CN109486202A - 一种硅胶透镜材料及含有该硅胶透镜材料的led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，具体公开了一种硅胶透镜材料及含有该硅胶透镜材料的LED灯。该透镜材料由包含如下重量份的原料组分制备得到：苯基乙烯基硅树脂80～120份；苯基含氢硅树脂70～100份；交联剂5～10份；抑制剂0.5～1份；防雾剂1～3份。经测试，所述的硅胶透镜材料具有很好的透光率以及折射指数；由于本发明所述的硅胶透镜材料是由有机硅树脂制备而成，其克服了现有的透镜材料容易变黄而影响透光率的缺陷；此外，本发明所述的硅胶透镜材料还具有非常优异的防雾性能。

Description

一种硅胶透镜材料及含有该硅胶透镜材料的LED灯
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种硅胶透镜材料及含有该硅胶透镜材料的LED灯。
背景技术
LED灯是一块电致发光的半导体材料芯片，用银胶或白胶固化到支架上，然后用银线或金线连接芯片和电路板，四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，最后安装外壳而成。目前LED等被广泛应用于生活以及工业生产中的各个领域。
LED透镜即与LED紧密联系在一起能增强光的使用效率和发光效率。硅胶透镜是LED透镜的一种，但现有的硅胶透镜透光率以及折射指数不佳，此外还容易变黄以及起雾，从而影响了透光效率。因此，急需开发一种全新的硅胶透镜材料来尽可能的解决现有技术存在的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种硅胶透镜材料。所述的一种硅胶透镜材料为一种的材料，其透光率好以及折射性能优异。
本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：
一种硅胶透镜材料，由包含如下重量份的原料组分制备得到：
苯基乙烯基硅树脂80～120份；苯基含氢硅树脂70～100份；交联剂5～10份；抑制剂0.5～1份；防雾剂1～3份。
优选地，所述的硅胶透镜材料，由包含如下重量份的原料组分制备得到：
苯基乙烯基硅树脂100～120份；苯基含氢硅树脂70～90份；交联剂5～8份；抑制剂0.5～1份；防雾剂1～2份。
最优选地，所述的硅胶透镜材料，由包含如下重量份的原料组分制备得到：
苯基乙烯基硅树脂100份；苯基含氢硅树脂80份；交联剂8份；抑制剂0.5份；防雾剂2份。
优选地，所述的交联剂为DCP交联剂。
优选地，所述的抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。
优选地，所述的防雾剂通过包含如下步骤的方法制备得到：
(1)将壳聚糖溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入苯甲酰氯以及催化剂甲烷磺酸，在120～150℃下反应5～10h，得苯甲酰氯改性的壳聚糖；
(2)将步骤(1)制备得到的苯甲酰氯改性的壳聚糖与聚乙二醇混合后加入甲苯，在60～80℃下反应5～10h，得苯甲酰氯/聚乙二醇改性壳聚糖，即所述的防雾剂；
步骤(1)中壳聚糖、苯甲酰氯、催化剂甲烷磺酸以及N,N-二甲基甲酰胺的重量用量比为5～10：5～10：0.5～1：100～200；
步骤(2)中苯甲酰氯改性的壳聚糖、聚乙二醇以及甲苯的重量用量比为5～10：10～20：100～200。
进一步优选地，步骤(1)中壳聚糖、苯甲酰氯、催化剂甲烷磺酸以及N,N-二甲基甲酰胺的重量用量比为8～10：5～8：0.5～1：100～200；
步骤(2)中苯甲酰氯改性的壳聚糖、聚乙二醇以及甲苯的重量用量比为5～8：15～20：100～200。
优选地，步骤(2)中所述的聚乙二醇为聚乙二醇2000。
上述硅胶透镜材料的制备方法，其包含如下步骤：
将苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、交联剂、抑制剂以及防雾剂在50～70℃下搅拌混合均匀即得所述的硅胶透镜材料。
本发明还提供一种LED灯，其含有上述硅胶透镜材料。
有益效果：本发明提供了一种全新组成的硅胶透镜材料，所述的硅胶透镜材料具有很好的透光率以及折射指数；由于本发明所述的硅胶透镜材料是由有机硅树脂制备而成，克服了现有的由环氧树脂、热固性环氧树脂作为透镜材料容易变黄而影响透光率的缺陷；此外，本发明所述的硅胶透镜材料通过加入了由本发明所述的方法制备得到的防雾剂后，其具有非常优异的防雾性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
以下实施例中各性能参数的测定方法如下：
(1)透光率：采用紫外-可见分光光度计，测定厚度为1cm胶体在450-800nm处的透光率，取平均值。
(2)折射指数：采用W型阿贝折射仪，测试在25℃下穿过未固化胶体的折射指数。
(3)冷热冲击测试：采用二槽式冷热冲击试验箱，测试固化物在100℃下30min，-40℃下30min，循环实验，直至出现不良品出现，记录出现不良品时的循环次数。
(4)防雾性能：记录在温差20℃，相对湿度90％条件下，硅胶透镜材料上起雾的时间。
实施例1硅胶透镜材料的制备
原料重量比组成：苯基乙烯基硅树脂100份；苯基含氢硅树脂80份；交联剂8份；抑制剂0.5份；防雾剂2份；所述的交联剂为DCP交联剂；所述的抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。
所述的防雾剂通过如下方法制备得到：(1)将壳聚糖溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入苯甲酰氯以及催化剂甲烷磺酸，在130℃下反应8h，得苯甲酰氯改性的壳聚糖；(2)将步骤(1)制备得到的苯甲酰氯改性的壳聚糖与聚乙二醇2000混合后加入甲苯，在70℃下反应8h，得苯甲酰氯/聚乙二醇改性壳聚糖，即所述的防雾剂；步骤(1)中壳聚糖、苯甲酰氯、催化剂甲烷磺酸以及N,N-二甲基甲酰胺的重量用量比为8：5：0.5：120；步骤(2)中苯甲酰氯改性的壳聚糖、聚乙二醇以及甲苯的重量用量比为8：15：150。
制备方法：将苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、交联剂、抑制剂以及防雾剂在60℃下搅拌混合均匀即得所述的硅胶透镜材料。
经测得该实施例制备得到的硅胶透镜材料，其透光率为99％，折射指数为1.63；冷热冲击测试中循环次数达171次时出现不良品；温差20℃，相对湿度90％条件下，防雾时间达到4.8h。
实施例2硅胶透镜材料的制备
原料重量比组成：苯基乙烯基硅树脂80份；苯基含氢硅树脂100份；交联剂5份；抑制剂1份；防雾剂3份；所述的交联剂为DCP交联剂；所述的抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。
所述的防雾剂通过如下方法制备得到：(1)将壳聚糖溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入苯甲酰氯以及催化剂甲烷磺酸，在130℃下反应8h，得苯甲酰氯改性的壳聚糖；(2)将步骤(1)制备得到的苯甲酰氯改性的壳聚糖与聚乙二醇2000混合后加入甲苯，在70℃下反应8h，得苯甲酰氯/聚乙二醇改性壳聚糖，即所述的防雾剂；步骤(1)中壳聚糖、苯甲酰氯、催化剂甲烷磺酸以及N,N-二甲基甲酰胺的重量用量比为8：5：0.5：120；步骤(2)中苯甲酰氯改性的壳聚糖、聚乙二醇以及甲苯的重量用量比为8：15：150。
制备方法：将苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、交联剂、抑制剂以及防雾剂在60℃下搅拌混合均匀即得所述的硅胶透镜材料。
经测得该实施例制备得到的硅胶透镜材料，其透光率为98％，折射指数为1.59；冷热冲击测试中循环次数达146次时出现不良品；温差20℃，相对湿度90％条件下，防雾时间达到4.4h。
实施例3硅胶透镜材料的制备
原料重量比组成：苯基乙烯基硅树脂120份；苯基含氢硅树脂70份；交联剂10份；抑制剂0.5份；防雾剂1份；所述的交联剂为DCP交联剂；所述的抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。
所述的防雾剂通过如下方法制备得到：(1)将壳聚糖溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入苯甲酰氯以及催化剂甲烷磺酸，在130℃下反应8h，得苯甲酰氯改性的壳聚糖；(2)将步骤(1)制备得到的苯甲酰氯改性的壳聚糖与聚乙二醇2000混合后加入甲苯，在70℃下反应8h，得苯甲酰氯/聚乙二醇改性壳聚糖，即所述的防雾剂；步骤(1)中壳聚糖、苯甲酰氯、催化剂甲烷磺酸以及N,N-二甲基甲酰胺的重量用量比为8：5：0.5：120；步骤(2)中苯甲酰氯改性的壳聚糖、聚乙二醇以及甲苯的重量用量比为8：15：150。
制备方法：将苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、交联剂、抑制剂以及防雾剂在60℃下搅拌混合均匀即得所述的硅胶透镜材料。
经测得该实施例制备得到的硅胶透镜材料，其透光率为98％，折射指数为1.61；冷热冲击测试中循环次数达157次时出现不良品；温差20℃，相对湿度90％条件下，防雾时间达到4.6h。
实施例4硅胶透镜材料的制备
原料重量比组成：苯基乙烯基硅树脂90份；苯基含氢硅树脂80份；交联剂6份；抑制剂1份；防雾剂2份；所述的交联剂为DCP交联剂；所述的抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。
所述的防雾剂通过如下方法制备得到：(1)将壳聚糖溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入苯甲酰氯以及催化剂甲烷磺酸，在120℃下反应10h，得苯甲酰氯改性的壳聚糖；(2)将步骤(1)制备得到的苯甲酰氯改性的壳聚糖与聚乙二醇2000混合后加入甲苯，在60℃下反应10h，得苯甲酰氯/聚乙二醇改性壳聚糖，即所述的防雾剂；步骤(1)中壳聚糖、苯甲酰氯、催化剂甲烷磺酸以及N,N-二甲基甲酰胺的重量用量比为10：5：1：200；步骤(2)中苯甲酰氯改性的壳聚糖、聚乙二醇以及甲苯的重量用量比为10：15：100。
制备方法：将苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、交联剂、抑制剂以及防雾剂在60℃下搅拌混合均匀即得所述的硅胶透镜材料。
经测得该实施例制备得到的硅胶透镜材料，其透光率为97％，折射指数为1.52；冷热冲击测试中循环次数达119次时出现不良品；温差20℃，相对湿度90％条件下，防雾时间达到3.1h。
实施例5硅胶透镜材料的制备
原料重量比组成：苯基乙烯基硅树脂110份；苯基含氢硅树脂90份；交联剂5份；抑制剂1份；防雾剂2份；所述的交联剂为DCP交联剂；所述的抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。
所述的防雾剂通过如下方法制备得到：(1)将壳聚糖溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入苯甲酰氯以及催化剂甲烷磺酸，在150℃下反应5h，得苯甲酰氯改性的壳聚糖；(2)将步骤(1)制备得到的苯甲酰氯改性的壳聚糖与聚乙二醇2000混合后加入甲苯，在80℃下反应5h，得苯甲酰氯/聚乙二醇改性壳聚糖，即所述的防雾剂；步骤(1)中壳聚糖、苯甲酰氯、催化剂甲烷磺酸以及N,N-二甲基甲酰胺的重量用量比为5：8：1：140；步骤(2)中苯甲酰氯改性的壳聚糖、聚乙二醇以及甲苯的重量用量比为8：12：120。
制备方法：将苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、交联剂、抑制剂以及防雾剂在60℃下搅拌混合均匀即得所述的硅胶透镜材料。
经测得该实施例制备得到的硅胶透镜材料，其透光率为97％，折射指数为1.54；冷热冲击测试中循环次数达123次时出现不良品；温差20℃，相对湿度90％条件下，防雾时间达到3.3h。
实施例6硅胶透镜材料的制备
原料重量比组成：苯基乙烯基硅树脂100份；苯基含氢硅树脂95份；交联剂7份；抑制剂0.8份；防雾剂3份；所述的交联剂为DCP交联剂；所述的抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。
所述的防雾剂通过如下方法制备得到：(1)将壳聚糖溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入苯甲酰氯以及催化剂甲烷磺酸，在140℃下反应7h，得苯甲酰氯改性的壳聚糖；(2)将步骤(1)制备得到的苯甲酰氯改性的壳聚糖与聚乙二醇2000混合后加入甲苯，在70℃下反应6h，得苯甲酰氯/聚乙二醇改性壳聚糖，即所述的防雾剂；步骤(1)中壳聚糖、苯甲酰氯、催化剂甲烷磺酸以及N,N-二甲基甲酰胺的重量用量比为8：5：1：100；步骤(2)中苯甲酰氯改性的壳聚糖、聚乙二醇以及甲苯的重量用量比为12：8：150。
制备方法：将苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、交联剂、抑制剂以及防雾剂在60℃下搅拌混合均匀即得所述的硅胶透镜材料。
经测得该实施例制备得到的硅胶透镜材料，其透光率为95％，折射指数为1.49；冷热冲击测试中循环次数达108次时出现不良品；温差20℃，相对湿度90％条件下，防雾时间达到3.4h。
对比例1硅胶透镜材料的制备
原料重量比组成：苯基乙烯基硅树脂100份；苯基含氢硅树脂80份；交联剂8份；抑制剂0.5份；所述的交联剂为DCP交联剂；所述的抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。
制备方法：将苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、交联剂、抑制剂在60℃下搅拌混合均匀即得所述的硅胶透镜材料。
经测得该实施例制备得到的硅胶透镜材料，其在温差20℃，相对湿度90％条件下，防雾时间达到0.2h。
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1中不加入防雾剂；经测试可以看出，在温差20℃，相对湿度90％条件下，对比例1制备得到的硅胶透镜材料在0.2h即可起雾，无防雾作用；而实施例1制备得到的硅胶透镜材料经4.8h才起雾，防雾性能优异；如在湿度高的环境下使用对比例1制备得到的硅胶透镜材料则容易起雾，大大影响透光效果。
对比例2硅胶透镜材料的制备
原料重量比组成：苯基乙烯基硅树脂100份；苯基含氢硅树脂80份；交联剂8份；抑制剂0.5份；防雾剂2份；所述的交联剂为DCP交联剂；所述的抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇；所述的防雾剂选用聚乙二醇2000；
制备方法：将苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、交联剂、抑制剂以及防雾剂在60℃下搅拌混合均匀即得所述的硅胶透镜材料。
经测得该实施例制备得到的硅胶透镜材料，其在温差20℃，相对湿度90％条件下，防雾时间达到0.2h。
对比例2与实施例1的区别在于，对比例2中的防雾剂选用聚乙二醇2000，而实施例1所述的防雾剂采用的是通过本发明所述方法改性的壳聚糖；经测试可以看出，在温差20℃，相对湿度90％条件下，对比例2采用未改性的壳聚糖作为防雾剂制备得到的硅胶透镜材料在0.2h即可起雾，无防雾作用；而实施例1通过加入了采用本发明方法制备得到的改性壳聚糖作为防雾剂制备得到的硅胶透镜材料经4.8h才起雾；这说明采用聚乙二醇2000作为防雾剂并不能产生防雾作用。
对比例3硅胶透镜材料的制备
原料重量比组成：苯基乙烯基硅树脂100份；苯基含氢硅树脂80份；交联剂8份；抑制剂0.5份；防雾剂2份；所述的交联剂为DCP交联剂；所述的抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇；所述的防雾剂选用壳聚糖；
制备方法：将苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、交联剂、抑制剂以及防雾剂在60℃下搅拌混合均匀即得所述的硅胶透镜材料。
经测得该实施例制备得到的硅胶透镜材料，其在温差20℃，相对湿度90％条件下，防雾时间达到0.2h。
对比例3与实施例1的区别在于，对比例3中的防雾剂选用未改性的壳聚糖，而实施例1所述的防雾剂采用的是通过本发明所述方法改性的壳聚糖；经测试可以看出，在温差20℃，相对湿度90％条件下，对比例3采用未改性的壳聚糖作为防雾剂制备得到的硅胶透镜材料在0.2h即可起雾，无防雾作用；而实施例1通过加入了采用本发明方法制备得到的改性壳聚糖作为防雾剂制备得到的硅胶透镜材料经4.8h才起雾；这说明按本发明所述方法改性得到的改性壳聚糖其具有优异的防雾效果，加入硅胶透镜材料后可以大幅提高硅胶透镜材料的防雾性能。

Claims (10)

1.一种硅胶透镜材料，其特征在于，由包含如下重量份的原料组分制备得到：
苯基乙烯基硅树脂80～120份；苯基含氢硅树脂70～100份；交联剂5～10份；抑制剂0.5～1份；防雾剂1～3份。
2.根据权利要求1所述的硅胶透镜材料，其特征在于，由包含如下重量份的原料组分制备得到：
苯基乙烯基硅树脂100～120份；苯基含氢硅树脂70～90份；交联剂5～8份；抑制剂0.5～1份；防雾剂1～2份。
3.根据权利要求2所述的硅胶透镜材料，其特征在于，由包含如下重量份的原料组分制备得到：
苯基乙烯基硅树脂100份；苯基含氢硅树脂80份；交联剂8份；抑制剂0.5份；防雾剂2份。
4.根据权利要求1所述的硅胶透镜材料，其特征在于，所述的交联剂为DCP交联剂。
5.根据权利要求1所述的硅胶透镜材料，其特征在于，所述的抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。
6.根据权利要求1所述的硅胶透镜材料，其特征在于，所述的防雾剂通过包含如下步骤的方法制备得到：
(1)将壳聚糖溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入苯甲酰氯以及催化剂甲烷磺酸，在120～150℃下反应5～10h，得苯甲酰氯改性的壳聚糖；
(2)将步骤(1)制备得到的苯甲酰氯改性的壳聚糖与聚乙二醇混合后加入甲苯，在60～80℃下反应5～10h，得苯甲酰氯/聚乙二醇改性壳聚糖，即所述的防雾剂；
步骤(1)中壳聚糖、苯甲酰氯、催化剂甲烷磺酸以及N,N-二甲基甲酰胺的重量用量比为5～10：5～10：0.5～1：100～200；
步骤(2)中苯甲酰氯改性的壳聚糖、聚乙二醇以及甲苯的重量用量比为5～10：10～20：100～200。
7.根据权利要求6所述的硅胶透镜材料，其特征在于，步骤(1)中壳聚糖、苯甲酰氯、催化剂甲烷磺酸以及N,N-二甲基甲酰胺的重量用量比为8～10：5～8：0.5～1：100～200；
步骤(2)中苯甲酰氯改性的壳聚糖、聚乙二醇以及甲苯的重量用量比为5～8：15～20：100～200。
8.根据权利要求6所述的硅胶透镜材料，其特征在于，步骤(2)中所述的聚乙二醇为聚乙二醇2000。
9.权利要求1～9任一项所述的硅胶透镜材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
将苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、交联剂、抑制剂以及防雾剂在50～70℃下搅拌混合均匀即得所述的硅胶透镜材料。
10.一种LED灯，其特征在于，含有权利要求1～9任一项所述的硅胶透镜材料。
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