CN109539191A - 一种散热性能优秀的led灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED灯具用高散热铝合金壳体,包括:铝合金基材,和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料;散热涂料的原料按重量份包括:主料60‑100份,海泡石复合物20‑40份,钛酸四丁酯0.1‑0.18份,环氧封端聚醚胺1‑1.9份,邻苯二甲酸酐0.4‑1份,α‑磺基脂肪酸甲酯1‑1.8份,1,5‑萘二磺酸0.5‑1份,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.6‑1.4份,甘油1‑2份,硬脂酸钙1‑2份,颜料1‑1.8份,分散剂0.4‑1份,流平剂0.4‑1份。本发明公开了一种散热性能优秀的LED灯具,包括:上述LED灯具用高散热铝合金壳体和封装在上述LED灯具用高散热铝合金壳体上的LED芯片。

Description

一种散热性能优秀的LED灯具
技术领域
本发明涉及LED灯具技术领域,尤其涉及一种散热性能优秀的LED灯具。
背景技术
LED(Light Emitting Diode,发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。LED具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。LED灯对散热要求高,有70%的LED灯故障是因散热不及时引起的,LED产生的热量90%是通过传导方式向外扩散。目前影响LED灯寿命的关键即光源品质和整灯散热效果,亟需开发高性能散热材料。
传统材料上,铝的热导率较高、成本较低,是散热器的主要材料,目前在保证铝合金的热导效果的前提下,如何提高铝合金材料的散热性能是亟需解决的问题。
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灯具用高散热铝合金壳体,及一种散热性能优秀的LED灯具,导热性好,散热性能优秀,可提高LED灯具散热性能,而且韧性好,抗冲击强度高。
本发明提出的一种LED灯具用高散热铝合金壳体,包括:铝合金基材,和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料;
散热涂料的原料按重量份包括:主料60-100份,海泡石复合物20-40份,钛酸四丁酯0.1-0.18份,环氧封端聚醚胺1-1.9份,邻苯二甲酸酐0.4-1份,α-磺基脂肪酸甲酯1-1.8份,1,5-萘二磺酸0.5-1份,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.6-1.4份,甘油1-2份,硬脂酸钙1-2份,颜料1-1.8份,分散剂0.4-1份,流平剂0.4-1份。
优选地,主料包括:聚四氟乙烯颗粒、环氧树脂。
优选地,聚四氟乙烯颗粒、环氧树脂的重量比为45-67:15-34。
优选地,海泡石复合物采用如下工艺制备:将海泡石、水搅拌,静置,加入氯磺化聚乙烯、丙烯酸高速搅拌,氮气保护下,加入过硫酸钠,升温搅拌,离心,洗涤,再加入乙醇溶液搅拌,离心,洗涤得到海泡石复合物。
优选地,海泡石复合物的制备工艺中,静置时间为2-4h。
优选地,海泡石复合物的制备工艺中,加入过硫酸钠后升温至80-120℃搅拌1-2h。
优选地,海泡石复合物的制备工艺中,海泡石、水、氯磺化聚乙烯、丙烯酸、过硫酸钠、乙醇溶液的重量比为6-12:50-100:2-8:1-5:0.1-0.2:100-200,乙醇溶液浓度为40-50wt%。
本发明提出的一种散热性能优秀的LED灯具,包括:上述LED灯具用高散热铝合金壳体和封装在上述LED灯具用高散热铝合金壳体上的LED芯片。
由于海泡石作为一种纤维状的含水硅酸镁,在电子显微镜下可以看到它们是由无数细丝聚在一起排成片状,海泡石有一个奇怪的特点,具有非金属矿物中最大的比表面积(最高可达900m2/g)和独特的内容孔道结构,因此当它们遇到水时会吸收很多水从而变得柔软起来,而一旦干燥就又变硬了。本发明首先将海泡石在水中充分浸泡,再与氯磺化聚乙烯、丙烯酸高速搅拌,氯磺化聚乙烯和丙烯酸充分分散在膨胀的海泡石表面,而且相互间结合强度极高,再在氮气保护下经过硫酸钠引发,在海泡石表面进行接枝交联,产物包覆在海泡石表面,然后在乙醇溶液后处理,所得微球一方面含有大量的通孔,而且通孔的深度与孔径适宜,导热效果好,另一方面韧性极好,受到高强度冲击时,海泡石复合物的缓冲性极好,同时高温状态下附着能力依然较强,不易脱落,配合聚四氟乙烯颗粒、环氧树脂作为主料,在铝合金基材表面固化后,可在保证硬度的前提下与铝合金基材的附着程度高,韧性好,耐冲击强度高。
本发明适用于各种环境和温度,可避免高温久置而引起的涂膜表皮翘起、脱落等缺陷,吸附性好,与铝合金基材粘附强度高,弹性好,而且导热性能优异,同时使用寿命长,几乎无甲醛释放,有益身心健康,具有环保的效果。
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LED灯具用高散热铝合金壳体,包括:铝合金基材,和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料;
散热涂料的原料包括:主料60kg,海泡石复合物40kg,钛酸四丁酯0.1kg,环氧封端聚醚胺1.9kg,邻苯二甲酸酐0.4kg,α-磺基脂肪酸甲酯1.8kg,1,5-萘二磺酸0.5kg,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1.4kg,甘油1kg,硬脂酸钙2kg,颜料1kg,分散剂1kg,流平剂0.4kg。
主料由四氟乙烯颗粒、环氧树脂按重量比为67:15组成。
海泡石复合物采用如下工艺制备:将12kg海泡石、50kg水搅拌16min,静置2h,加入8kg氯磺化聚乙烯、1kg丙烯酸高速搅拌12min,搅拌速度为1200r/min,氮气保护下,加入0.2kg过硫酸钠,升温至80℃搅拌2h,离心,洗涤,再加入100kg浓度为50wt%乙醇溶液搅拌10min,离心,洗涤得到海泡石复合物。
一种散热性能优秀的LED灯具,包括:上述LED灯具用高散热铝合金壳体和封装在上述LED灯具用高散热铝合金壳体上的LED芯片。
实施例2
一种LED灯具用高散热铝合金壳体,包括:铝合金基材,和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料;
散热涂料的原料包括:主料100kg,海泡石复合物20kg,钛酸四丁酯0.18kg,环氧封端聚醚胺1kg,邻苯二甲酸酐1kg,α-磺基脂肪酸甲酯1kg,1,5-萘二磺酸1kg,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.6kg,甘油2kg,硬脂酸钙1kg,颜料1.8kg,分散剂0.4kg,流平剂1kg。
主料由四氟乙烯颗粒、环氧树脂按重量比为45:34组成。
海泡石复合物采用如下工艺制备:将6kg海泡石、100kg水搅拌10min,静置4h,加入2kg氯磺化聚乙烯、5kg丙烯酸高速搅拌4min,搅拌速度为1400r/min,氮气保护下,加入0.1kg过硫酸钠,升温至120℃搅拌1h,离心,洗涤,再加入200kg浓度为40wt%乙醇溶液搅拌20min,离心,洗涤得到海泡石复合物。
一种散热性能优秀的LED灯具,包括:上述LED灯具用高散热铝合金壳体和封装在上述LED灯具用高散热铝合金壳体上的LED芯片。
实施例3
一种LED灯具用高散热铝合金壳体,包括:铝合金基材,和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料;
散热涂料的原料包括:主料70kg,海泡石复合物35kg,钛酸四丁酯0.12kg,环氧封端聚醚胺1.7kg,邻苯二甲酸酐0.6kg,α-磺基脂肪酸甲酯1.6kg,1,5-萘二磺酸0.6kg,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1.2kg,甘油1.3kg,硬脂酸钙1.8kg,颜料1.3kg,分散剂0.8kg,流平剂0.6kg。
主料由四氟乙烯颗粒、环氧树脂按重量比为60:20组成。
海泡石复合物采用如下工艺制备:将10kg海泡石、60kg水搅拌14min,静置2.5h,加入6kg氯磺化聚乙烯、2kg丙烯酸高速搅拌10min,搅拌速度为1250r/min,氮气保护下,加入0.17kg过硫酸钠,升温至90℃搅拌1.7h,离心,洗涤,再加入120kg浓度为47wt%乙醇溶液搅拌12min,离心,洗涤得到海泡石复合物。
一种散热性能优秀的LED灯具,包括:上述LED灯具用高散热铝合金壳体和封装在上述LED灯具用高散热铝合金壳体上的LED芯片。
实施例4
一种LED灯具用高散热铝合金壳体,包括:铝合金基材,和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料;
散热涂料的原料包括:主料90kg,海泡石复合物25kg,钛酸四丁酯0.16kg,环氧封端聚醚胺1.3kg,邻苯二甲酸酐0.8kg,α-磺基脂肪酸甲酯1.2kg,1,5-萘二磺酸0.8kg,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.8kg,甘油1.7kg,硬脂酸钙1.2kg,颜料1.5kg,分散剂0.6kg,流平剂0.8kg。
主料由四氟乙烯颗粒、环氧树脂按重量比为50:30组成。
海泡石复合物采用如下工艺制备:将8kg海泡石、90kg水搅拌12min,静置3.5h,加入4kg氯磺化聚乙烯、4kg丙烯酸高速搅拌6min,搅拌速度为1350r/min,氮气保护下,加入0.13kg过硫酸钠,升温至110℃搅拌1.3h,离心,洗涤,再加入180kg浓度为43wt%乙醇溶液搅拌18min,离心,洗涤得到海泡石复合物。
一种散热性能优秀的LED灯具,包括:上述LED灯具用高散热铝合金壳体和封装在上述LED灯具用高散热铝合金壳体上的LED芯片。
实施例5
一种LED灯具用高散热铝合金壳体,包括:铝合金基材,和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料;
散热涂料的原料包括:主料80kg,海泡石复合物30kg,钛酸四丁酯0.14kg,环氧封端聚醚胺1.5kg,邻苯二甲酸酐0.7kg,α-磺基脂肪酸甲酯1.4kg,1,5-萘二磺酸0.7kg,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1kg,甘油1.5kg,硬脂酸钙1.5kg,颜料1.4kg,分散剂0.7kg,流平剂0.7kg。
主料由四氟乙烯颗粒、环氧树脂按重量比为55:25组成。
海泡石复合物采用如下工艺制备:将9kg海泡石、75kg水搅拌13min,静置3h,加入5kg氯磺化聚乙烯、3kg丙烯酸高速搅拌8min,搅拌速度为1300r/min,氮气保护下,加入0.15kg过硫酸钠,升温至100℃搅拌1.5h,离心,洗涤,再加入150kg浓度为45wt%乙醇溶液搅拌15min,离心,洗涤得到海泡石复合物。
一种散热性能优秀的LED灯具,包括:上述LED灯具用高散热铝合金壳体和封装在上述LED灯具用高散热铝合金壳体上的LED芯片。
将实施例5所得LED灯具用高散热铝合金壳体进行性能测试,对照组采用普通水性聚氨酯散热涂料涂覆在铝合金基材表面得到的铝合金壳体;其结果如下:
实施例5 对照组
涂膜附着力 1级 3级
涂膜抗冲击强度,kg·cm 47 31
耐热性(150℃水,10h) 无开裂、剥落 开裂、剥落
导热系数,W/(m·K) 280 200
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 (8)

1.一种LED灯具用高散热铝合金壳体,其特征在于,包括:铝合金基材,和涂覆在铝合金基材表面的散热涂料;
散热涂料的原料按重量份包括:主料60-100份,海泡石复合物20-40份,钛酸四丁酯0.1-0.18份,环氧封端聚醚胺1-1.9份,邻苯二甲酸酐0.4-1份,α-磺基脂肪酸甲酯1-1.8份,1,5-萘二磺酸0.5-1份,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.6-1.4份,甘油1-2份,硬脂酸钙1-2份,颜料1-1.8份,分散剂0.4-1份,流平剂0.4-1份。
2.根据权利要求1所述LED灯具用高散热铝合金壳体,其特征在于,主料包括:聚四氟乙烯颗粒、环氧树脂。
3.根据权利要求1或2所述LED灯具用高散热铝合金壳体,其特征在于,聚四氟乙烯颗粒、环氧树脂的重量比为45-67:15-34。
4.根据权利要求1-3任一项所述LED灯具用高散热铝合金壳体,其特征在于,海泡石复合物采用如下工艺制备:将海泡石、水搅拌,静置,加入氯磺化聚乙烯、丙烯酸高速搅拌,氮气保护下,加入过硫酸钠,升温搅拌,离心,洗涤,再加入乙醇溶液搅拌,离心,洗涤得到海泡石复合物。
5.根据权利要求4所述LED灯具用高散热铝合金壳体,其特征在于,海泡石复合物的制备工艺中,静置时间为2-4h。
6.根据权利要求4或5所述LED灯具用高散热铝合金壳体,其特征在于,海泡石复合物的制备工艺中,加入过硫酸钠后升温至80-120℃搅拌1-2h。
7.根据权利要求4-6任一项所述LED灯具用高散热铝合金壳体,其特征在于,海泡石复合物的制备工艺中,海泡石、水、氯磺化聚乙烯、丙烯酸、过硫酸钠、乙醇溶液的重量比为6-12:50-100:2-8:1-5:0.1-0.2:100-200,乙醇溶液浓度为40-50wt%。
8.一种散热性能优秀的LED灯具,其特征在于,包括:如权利要求1-7任一项所述LED灯具用高散热铝合金壳体和封装在如权利要求1-7任一项所述LED灯具用高散热铝合金壳体上的LED芯片。
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