CN109749546A - 一种高光效扩散涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高光效扩散涂料及其制备方法和应用，其中该高光效扩散涂料，以重量份计包括：光扩散粉20‑30份、聚氧乙烯胶液15‑25份、水性丙烯酸树脂溶液25‑35份、氧化剂乳液或硅溶剂2‑6份、分散剂0.1‑0.4份、水15‑25份；其中，光扩散粉为氟化钡、稀土氧化物或两者的混合物。本发明的高光效扩散涂料使用氟化钡、稀土氧化物或两者的混合物作为光扩散粉，通过将高光效扩散涂料涂覆在LED灯灯管上，能够使LED灯具有高透光率，同时具有功耗更低、节能环保、发热量更少、寿命更长等特点。

Description

一种高光效扩散涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及光扩散材料，特别涉及一种高光效扩散涂料及其制备方法和应用。

背景技术

眩光容易引起视觉不舒适和降低物体可见度，从而造成视觉疲劳，因此灯具的使用应当避免眩光出现。LED灯单独作为照明使用时，会产生眩光，已知在LED灯管内涂布光扩散涂料可以降低LED灯产生的眩光对人眼造成的伤害，由于光扩散涂料其成本低、绿色环保无污染的优异性能，得到了市场的青睐。

CN104629564B专利名称《一种水性光扩散涂料及其制备方法》，该专利公开了一种水性光扩散涂料包含丙烯酸酯乳液、去离子水、颜填料、消光粉。专利中记载了通过加入消光粉，使该涂料涂覆在LED玻璃外壳上时，光线发生折射和散射，从而实现均匀发光，消除点光源发光的眩光问题，其光源均匀、柔和，具有很好的光透过性、光散射性，散热效果好，使用寿命长；并记载了消光粉为德固赛OK607，其主要成分为二氧化硅。

CN105585946A专利名称《一种水性微珠光扩散涂料及其制备方法》，该专利公开了一种水性微珠光扩散涂料包含水性聚氨酯树脂20-30份、耐高温有机硅树脂15-20份、光扩散剂5-15份、乳化剂3-7份、消泡剂1-1.5份、无机颜料2-7份、增稠剂3-5份、分散剂2-4份、扩散剂1-5份和混合溶剂5-15份。专利中记载通过将该涂料涂覆在LED玻璃外壳上，能使光线发生折射和散射，从而实现均匀发光，消除点光源发光的眩光问题，安全性能高。其起重要作用的组分为光扩散剂，光扩散剂的主要成分为有机硅树脂类粒子、交联苯乙烯类粒子剂、交联丙烯酸类粒子中的任意一种或者几种的混合物。

不难看出，光扩散粉或消光粉是光扩散涂料解决眩光问题的重要组分。目前对于光扩散粉或消光粉的研究相对较少，导致该行业的竞争力不足。因而，丰富光扩散粉或消光粉的种类，同时丰富光效扩散涂料的类别，是本行业的诉求。

发明内容

为解决背景技术中的问题，本发明提供一种高光效扩散涂料，以重量份计包括如下组分：

其中，光扩散粉为氟化钡、稀土氧化物或两者的混合物。

进一步地，所述光扩散粉为氟化钡和稀土氧化物的混合物，其中，氟化钡占比为70-100％，稀土氧化物占比为0-30％。

进一步地，所述稀土氧化物为氧化钇。

进一步地，所述氟化钡粒度为1-50um。

进一步地，所述氧化钇粒度为0.1-10um。

进一步地，所述聚氧乙烯胶液中聚氧乙烯含量2-8％。

进一步地，所述水性丙烯酸树脂溶液中水性丙烯酸树脂含量20％-40％。

进一步地，所述水性丙烯酸树脂溶液包括水性丙烯酸树脂、无水乙醇和氨水。

本发明还提供一种高光效扩散涂料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将聚氧乙烯粉体加入到溶剂中，搅拌溶解，静置，去除气泡，获得聚氧乙烯胶液，备用；

步骤二、按比例称取水性丙烯酸树脂、无水乙醇和氨水，搅拌均匀，获得水性丙烯酸树脂溶液，备用；

步骤三、将高光效扩散涂料、步骤二的水性丙烯酸树脂溶液、步骤一的聚氧乙烯胶液、纯水、分散剂和氧化剂乳液或硅溶剂混合,搅拌1-5h，球磨1-10h，过筛，获得高光效扩散涂料。

本发明还提供一种上述高光效扩散涂料在LED灯的应用。

与现有的技术相比，本发明的高光效扩散涂料具有如下特点：

(1)以氟化钡、稀土氧化物或两者的混合物作为光扩散粉，丰富了光扩散粉的种类。

(2)本发明提供的高光效扩散涂料经过球磨工序使其粒度分布均匀，明显提升了LED灯光效。

(3)使用本发明提供的高光效扩散涂料涂覆LED灯灯管，可以使灯管保持高透光率，最高透光率接近97％。这意味着，在同等电功率下，使用本发明高光效扩散涂料涂覆的LED灯更亮，光效更高。

综上所述，使用本发明提供的高光效扩散涂料，能够使LED灯具有功耗更低、节能环保、发热量更少、寿命更长等特点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，所述实施例的示例旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

本发明实施例使用的聚氧乙烯胶液为4％聚氧乙烯胶液，其制备方法为：将4份聚氧乙烯粉体加入到96份纯水中，搅拌溶解2h，静置24h去除气泡，即得4％聚氧乙烯胶液；

本发明实施例使用的水性丙烯酸树脂溶液为30％水性丙烯酸树脂溶液，其制备方法为：将30份水性丙烯酸树脂加入到70份无水乙醇和0.5份氨水的混合液中，搅拌均匀，即得30％水性丙烯酸树脂溶液。

本发明实施例选用的稀土氧化物为氧化钇，当然，本领域的技术人员还可以选用镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕等一种或多种稀土氧化物。需要说明的是，实施例选用氧化钇稀土氧化物是为了例证而不能理解为对本发明的限制，本领域技术人员选用其它稀土氧化物均应属于本发明的保护范围。

实施例1

将70g光扩散粉(其中氟化钡占比70％、氧化钇占比30％)、60g水、60g聚氧乙烯胶液、90g水性丙烯酸树脂溶液、12g氧化剂乳液和0.5g分散剂混合,搅拌2h，搅拌转速300rpm，再球磨3h，球磨转速80rpm，经过筛网过筛，获得高光效扩散涂料。

实施例2

将70g光扩散粉(其中氟化钡占比70％、氧化钇占比30％)、60g水、60g聚氧乙烯胶液、90g水性丙烯酸树脂溶液、12g氧化剂乳液和0.5g分散剂混合,搅拌2h，搅拌转速300rpm，再球磨4h，球磨转速80rpm，经过筛网过筛，获得高光效扩散涂料。

实施例3

将70g光扩散粉(其中氟化钡占比70％、氧化钇占比30％)、60g水、60g聚氧乙烯胶液、90g水性丙烯酸树脂溶液、12g氧化剂乳液和0.5g分散剂混合,搅拌2h，搅拌转速300rpm，再球磨5h，球磨转速80rpm，经过筛网过筛，获得高光效扩散涂料。

实施例4

将70g光扩散粉(其中氟化钡占比70％、氧化钇占比30％)、60g水、60g聚氧乙烯胶液、90g水性丙烯酸树脂溶液、12g硅溶剂和0.5g分散剂混合,搅拌2h，搅拌转速300rpm，再球磨4h，球磨转速80rpm，经过筛网过筛，获得高光效扩散涂料。

实施例5

将70g光扩散粉(其中氟化钡占比100％)、60g水、60g聚氧乙烯胶液、90g水性丙烯酸树脂溶液、12g氧化剂乳液和0.5g分散剂混合,搅拌3h，搅拌转速300rpm，再球磨4h，球磨转速80rpm，经过筛网过筛，获得高光效扩散涂料。

实施例6

将70g光扩散粉(其中氟化钡占比50％、氧化钇占比50％)、60g水、60g聚氧乙烯胶液、90g水性丙烯酸树脂溶液、12g氧化剂乳液和0.5g分散剂混合,搅拌3h，搅拌转速300rpm，再球磨4h，球磨转速80rpm，经过筛网过筛，获得高光效扩散涂料。

实施例7

将70g光扩散粉(其中氟化钡占比30％、氧化钇占比70％)、60g水、60g聚氧乙烯胶液、90g水性丙烯酸树脂溶液、12g氧化剂乳液和0.5g分散剂混合,搅拌3h，搅拌转速300rpm，再球磨4h，球磨转速80rpm，经过筛网过筛，获得高光效扩散涂料。

实施例8

将70g光扩散粉(其中氧化钇占比100％)、60g水、60g聚氧乙烯胶液、90g水性丙烯酸树脂溶液、12g氧化剂乳液和0.5g分散剂混合,搅拌3h，搅拌转速300rpm，再球磨4h，球磨转速80rpm，经过筛网过筛，获得高光效扩散涂料。

本发明将实施例1-8的涂料置于TopSi zer激光粒度仪中进行浆料粒度检测，激光粒度分析仪原理：利用颗粒对光的散射现象，根据散射光能的分布推算被测颗粒的粒度分布。

本发明还将实施例1-8的高光效扩散涂料应用于LED灯上，具体应用方法为将灯管浸没于光扩散涂料溶液中，待浸泡5-6min钟后通过提拉办法取出；然后通过灯管旋转和双端交替送风的方式进行烘干，涂层的上下厚薄差控制在3％以下，烘干过程中灯管旋转的速度控制在1-3min/转，灯管双端送热风的交替间隔控制在4-6min，热风温度控制在70-100℃，并检测灯管的透光率和雾度。

透光率测试方法为：用积分球检测涂覆有高光效扩散涂料的灯管的光效，每次测试前会检测标准的透明灯管光效，用实施例涂覆的灯管灯效除以透明灯管灯效即为透光率。

雾度测试标准：GB/T 2410。

实施例1-8浆料粒度检测，及其应用于灯管上的透光率和雾度检测结果如表1所示：

表1

	浆料粒度D50/μm	透光率％	雾度
				实施例1	1.8	95.0	85.3
实施例2	1.9	95.4	84.8
				实施例3	1.9	95.1	84.7
实施例4	2.1	96.7	87.7
				实施例5	2.1	95.1	87.4
实施例6	2.0	92.7	87.6
				实施例7	2.0	91.8	87.1
实施例8	1.9	89.8	87.3

根据表1可知，本发明的高光效扩散涂料其浆料粒度平均在1-5μm，本发明的高光效扩散涂料涂覆在灯管内表面使得灯管的透光率和雾度效果显著提升，并具有防眩光效果。

此外，CN104629564B专利公开了其光扩散涂料的透光率能达到94.1％；CN104017448A专利公开了其光扩散涂料的透光率能达到85.4％；CN105585946A专利公开了其光扩散涂料的透光率能达到87.1％；CN108300029A专利公开了其光扩散涂料的透光率能达到92.6％。本发明的光扩散涂料与上述专利进行对比，可知本发明的光扩散涂料的透光率效果更优，特别是实施例4的透光率达到96.7％，该效果与现有技术相比具有质的提升。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高光效扩散涂料，其特征在于，以重量份计包括如下组分：

其中，光扩散粉为氟化钡、稀土氧化物或两者的混合物。

2.根据权利要求1所述的高光效扩散涂料，其特征在于：所述光扩散粉为氟化钡和稀土氧化物的混合物，其中，氟化钡占比为70-100％，稀土氧化物占比为0-30％。

3.根据权利要求1所述的高光效扩散涂料，其特征在于：所述稀土氧化物为氧化钇。

4.根据权利要求1所述的高光效扩散涂料，其特征在于：所述氟化钡粒度为1-50um。

5.根据权利要求3所述的高光效扩散涂料，其特征在于：所述氧化钇粒度为0.1-10um。

6.根据权利要求1所述的高光效扩散涂料，其特征在于：所述聚氧乙烯胶液中聚氧乙烯含量2-8％。

7.根据权利要求1所述的高光效扩散涂料，其特征在于：所述水性丙烯酸树脂溶液中水性丙烯酸树脂含量20％-40％。

8.根据权利要求1所述的高光效扩散涂料，其特征在于：所述水性丙烯酸树脂溶液包括水性丙烯酸树脂、无水乙醇和氨水。

9.一种高光效扩散涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将聚氧乙烯粉体加入到溶剂中，搅拌溶解，静置，去除气泡，获得聚氧乙烯胶液，备用；

步骤二、按比例称取水性丙烯酸树脂、无水乙醇和氨水，搅拌均匀，获得水性丙烯酸树脂溶液，备用；

步骤三、将高光效扩散涂料、步骤二的水性丙烯酸树脂溶液、步骤一的聚氧乙烯胶液、纯水、分散剂和氧化剂乳液或硅溶剂混合,搅拌1-5h，球磨1-10h，过筛，获得高光效扩散涂料。

10.一种如权利要求1-8任一项所述的高光效扩散涂料在LED灯的应用。