CN106675329A - 一种led灯专用散热静电喷涂涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED灯专用散热静电喷涂涂料，其原料包括：环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂、顺丁烯二酸酐、甲基四氢苯酐、间苯二甲酸酐、2，4，6‑三(二甲胺基甲基)苯酚、三羟甲基丙烷、2‑丁基‑2‑乙基‑1,3‑丙二醇、氮化镁、改性碳纳米管、石墨烯、纳米碳酸钙、氧化铈、硅微粉、六甲基二硅氮烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡、流平剂、安息香；所述环氧树脂为二氧化双环戊二烯环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂的混合物。本发明提出的LED灯专用散热静电喷涂涂料，其散热性好，耐高温性能优异，能延长LED灯的使用寿命。

Description

一种LED灯专用散热静电喷涂涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种LED灯专用散热静电喷涂涂料。
背景技术
LED灯因具有节能、适用性好、回应时间短、环保等特点，目前已应用在了手机、台灯、家电等日常家电和机械生产等方面，但是其价格较高，随着LED灯使用范围的迅速扩大，延长使用寿命也已成为急需解决的问题。
LED灯在使用的过程中仍具有一定的发热量，不能及时的散热是造成LED灯寿命缩短的重要原因。为了解决灯具在使用过程中由于产生热量而影响灯具的发光效率、缩短灯具使用寿命的问题，目前使用的方法是在灯具上涂覆一层散热涂料，但是目前现有的散热涂料的散热效果有待提高。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种LED灯专用散热静电喷涂涂料，其散热性好，耐高温性能优异，能延长LED灯的使用寿命。
本发明提出的一种LED灯专用散热静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂100份、聚氨酯25-40份、不饱和聚酯树脂15-35份、顺丁烯二酸酐8-18份、甲基四氢苯酐8-20份、间苯二甲酸酐5-12份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚2-8份、三羟甲基丙烷2-5份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇1-3.5份、氮化镁5-15份、改性碳纳米管10-30份、石墨烯2-10份、纳米碳酸钙2-10份、氧化铈2-5份、硅微粉2-10份、六甲基二硅氮烷2-5份、苯基三甲氧基硅烷3-8份、苯基甲基二甲氧基硅烷1-5份、二月桂酸二丁基锡0.5-1.5份、流平剂0.1-1.2份、安息香0.1-1份；
其中，所述环氧树脂为二氧化双环戊二烯环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂的混合物。
优选地，其原料中，环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂的重量比为100：28-37：20-30。
优选地，其原料中，顺丁烯二酸酐、甲基四氢苯酐、间苯二甲酸酐、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、三羟甲基丙烷、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇的重量比为11-16：12-16：7-10：3.8-6：2.9-4：1.6-3。
优选地，其原料按重量份包括：环氧树脂100份、聚氨酯35份、不饱和聚酯树脂26份、顺丁烯二酸酐15份、甲基四氢苯酐14份、间苯二甲酸酐8份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚5份、三羟甲基丙烷3.2份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇1.9份、氮化镁12份、改性碳纳米管20份、石墨烯7份、纳米碳酸钙8份、氧化铈3.2份、硅微粉7份、六甲基二硅氮烷3.8份、苯基三甲氧基硅烷6份、苯基甲基二甲氧基硅烷2.6份、二月桂酸二丁基锡1份、流平剂0.7份、安息香0.6份。
优选地，所述环氧树脂为二氧化双环戊二烯环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂按重量比为5-8：2-5的混合物。
优选地，所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；将酸化碳纳米管加入无水乙醇中，在30-35℃下加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌反应20-35h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；将偶联剂改性碳纳米管、碳酸氢钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀后加入N-烯丙基咪唑和2-乙烯基萘，在30-35℃下搅拌反应30-50min，升温至65-75℃后加入过硫酸铵，搅拌反应8-10h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。
优选地，在改性碳纳米管的制备过程中，酸化碳纳米管、乙烯基三乙氧基硅烷的重量比为20-35：3-8。
优选地，在改性碳纳米管的制备过程中，偶联剂改性碳纳米管、N-烯丙基咪唑、2-乙烯基萘的重量比为20-50：1000-3000：500-1500。
优选地，所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；按重量份将30份酸化碳纳米管加入15000份无水乙醇中，在33℃下加入5份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌反应30h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；按重量份将30份偶联剂改性碳纳米管、200份碳酸氢钠、30份十二烷基苯磺酸钠加入100000份水中，搅拌均匀后加入2500份N-烯丙基咪唑和1200份2-乙烯基萘，在33℃下搅拌反应40min，升温至70℃后加入600份质量分数为25wt％的过硫酸铵水溶液，搅拌反应8.5h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。
本发明所述LED灯专用散热静电喷涂涂料，其以环氧树脂为主料，同时加入了聚氨酯和不饱和聚酯树脂与其配合，同时调节了三者的比例，使三者的性能协同，通过控制环氧树脂与聚氨酯的含量，并辅以二月桂酸二丁基锡，使两者形成了互穿聚合物网络，在保持较高耐热性的同时提高了涂膜的弯曲强度、附着力和耐冲击性，改善了环氧树脂中因二氧化双环戊二烯环氧树脂的加入引起的脆性大的缺陷；顺丁烯二酸酐、甲基四氢苯酐、间苯二甲酸酐、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、三羟甲基丙烷加入体系中，固化温度低，固化时间短，同时配合添加了2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇，进一步提高了涂膜的冲击韧性；氮化镁、改性碳纳米管、石墨烯、纳米碳酸钙、氧化铈、硅微粉加入体系中，具有优异的协同作用，一方面，显著提高了涂膜的抗冲击性能、拉伸应变和贮存稳定性等指标，另一方面，赋予涂膜优异的散热性能；优选方式改性碳纳米管的制备过程中，首先将碳纳米管酸化，并用乙烯基三乙氧基硅烷进行改性，在碳纳米管的表面引入了双键，之后加入了N-烯丙基咪唑和2-乙烯基萘，使N-烯丙基咪唑和2-乙烯基萘与碳纳米管表面的双键发生了聚合反应，从而将N-烯丙基咪唑和2-乙烯基萘引入到了碳纳米管的表面，得到了改性碳纳米管，将其加入体系中，在体系中能实现均匀分散，一方面，与氮化镁、石墨烯、纳米碳酸钙、氧化铈、硅微粉配合，赋予涂膜优异的强度、冲击韧性和散热性，另一方面，因引入了N-烯丙基咪唑和2-乙烯基萘，赋予涂膜优异的耐热性，同时改性碳纳米管的表面引入了咪唑环，其与顺丁烯二酸酐、甲基四氢苯酐、间苯二甲酸酐、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、三羟甲基丙烷、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇配合，进一步改善了涂料的固化性能；苯基三甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷加入体系中，在体系固化的过程中形成了聚苯基甲基硅氧烷，与六甲基二硅氮烷配合后，起到了分散体系的作用，同时还使涂膜具有优异的耐热性和耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种LED灯专用散热静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂100份、聚氨酯25份、不饱和聚酯树脂35份、顺丁烯二酸酐8份、甲基四氢苯酐20份、间苯二甲酸酐5份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚8份、三羟甲基丙烷2份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇3.5份、氮化镁5份、改性碳纳米管30份、石墨烯2份、纳米碳酸钙10份、氧化铈2份、硅微粉10份、六甲基二硅氮烷2份、苯基三甲氧基硅烷8份、苯基甲基二甲氧基硅烷1份、二月桂酸二丁基锡1.5份、流平剂0.1份、安息香1份；
其中，所述环氧树脂为二氧化双环戊二烯环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂的混合物。
实施例2
本发明提出的一种LED灯专用散热静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂100份、聚氨酯40份、不饱和聚酯树脂15份、顺丁烯二酸酐18份、甲基四氢苯酐8份、间苯二甲酸酐12份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚2份、三羟甲基丙烷5份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇1份、氮化镁15份、改性碳纳米管10份、石墨烯10份、纳米碳酸钙2份、氧化铈5份、硅微粉2份、六甲基二硅氮烷5份、苯基三甲氧基硅烷3份、苯基甲基二甲氧基硅烷5份、二月桂酸二丁基锡0.5份、流平剂1.2份、安息香0.1份；
其中，所述环氧树脂为二氧化双环戊二烯环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂的混合物。
实施例3
本发明提出的一种LED灯专用散热静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂100份、聚氨酯37份、不饱和聚酯树脂20份、顺丁烯二酸酐16份、甲基四氢苯酐12份、间苯二甲酸酐10份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚3.8份、三羟甲基丙烷4份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇1.6份、氮化镁13份、改性碳纳米管18份、石墨烯8.5份、纳米碳酸钙6份、氧化铈3.5份、硅微粉5份、六甲基二硅氮烷4份、苯基三甲氧基硅烷5份、苯基甲基二甲氧基硅烷4份、二月桂酸二丁基锡0.8份、流平剂1份、安息香0.5份；
其中，所述环氧树脂为二氧化双环戊二烯环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂按重量比为5：5的混合物；
所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；将酸化碳纳米管加入无水乙醇中，在30℃下加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，酸化碳纳米管、乙烯基三乙氧基硅烷的重量比为35：3，搅拌反应35h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；将偶联剂改性碳纳米管、碳酸氢钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀后加入N-烯丙基咪唑和2-乙烯基萘，其中，偶联剂改性碳纳米管、N-烯丙基咪唑、2-乙烯基萘的重量比为20：3000：500，在35℃下搅拌反应30min，升温至75℃后加入过硫酸铵，搅拌反应8h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。
实施例4
本发明提出的一种LED灯专用散热静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂100份、聚氨酯28份、不饱和聚酯树脂30份、顺丁烯二酸酐11份、甲基四氢苯酐16份、间苯二甲酸酐7份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚6份、三羟甲基丙烷2.9份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇3份、氮化镁8份、改性碳纳米管22份、石墨烯6份、纳米碳酸钙8份、氧化铈2.9份、硅微粉7份、六甲基二硅氮烷3份、苯基三甲氧基硅烷7份、苯基甲基二甲氧基硅烷2.5份、二月桂酸二丁基锡1.2份、流平剂0.5份、安息香0.8份；
其中，所述环氧树脂为二氧化双环戊二烯环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂按重量比为8：2的混合物；
所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；将酸化碳纳米管加入无水乙醇中，在35℃下加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，酸化碳纳米管、乙烯基三乙氧基硅烷的重量比为20：8，搅拌反应20h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；将偶联剂改性碳纳米管、碳酸氢钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀后加入N-烯丙基咪唑和2-乙烯基萘，其中，偶联剂改性碳纳米管、N-烯丙基咪唑、2-乙烯基萘的重量比为50：1000：1500，在30℃下搅拌反应50min，升温至65℃后加入过硫酸铵，搅拌反应10h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。
实施例5
本发明提出的一种LED灯专用散热静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂100份、聚氨酯35份、不饱和聚酯树脂26份、顺丁烯二酸酐15份、甲基四氢苯酐14份、间苯二甲酸酐8份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚5份、三羟甲基丙烷3.2份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇1.9份、氮化镁12份、改性碳纳米管20份、石墨烯7份、纳米碳酸钙8份、氧化铈3.2份、硅微粉7份、六甲基二硅氮烷3.8份、苯基三甲氧基硅烷6份、苯基甲基二甲氧基硅烷2.6份、二月桂酸二丁基锡1份、流平剂0.7份、安息香0.6份；
其中，所述环氧树脂为二氧化双环戊二烯环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂按重量比为7：3的混合物；
所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；按重量份将30份酸化碳纳米管加入15000份无水乙醇中，在33℃下加入5份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌反应30h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；按重量份将30份偶联剂改性碳纳米管、200份碳酸氢钠、30份十二烷基苯磺酸钠加入100000份水中，搅拌均匀后加入2500份N-烯丙基咪唑和1200份2-乙烯基萘，在33℃下搅拌反应40min，升温至70℃后加入600份质量分数为25wt％的过硫酸铵水溶液，搅拌反应8.5h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LED灯专用散热静电喷涂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：环氧树脂100份、聚氨酯25-40份、不饱和聚酯树脂15-35份、顺丁烯二酸酐8-18份、甲基四氢苯酐8-20份、间苯二甲酸酐5-12份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚2-8份、三羟甲基丙烷2-5份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇1-3.5份、氮化镁5-15份、改性碳纳米管10-30份、石墨烯2-10份、纳米碳酸钙2-10份、氧化铈2-5份、硅微粉2-10份、六甲基二硅氮烷2-5份、苯基三甲氧基硅烷3-8份、苯基甲基二甲氧基硅烷1-5份、二月桂酸二丁基锡0.5-1.5份、流平剂0.1-1.2份、安息香0.1-1份；
其中，所述环氧树脂为二氧化双环戊二烯环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂的混合物。
2.根据权利要求1所述LED灯专用散热静电喷涂涂料，其特征在于，其原料中，环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂的重量比为100：28-37：20-30。
3.根据权利要求1或2所述LED灯专用散热静电喷涂涂料，其特征在于，其原料中，顺丁烯二酸酐、甲基四氢苯酐、间苯二甲酸酐、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、三羟甲基丙烷、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇的重量比为11-16：12-16：7-10：3.8-6：2.9-4：1.6-3。
4.根据权利要求1-3中任一项所述LED灯专用散热静电喷涂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：环氧树脂100份、聚氨酯35份、不饱和聚酯树脂26份、顺丁烯二酸酐15份、甲基四氢苯酐14份、间苯二甲酸酐8份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚5份、三羟甲基丙烷3.2份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇1.9份、氮化镁12份、改性碳纳米管20份、石墨烯7份、纳米碳酸钙8份、氧化铈3.2份、硅微粉7份、六甲基二硅氮烷3.8份、苯基三甲氧基硅烷6份、苯基甲基二甲氧基硅烷2.6份、二月桂酸二丁基锡1份、流平剂0.7份、安息香0.6份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述LED灯专用散热静电喷涂涂料，其特征在于，所述环氧树脂为二氧化双环戊二烯环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂按重量比为5-8：2-5的混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项所述LED灯专用散热静电喷涂涂料，其特征在于，所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；将酸化碳纳米管加入无水乙醇中，在30-35℃下加入乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌反应20-35h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；将偶联剂改性碳纳米管、碳酸氢钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀后加入N-烯丙基咪唑和2-乙烯基萘，在30-35℃下搅拌反应30-50min，升温至65-75℃后加入过硫酸铵，搅拌反应8-10h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。
7.根据权利要求6所述LED灯专用散热静电喷涂涂料，其特征在于，在改性碳纳米管的制备过程中，酸化碳纳米管、乙烯基三乙氧基硅烷的重量比为20-35：3-8。
8.根据权利要求6或7所述LED灯专用散热静电喷涂涂料，其特征在于，在改性碳纳米管的制备过程中，偶联剂改性碳纳米管、N-烯丙基咪唑、2-乙烯基萘的重量比为20-50：1000-3000：500-1500。
9.根据权利要求1-8中任一项所述LED灯专用散热静电喷涂涂料，其特征在于，所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；按重量份将30份酸化碳纳米管加入15000份无水乙醇中，在33℃下加入5份乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌反应30h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；按重量份将30份偶联剂改性碳纳米管、200份碳酸氢钠、30份十二烷基苯磺酸钠加入100000份水中，搅拌均匀后加入2500份N-烯丙基咪唑和1200份2-乙烯基萘，在33℃下搅拌反应40min，升温至70℃后加入600份质量分数为25wt％的过硫酸铵水溶液，搅拌反应8.5h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。
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