CN110736033A - 一种led灯用全塑灯壳 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种LED灯用全塑灯壳，包括用于设置LED灯条的灯座和用于将所述LED灯条罩住的灯罩，所述灯座包括通气口、容腔和散热孔，通气口设置于所述灯座的顶部的边缘，散热孔设置于所述灯座的中部，所述灯座的内壁设置有围设于所述散热孔的边缘的散热筋，所述散热筋开设有通槽，所述灯座内设若干连接灯座内壁与容腔外壁的翅片，所述灯座的外表面设有凸起结构，所述灯座由导热塑料一体成型制得，所述导热塑料包括50‑70％的树脂基体、20‑40％的导热填料和余量助剂，具有良好的导热性能，由所述导热塑料成型的灯座，散热性能良好，提高了LED灯的工作稳定性。

Description

一种LED灯用全塑灯壳
技术领域
本发明涉及一种LED应用领域的灯壳，具体涉及一种LED灯用全塑灯壳。
背景技术
LED灯由于其节能、高效、环保等优点而得到广泛应用，由于LED灯对散热要求较高，对于LED灯来说，散热是重中之重，散热不良的话会给LED灯的使用产生一系列的不良影响，如热量累积造成灯寿命减短、电子元器件损坏、材料品质下降、灯具变形等问题，降低照明质量，现有的LED灯普遍采用金属材料作为灯壳，达到被动散热的目的，高效导热散热且无噪音产生，但其封闭式的设计以及依赖于辐射的散热方式，容易造成散热效果不佳，同时导致产品的组装效率低下，产品成本居高等缺点。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种LED灯用全塑灯壳。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种LED灯用全塑灯壳，包括用于设置LED灯条的灯座和用于将所述LED灯条罩住的灯罩，所述灯座包括通气口、容腔和散热孔，通气口设置于所述灯座的顶部的边缘，散热孔设置于所述灯座的中部，所述灯座的内壁设置有围设于所述散热孔的边缘的散热筋，所述散热筋开设有通槽，所述灯座内设若干连接灯座内壁与容腔外壁的翅片，所述灯座的外表面设有凸起结构，所述灯座由导热塑料一体成型制得；
优选地，所述导热塑料包括质量百分比50-70％的树脂基体、20-40％的导热填料和余量助剂；
优选地，所述助剂包括阻燃剂、增塑剂、脱模剂，其质量添加比例为3:2：1；
优选地，按质量百分比，所述导热塑料由66％树脂基体、28％导热填料、3％阻燃剂、2％增塑剂、1％脱模剂组成；
优选地，所述导热填料为表面包覆聚多巴胺的介孔二氧化硅微球；
优选地，所述树脂基体为聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜类的一种或以上；
优选地，所述阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、无机矿物粘土的混合物，其质量混合比例为2:2：1；
优选地，所述磷系阻燃剂为磷酸三甲苯酯，所述氮系阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺盐，所述无机矿物粘土为滑石粉或碳酸钙或硅藻土或其混合物。
本发明的有益效果为：
本发明的灯座采用导热塑料一体成型制得，相比金属外壳，简化了成型工艺，降低了成本，而且，本发明所述灯座上设置散热孔、散热筋、翅片等散热对流通道，能够迅速散发热量，同时，由导热填料填充的导热塑料具有高的导热系数和优良的散热性、绝缘性，由此获得综合性能良好的一种全塑LED灯壳，有效克服现有LED灯散热效果不佳的问题。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本申请所述灯座的结构示意图；
图2是包括本申请所述灯壳的LED灯示意图。
附图标记：1-通气口；2-散热孔；3-散热筋；4-容腔；5-翅片；6-凸起结构；7-通槽；灯座；9-灯罩。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
本申请的实施例涉及一种LED灯用全塑灯壳，包括用于设置LED灯条的灯座和用于将所述LED灯条罩住的灯罩，所述灯座包括通气口、容腔和散热孔，通气口设置于所述灯座的顶部的边缘，散热孔设置于所述灯座的中部，所述灯座的内壁设置有围设于所述散热孔的边缘的散热筋，所述散热筋开设有通槽，所述灯座内设若干连接灯座内壁与容腔外壁的翅片，所述灯座的外表面设有凸起结构，所述灯座由导热塑料一体成型制得；
优选地，所述导热塑料包括质量百分比50-70％的树脂基体、20-40％的导热填料和余量助剂；
优选地，所述助剂包括阻燃剂、增塑剂、脱模剂，其质量添加比例为3:2：1；
优选地，按质量百分比，所述导热塑料由66％树脂基体、28％导热填料、3％阻燃剂、2％增塑剂、1％脱模剂组成；
导热填料的添加量过大或过小均对灯座性能不利，添加过量影响树脂材料的强度性能，添加过少则无法发挥良好的导热性能，综合考虑力学性能和导热性能后，将导热填料的最佳百分比确定为28％；
优选地，所述导热填料为表面包覆聚多巴胺的介孔二氧化硅微球；
现有技术中常见的导热填料有AlN、SiC、Al2O3、石墨、纤维状/鳞片状高导热碳粉等，而二氧化硅具有多孔性、高分散、质轻、化学稳定性好，耐高温、不燃烧和电绝缘性好等优异性能，常作为载体、颜料、填料等，并不具备常规导热填料的高导热性，本申请通过在介孔二氧化硅外包覆一层聚多巴胺，将其作为填料应用在树脂基体得到的复合材料具有良好的导热性能；
优选地，所述树脂基体为聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜类的一种或以上；
优选地，所述阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、无机矿物粘土的混合物，其质量混合比例为2:2：1；
优选地，所述磷系阻燃剂为磷酸三甲苯酯，所述氮系阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺盐，所述无机矿物粘土为滑石粉或碳酸钙或硅藻土或其混合物。
实施例1
一种LED灯用全塑灯壳，包括用于设置LED灯条的灯座和用于将所述LED灯条罩住的灯罩，所述灯座包括通气口、容腔和散热孔，通气口设置于所述灯座的顶部的边缘，散热孔设置于所述灯座的中部，所述灯座的内壁设置有围设于所述散热孔的边缘的散热筋，所述散热筋开设有通槽，所述灯座内设若干连接灯座内壁与容腔外壁的翅片，所述灯座的外表面设有凸起结构，所述灯座由导热塑料一体成型制得。
实施例2
一种LED灯用全塑灯壳，包括用于设置LED灯条的灯座和用于将所述LED灯条罩住的灯罩，所述灯座包括通气口、容腔和散热孔，通气口设置于所述灯座的顶部的边缘，散热孔设置于所述灯座的中部，所述灯座的内壁设置有围设于所述散热孔的边缘的散热筋，所述散热筋开设有通槽，所述灯座内设若干连接灯座内壁与容腔外壁的翅片，所述灯座的外表面设有凸起结构，所述灯座由导热塑料一体成型制得；
所述导热塑料由66％树脂基体、28％导热填料、3％阻燃剂、2％增塑剂、1％脱模剂组成；
所述导热填料为表面包覆聚多巴胺的介孔二氧化硅微球，所述树脂基体为聚酰胺；
所述阻燃剂为磷酸三甲苯酯、氰尿酸三聚氰胺盐、滑石粉的混合物，其质量混合比例为2:2：1；
所述导热塑料的制备方法包括以下步骤：
S1、将2g十六烷基三甲基溴化铵充分搅拌溶解在300mL的去离子水中，加入5mL的28wt％的氨水，继续搅拌10min后，得到溶液A，将10mL正硅酸四乙酸溶解在50mL正己烷中，得到溶液B，将溶液B逐滴滴加到溶液A中，滴加速度在1-2mL/min，滴加完成后，继续搅拌反应12h，离心分离收集产物，分别以去离子水和乙醇洗涤，超声分散在200mL的1％盐酸-乙醇溶液中，搅拌回流4h去除CTAB模板，完成后再以去离子水和乙醇洗涤，真空干燥制得介孔二氧化硅微球，粒径在80-2000nm；
S2、将1g的S2步骤制得的介孔二氧化硅微球超声分散在200mL浓度为0.3g/L的六偏磷酸钠溶液中，加入0.32g三(羟甲基)氨基甲烷，盐酸溶液调节pH至8.5，加入0.5g的多巴胺盐酸盐，搅拌反应24h，离心分离收集产物，去离子水洗涤，真空干燥制得表面包覆聚多巴胺的介孔二氧化硅微球；
S3、按比例混合均匀后，加入双螺杆挤出机机筒内，在180-300℃下进行熔融反应混合，然后双螺杆挤出机机筒挤出造粒，得到所述导热塑料。
实施例3
一种LED灯用全塑灯壳，包括用于设置LED灯条的灯座和用于将所述LED灯条罩住的灯罩，所述灯座包括通气口、容腔和散热孔，通气口设置于所述灯座的顶部的边缘，散热孔设置于所述灯座的中部，所述灯座的内壁设置有围设于所述散热孔的边缘的散热筋，所述散热筋开设有通槽，所述灯座内设若干连接灯座内壁与容腔外壁的翅片，所述灯座的外表面设有凸起结构，所述灯座由导热塑料一体成型制得；
所述导热塑料由56％树脂基体、38％导热填料、3％阻燃剂、2％增塑剂、1％脱模剂组成；
所述导热填料为表面包覆聚多巴胺的介孔二氧化硅微球，所述树脂基体为聚碳酸酯；
所述阻燃剂为磷酸三甲苯酯、氰尿酸三聚氰胺盐、碳酸钙的混合物，其质量混合比例为2:2：1；
所述导热塑料的制备方法包括以下步骤：
S1、将2g十六烷基三甲基溴化铵充分搅拌溶解在300mL的去离子水中，加入5mL的28wt％的氨水，继续搅拌10min后，得到溶液A，将10mL正硅酸四乙酸溶解在50mL正己烷中，得到溶液B，将溶液B逐滴滴加到溶液A中，滴加速度在1-2mL/min，滴加完成后，继续搅拌反应12h，离心分离收集产物，分别以去离子水和乙醇洗涤，超声分散在200mL的1％盐酸-乙醇溶液中，搅拌回流4h去除CTAB模板，完成后再以去离子水和乙醇洗涤，真空干燥制得介孔二氧化硅微球，粒径在80-2000nm；
S2、将1g的S2步骤制得的介孔二氧化硅微球超声分散在200mL浓度为0.3g/L的六偏磷酸钠溶液中，加入0.32g三(羟甲基)氨基甲烷，盐酸溶液调节pH至8.5，加入0.5g的多巴胺盐酸盐，搅拌反应24h，离心分离收集产物，去离子水洗涤，真空干燥制得表面包覆聚多巴胺的介孔二氧化硅微球；
S3、按比例混合均匀后，加入双螺杆挤出机机筒内，在180-300℃下进行熔融反应混合，然后双螺杆挤出机机筒挤出造粒，得到所述导热塑料。
实验例
测定实施例2、3的导热性能参数：制备直径60mm，厚度为5mm的圆形试样，保证表面的光滑和平整，在EKO导热系数测量仪上用稳态法对试样进行导热系数测量，试样置于设置一定温度差的两平板间，传感器测量经过试样的热流，测得实施例2、3制备的导热塑料的导热系数分别为6.49和6.27W/(m·K)，以未添加导热填料的聚酰胺复合材料为对比，测得其导热系数分别为0.48W/(m·K)。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种LED灯用全塑灯壳，其特征在于，包括用于设置LED灯条的灯座和用于将所述LED灯条罩住的灯罩，所述灯座包括通气口、容腔和散热孔，通气口设置于所述灯座的顶部的边缘，散热孔设置于所述灯座的中部，所述灯座的内壁设置有围设于所述散热孔的边缘的散热筋，所述散热筋开设有通槽，所述灯座内设若干连接灯座内壁与容腔外壁的翅片，所述灯座的外表面设有凸起结构，所述灯座由导热塑料一体成型制得。
2.根据权利要求1所述的一种LED灯用全塑灯壳，其特征在于，所述导热塑料包括质量百分比50-70％的树脂基体、20-40％的导热填料和余量助剂。
3.根据权利要求2所述的一种LED灯用全塑灯壳，其特征在于，所述助剂包括阻燃剂、增塑剂、脱模剂，其质量添加比例为3：2：1。
4.根据权利要求2所述的一种LED灯用全塑灯壳，其特征在于，按质量百分比，所述导热塑料由66％树脂基体、28％导热填料、3％阻燃剂、2％增塑剂、1％脱模剂组成。
5.根据权利要求2所述的一种LED灯用全塑灯壳，其特征在于，所述导热填料为表面包覆聚多巴胺的介孔二氧化硅微球。
6.根据权利要求2所述的一种LED灯用全塑灯壳，其特征在于，所述树脂基体为聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜类的一种或以上。
7.根据权利要求3所述的一种LED灯用全塑灯壳，其特征在于，所述阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、无机矿物粘土的混合物，其质量混合比例为2：2：1。
8.根据权利要求7所述的一种LED灯用全塑灯壳，其特征在于，所述磷系阻燃剂为磷酸三甲苯酯，所述氮系阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺盐，所述无机矿物粘土为滑石粉或碳酸钙或硅藻土或其混合物。
9.根据权利要求5所述的一种LED灯用全塑灯壳，其特征在于，所述导热塑料的制备方法包括以下步骤：
S1、将2g十六烷基三甲基溴化铵充分搅拌溶解在300mL的去离子水中，加入5mL的28wt％的氨水，继续搅拌10min后，得到溶液A，将10mL正硅酸四乙酸溶解在50mL正己烷中，得到溶液B，将溶液B逐滴滴加到溶液A中，滴加速度在1-2mL/min，滴加完成后，继续搅拌反应12h，离心分离收集产物，分别以去离子水和乙醇洗涤，超声分散在200mL的1％盐酸-乙醇溶液中，搅拌回流4h去除CTAB模板，完成后再以去离子水和乙醇洗涤，真空干燥制得介孔二氧化硅微球，粒径在80-2000nm；
S2、将1g的S2步骤制得的介孔二氧化硅微球超声分散在200mL浓度为0.3g/L的六偏磷酸钠溶液中，加入0.32g三(羟甲基)氨基甲烷，盐酸溶液调节pH至8.5，加入0.5g的多巴胺盐酸盐，搅拌反应24h，离心分离收集产物，去离子水洗涤，真空干燥制得表面包覆聚多巴胺的介孔二氧化硅微球；
S3、按比例混合均匀后，加入双螺杆挤出机机筒内，在180-300℃下进行熔融反应混合，然后双螺杆挤出机机筒挤出造粒，得到所述导热塑料。
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