 | 40g |
| B、 | 封闭型多异氰酸酯固化剂 | 15g |
| C、 | 散热降温色浆 | 30g |
| D、 | 分散剂 | 1g |
| E、 | 流平剂 | 1g |
| F、 | 水性消泡剂 | 0.5g |
| H、 | 纯水 | 163g |
本实施例中所用含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂与封闭型多异氰酸酯固化剂实施例1相同；散热降温色浆为含有30%氮化铝分散色浆；分散剂为聚羧酸钠盐类水性分散剂，型号为T5040；流平剂型号为LE-085；消泡剂为ZRH-305型有机硅水性消泡剂。与实施例1相同的电泳涂料制备工艺，制得固含量18%的电泳涂料248g；与实施例1相同的电泳涂装及测试条件，结果如下：
| 加热板温度（℃） | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 | 180 | 200 | 250 |
| 裸板温度（℃） | 49 | 78 | 95 | 114 | 140 | 166 | 183 | 228 |
| 散热涂装板温度（℃） | 36 | 60 | 69 | 82 | 102 | 121 | 132 | 181 |
| 温度差（℃） | 13 | 18 | 26 | 32 | 38 | 45 | 51 | 57 |
实施例3
本实施例用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的原料质量比例为：
A、含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂60g
B、封闭性多异氰酸酯固化剂25g
C、散热降温色浆40g
D、分散剂3g
E、流平剂2g
F、水性消泡剂1.5g
G、纯水310g
固含量19%
本实施例中所用含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂与封闭型多异氰酸酯固化剂实施例1相同；散热降温色浆为含有30%氮化硼分散色浆；分散剂为BASF的SokalanCP5；流平剂型号为BD-3307；消泡剂型号为BD-304有机硅水性消泡剂。与实施例1相同的电泳涂料制备工艺，制得固含量19%的电泳涂料440g；与实施例1相同的电泳涂装及测试条件，结果如下：
| 加热板温度（℃） | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 | 180 | 200 | 250 |
| 裸板温度（℃） | 48 | 77 | 96 | 113 | 141 | 168 | 184 | 229 |
| 散热涂装板温度（℃） | 36 | 59 | 71 | 81 | 103 | 124 | 130 | 184 |
| 温度差（℃） | 12 | 18 | 25 | 32 | 38 | 44 | 54 | 55 |
实施例4
本实施例用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的原料质量比例为：
H、含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂55g
I、封闭性多异氰酸酯固化剂18g
J、散热降温色浆38g
K、分散剂2g
L、流平剂1.5g
M、水性消泡剂1.0g
N、纯水263g
固含量18.5%
本实施例中所用含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂与封闭型多异氰酸酯固化剂实施例1相同；散热降温色浆为含有15%氮化铝和15%氧化铝的混合分散色浆；分散剂为聚羧酸钠盐类水性分散剂，型号为T5040；流平剂为聚醚改性聚硅氧烷型的BYK306水性流平剂；消泡剂型号为JY-810有机硅水性消泡剂。与实施例1相同的电泳涂料制备工艺，制得固含量18.5%的电泳涂料376g；与实施例1相同的电泳涂装及测试条件，结果如下：
| 加热板温度（℃） | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 | 180 | 200 | 250 |
| 裸板温度（℃） | 48 | 76 | 94 | 112 | 139 | 165 | 181 | 230 |
| 散热涂装板温度（℃） | 37 | 60 | 72 | 84 | 105 | 125 | 135 | 177 |
| 温度差（℃） | 11 | 16 | 22 | 28 | 34 | 40 | 46 | 53 |
Claims (10)
1.一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，其特征在于，该涂料是由含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂、封闭型多异氰酸酯固化剂、散热降温色浆等成分制备而成，具体原料质量比例为：
。
2.根据权利要求1所述的一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，其特征在于：所述的含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂，季铵盐是以化学键的形式、以嵌段的形式存在于树脂聚合物链段中，属于非物理添加型含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂。
3.根据权利要求1所述的一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，其特征在于：所述的含有季铵盐的阳离子羟基丙烯酸树脂，是由深圳市志邦科技有限公司生产、羟值为70、季铵盐含量为6%的含有季铵盐链段的阳离子羟基丙烯酸树脂，其用量为40～60g，最佳为50g。
4.根据权利要求1所述的一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，其特征在于：所述的封闭型多异氰酸酯固化剂为NCO含量为10.2%的“巴辛顿的TrixeneBI7982低温封闭型固化剂”，其用量为15～20g，最佳为20g。
5.根据权利要求1所述的一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，其特征在于：所述的散热降温色浆为含有白色降温填料兼颜料的氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化锌中的至少其中之一的分散色浆，其含量为35%；在电泳漆中的用量为30～40g，最佳用量为35g。
6.根据权利要求4所述的散热降温色浆为含有白色降温填料兼颜料的氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化锌中的至少其中之一的分散色浆，其散热效果顺序为氮化硼＞氮化铝＞氧化铝＞氧化锌，性价比最好的为氧化铝。
7.根据权利要求1所述的一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，其特征在于：所述的分散剂为聚羧酸钠盐类水性分散剂，型号为T5040或BASF的SokalanCP5；其用量为1～3g，最佳为2g。
8.根据权利要求1所述的一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，其特征在于：所述的流平剂为聚醚改性聚硅氧烷型水性流平剂，其型号为LE-085或BYK306或BD-3307。
9.根据权利要求1所述的一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，其特征在于：所述的消泡剂为有机硅水性消泡剂，其型号为JY-810或ZRH-305或BD-304。
10.根据权利要求1所述的一种用于LED白色辐射散热降温电泳涂料的制备方法，其特征在于：所述的电泳涂料，在电泳涂装时，需将权利要求1所述的原料混合均匀，并用纯水稀释至固含量为18～20%后，进行电泳涂装。
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