CN109535891A - 一种散热快的led防爆灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种散热快的LED防爆灯，包括：LED防爆灯用散热器和封装在LED防爆灯用散热器上的LED芯片；LED防爆灯用散热器包括：铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料；散热涂料原料按重量份包括：水性丙烯酸树脂50‑100，水性聚氨酯树脂40‑50，水性双酚A型不饱和聚酯树脂15‑23，酚醛树脂2‑6，填充补强剂20‑30，钛酸酯偶联剂0.2‑1，丙酮1‑5，间苯二酚2‑6，固化剂0.5‑1.2，防静电剂1‑1.4，流平剂1‑2。聚四氟乙烯复合物采用如下工艺制备：将硫脲、微晶纤维素、氢氧化钠溶液搅拌，离心，洗涤呈中性，加入聚四氟乙烯、铝粉、氧化钇混合，球磨，干燥得到聚四氟乙烯复合物。

Description

一种散热快的LED防爆灯
技术领域
本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种散热快的LED防爆灯。
背景技术
LED作为一种新型固态冷光源，具有高效、节能、环保等特点。但是由于目前LED电光转换效率不高使得大部分的电能转化为热能，而且随着LED功率不断增大，芯片体积不断减小，使得芯片的热流密度很大，LED结面温度很高。而LED的光衰和寿命直接和其结温相关，结温越高，光效越低，使用寿命越短。散热是限制LED发展的瓶颈。
在现有的LED散热技术中，常通过增加散热器的散热面积或者改善散热器的结构来达到散热的目的，但这样造成大功率LED散热器体积大，质量笨重，增加了生产的成本和使用的不安全因素。目前出于对散热器使用寿命的考虑，常在其表面涂抹一层散热涂料，但降温效果不明显，且附着力很差。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种散热快的LED防爆灯，其降温效果好，表面涂料附着强度高，使用寿命长。
本发明提出的一种散热快的LED防爆灯，包括：LED防爆灯用散热器和封装在LED防爆灯用散热器上的LED芯片；LED防爆灯用散热器包括：铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料；
散热涂料原料按重量份包括：水性丙烯酸树脂50-100份，水性聚氨酯树脂40-50份，水性双酚A型不饱和聚酯树脂15-23份，酚醛树脂2-6份，填充补强剂20-30份，钛酸酯偶联剂0.2-1份，丙酮1-5份，间苯二酚2-6份，固化剂0.5-1.2份，防静电剂1-1.4份，流平剂1-2份。
优选地，散热涂料原料中，填充补强剂包括：聚四氟乙烯复合物、中空玻璃微珠、硼酸铝晶须。
优选地，聚四氟乙烯复合物、中空玻璃微珠、硼酸铝晶须的重量比为16-25：2-7：1-5。
优选地，聚四氟乙烯复合物采用如下工艺制备：将硫脲、微晶纤维素、氢氧化钠溶液搅拌，离心，洗涤呈中性，加入聚四氟乙烯、铝粉、氧化钇混合，球磨，干燥得到聚四氟乙烯复合物。
优选地，聚四氟乙烯复合物的制备工艺中，将硫脲、微晶纤维素、氢氧化钠溶液搅拌12-20min，搅拌温度为50-70℃，搅拌速度为1100-1200r/min。
优选地，聚四氟乙烯复合物的制备工艺中，球磨时间为2-4h。
优选地，聚四氟乙烯复合物的制备工艺中，硫脲、微晶纤维素、氢氧化钠溶液、聚四氟乙烯、铝粉、氧化钇的重量比为4-12：20-40：100-200：2-4：1-3：1-3，氢氧化钠溶液浓度为0.4-1mol/L。
本发明的散热涂料以水溶性的水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性双酚A型不饱和聚酯树为主要成膜物质，配合酚醛树脂所形成的涂层具有良好的附着强度，与铝合金基材的附着强度极高，不易脱落，而成膜物质可减少聚四氟乙烯复合物所受的切向力，聚四氟乙烯复合物充分分散在涂膜基体中，与中空玻璃微珠、硼酸铝晶须复配形成良好的导热体系，相互作用，使涂层具有较好的导热性，将涂料喷涂于铝合金基材表面，能较大幅度降低散热器表面的温度，降温效果明显。
本发明的聚四氟乙烯复合物中，硫脲与微晶纤维素分散在氢氧化钠溶液中，微晶纤维素在氢氧化钠溶液中吸水溶胀，而硫脲分散其中，在氢氧化钠的作用下产生氮气促使微晶纤维素进一步溶胀，再加入聚四氟乙烯、铝粉、氧化钇进行球磨，使聚四氟乙烯、铝粉、氧化钇充分分散在溶胀微晶纤维素结构内部，所得聚四氟乙烯复合物一方面具有极好的导热效果，另一方面与水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂相互间分散程度高，结合力强，不仅机械性能优异，而且热稳定性好，耐老化。
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
一种散热快的LED防爆灯，包括：LED防爆灯用散热器和封装在LED防爆灯用散热器上的LED芯片；LED防爆灯用散热器包括：铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料；
散热涂料原料包括：水性丙烯酸树脂50kg，水性聚氨酯树脂50kg，水性双酚A型不饱和聚酯树脂15kg，酚醛树脂6kg，填充补强剂20kg，钛酸酯偶联剂1kg，丙酮1kg，间苯二酚6kg，固化剂0.5kg，防静电剂1.4kg，流平剂1kg。
填充补强剂由聚四氟乙烯复合物、中空玻璃微珠、硼酸铝晶须按重量比为25：2：5组成。聚四氟乙烯复合物采用如下工艺制备：将4kg硫脲、40kg微晶纤维素、100kg浓度为1mol/L氢氧化钠溶液搅拌12min，搅拌温度为70℃，搅拌速度为1100r/min，离心，洗涤呈中性，加入4kg聚四氟乙烯、1kg铝粉、3kg氧化钇混合，球磨2h，干燥得到聚四氟乙烯复合物。
实施例2
一种散热快的LED防爆灯，包括：LED防爆灯用散热器和封装在LED防爆灯用散热器上的LED芯片；LED防爆灯用散热器包括：铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料；
散热涂料原料包括：水性丙烯酸树脂100kg，水性聚氨酯树脂40kg，水性双酚A型不饱和聚酯树脂23kg，酚醛树脂2kg，填充补强剂30kg，钛酸酯偶联剂0.2kg，丙酮5kg，间苯二酚2kg，固化剂1.2kg，防静电剂1kg，流平剂2kg。
填充补强剂由聚四氟乙烯复合物、中空玻璃微珠、硼酸铝晶须按重量比为16：7：1组成。聚四氟乙烯复合物采用如下工艺制备：将12kg硫脲、20kg微晶纤维素、200kg浓度为0.4mol/L氢氧化钠溶液搅拌20min，搅拌温度为50℃，搅拌速度为1200r/min，离心，洗涤呈中性，加入2kg聚四氟乙烯、3kg铝粉、1kg氧化钇混合，球磨4h，干燥得到聚四氟乙烯复合物。
实施例3
一种散热快的LED防爆灯，包括：LED防爆灯用散热器和封装在LED防爆灯用散热器上的LED芯片；LED防爆灯用散热器包括：铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料；
散热涂料原料包括：水性丙烯酸树脂60kg，水性聚氨酯树脂47kg，水性双酚A型不饱和聚酯树脂17kg，酚醛树脂5kg，填充补强剂22kg，钛酸酯偶联剂0.8kg，丙酮2kg，间苯二酚5kg，固化剂0.8kg，防静电剂1.3kg，流平剂1.2kg。
填充补强剂由聚四氟乙烯复合物、中空玻璃微珠、硼酸铝晶须按重量比为22：4：4组成。聚四氟乙烯复合物采用如下工艺制备：将6kg硫脲、35kg微晶纤维素、120kg浓度为0.8mol/L氢氧化钠溶液搅拌14min，搅拌温度为65℃，搅拌速度为1120r/min，离心，洗涤呈中性，加入3.5kg聚四氟乙烯、1.5kg铝粉、2.5kg氧化钇混合，球磨2.5h，干燥得到聚四氟乙烯复合物。
实施例4
一种散热快的LED防爆灯，包括：LED防爆灯用散热器和封装在LED防爆灯用散热器上的LED芯片；LED防爆灯用散热器包括：铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料；
散热涂料原料包括：水性丙烯酸树脂80kg，水性聚氨酯树脂43kg，水性双酚A型不饱和聚酯树脂21kg，酚醛树脂3kg，填充补强剂28kg，钛酸酯偶联剂0.4kg，丙酮4kg，间苯二酚3kg，固化剂1kg，防静电剂1.1kg，流平剂1.8kg。
填充补强剂由聚四氟乙烯复合物、中空玻璃微珠、硼酸铝晶须按重量比为20：6：2组成。聚四氟乙烯复合物采用如下工艺制备：将10kg硫脲、25kg微晶纤维素、180kg浓度为0.6mol/L氢氧化钠溶液搅拌18min，搅拌温度为55℃，搅拌速度为1180r/min，离心，洗涤呈中性，加入2.5kg聚四氟乙烯、2.5kg铝粉、1.5kg氧化钇混合，球磨3.5h，干燥得到聚四氟乙烯复合物。
实施例5
一种散热快的LED防爆灯，包括：LED防爆灯用散热器和封装在LED防爆灯用散热器上的LED芯片；LED防爆灯用散热器包括：铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料；
散热涂料原料包括：水性丙烯酸树脂70kg，水性聚氨酯树脂45kg，水性双酚A型不饱和聚酯树脂19kg，酚醛树脂4kg，填充补强剂25kg，钛酸酯偶联剂0.9kg，丙酮3kg，间苯二酚4kg，固化剂0.9kg，防静电剂1.2kg，流平剂1.5kg。
填充补强剂由聚四氟乙烯复合物、中空玻璃微珠、硼酸铝晶须按重量比为21：5：3组成。聚四氟乙烯复合物采用如下工艺制备：将8kg硫脲、30kg微晶纤维素、150kg浓度为0.7mol/L氢氧化钠溶液搅拌16min，搅拌温度为60℃，搅拌速度为1200r/min，离心，洗涤呈中性，加入3kg聚四氟乙烯、2kg铝粉、2kg氧化钇混合，球磨3h，干燥得到聚四氟乙烯复合物。
将实施例5所得LED防爆灯用散热器(固化条件为242℃×30min)进行性能检测，其结果如下：
检测标准 检测结果
涂膜厚度，μm / 40
涂膜硬度 GB/T 16739 2H
涂膜附着力，级 GB/T 9286 1
耐温 GB/T 1720 180℃×120h不掉漆
辐射率，％ 红外光谱 0.5
导热系数，W/(m·K) 换热实验测试 148
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 (7)

1.一种散热快的LED防爆灯，其特征在于，包括：LED防爆灯用散热器和封装在LED防爆灯用散热器上的LED芯片；LED防爆灯用散热器包括：铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料；
散热涂料原料按重量份包括：水性丙烯酸树脂50-100份，水性聚氨酯树脂40-50份，水性双酚A型不饱和聚酯树脂15-23份，酚醛树脂2-6份，填充补强剂20-30份，钛酸酯偶联剂0.2-1份，丙酮1-5份，间苯二酚2-6份，固化剂0.5-1.2份，防静电剂1-1.4份，流平剂1-2份。
2.根据权利要求1所述散热快的LED防爆灯，其特征在于，散热涂料原料中，填充补强剂包括：聚四氟乙烯复合物、中空玻璃微珠、硼酸铝晶须。
3.根据权利要求2所述散热快的LED防爆灯，其特征在于，聚四氟乙烯复合物、中空玻璃微珠、硼酸铝晶须的重量比为16-25：2-7：1-5。
4.根据权利要求2或3所述散热快的LED防爆灯，其特征在于，聚四氟乙烯复合物采用如下工艺制备：将硫脲、微晶纤维素、氢氧化钠溶液搅拌，离心，洗涤呈中性，加入聚四氟乙烯、铝粉、氧化钇混合，球磨，干燥得到聚四氟乙烯复合物。
5.根据权利要求4所述散热快的LED防爆灯，其特征在于，聚四氟乙烯复合物的制备工艺中，将硫脲、微晶纤维素、氢氧化钠溶液搅拌12-20min，搅拌温度为50-70℃，搅拌速度为1100-1200r/min。
6.根据权利要求4或5所述散热快的LED防爆灯，其特征在于，聚四氟乙烯复合物的制备工艺中，球磨时间为2-4h。
7.根据权利要求4-6任一项所述散热快的LED防爆灯，其特征在于，聚四氟乙烯复合物的制备工艺中，硫脲、微晶纤维素、氢氧化钠溶液、聚四氟乙烯、铝粉、氧化钇的重量比为4-12：20-40：100-200：2-4：1-3：1-3，氢氧化钠溶液浓度为0.4-1mol/L。
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