CN111138731B - 一种led灯串及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯串及其制备方法，涉及照明装置的技术领域，该LED灯串包括FPC线路板、和FPC线路板电连接的多个LED灯珠、包裹于FPC线路板和LED灯珠外侧的护套层，按重量份数计，所述护套层的原料包括以下组分：天然橡胶25‑30份；顺丁橡胶80‑85份；氧化锌4‑5份；硬脂酸0.5‑1.5份；防老剂MB 0.3‑0.5份；硫化剂1‑3份；填料35‑45份。通过天然橡胶和顺丁橡胶的配合，使得护套层具备良好的弹性、耐磨性以及耐候性。氧化锌具有良好硫化活性作用，硬脂酸具有良好的分散作用和硫化促进作用。防老剂MB是适用于天然橡胶和顺丁橡胶的抗氧剂，能够减少橡胶体系硫化时的变色，同时也能够有效防止橡胶体系的空气老化，特别适用于制造透明制品，使得体系具有不易黄变的优点。

Description

一种LED灯串及其制备方法

技术领域

本发明涉及照明装置的技术领域，更具体地说，它涉及一种LED灯串及其制备方法。

背景技术

LED灯串又名LED灯带，是指把LED组装在带状的FPC（柔性线路板）上，因其产品形状像一条带子一样而得名。LED灯串因其柔软、轻薄、安装简便等特点，被获得广泛应用。

公布号为CN110107830A的中国专利公开了一种柔性线性LED灯条灯带，其包括线路板，线路板的顶面粘接有LED芯片，线路板的顶面与对应LED芯片的一侧粘结有电阻，LED芯片的表面覆盖有AB组分与荧光粉混合胶，线路板的外表面嵌套有塑胶套。

现有技术中，尤其是户外LED灯条的塑胶套常因环境因素快速老化，使其较为容易黄变，进而导致发光效果大打折扣，有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种LED灯串及其制备方法，其护套层具有不易黄变的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种LED灯串，包括FPC线路板、和FPC线路板电连接的多个LED灯珠、包裹于FPC线路板和LED灯珠外侧的护套层，按重量份数计，所述护套层的原料包括以下组分：

天然橡胶 25-30份；

顺丁橡胶 80-85份；

氧化锌 4-5份；

硬脂酸 0.5-1.5份；

防老剂MB 0.3-0.5份；

硫化剂 1-3份；

填料 35-45份。

通过采用上述技术方案，天然橡胶和顺丁橡胶的生胶具有良好的透明度，能够保证护套层在制备后具备良好的透明度，使得LED灯串具备良好的透光度。天然橡胶具有优异的综合物理机械性能，在常温下具有良好的弹性。与天然橡胶相比，顺丁橡胶硫化后，其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异。通过天然橡胶和顺丁橡胶的配合，使得护套层具备良好的弹性、耐磨性以及耐候性。

氧化锌具有良好硫化活性作用，缩短橡胶体系的硫化时间，减少硫化剂的用量并提高橡胶体系的物理机械性能。硬脂酸则具有良好的分散作用和硫化促进作用，有效提高体系中各组分的分散均匀度，并提高硫化剂对橡胶体系的硫化作用，同时减少氧化锌的用量，缩短硫化时间。

防老剂MB即2-硫醇基苯并咪唑，是适用于天然橡胶和顺丁橡胶的抗氧剂，能够减少橡胶体系硫化时的变色，同时也能够有效防止橡胶体系的空气老化，特别适用于制造透明制品，使得体系具有不易黄变的优点。

进一步地，所述硫化剂采用过氧化二异丙苯。

通过采用上述技术方案，过氧化二异丙苯即硫化剂DCP，能用作天然橡胶、合成橡胶的硫化剂，且硫化剂DCP具有橡胶体系硫化时间短，便于制得透明的橡胶体系，且使得硫化后的橡胶体系具有耐热耐寒性良好的优点。

进一步地，所述填料采用白炭黑。

通过采用上述技术方案，以白炭黑为填料，能够为橡胶体系提供良好的机械性能的同时，还能够有效保证橡胶体系的透明度。

进一步地，按重量份数计，所述护套层的原料还包括环氧大豆油15-20份。

通过采用上述技术方案，环氧大豆油是一种毒性极低的增塑剂，能够提高橡胶体系的物理性能并延长老化时间。

进一步地，按重量份数计，所述护套层的原料包括水杨酸0.2-0.5份。

通过采用上述技术方案，过氧化二异丙苯虽然在制备透明橡胶体系中具有良好的优势，但是具有焦烧可控程度低的缺陷。而水杨酸能够作为防焦剂，提高过氧化二异丙苯的焦烧可控性。

此外，水杨酸具有酚羟基能够和环氧大豆油共同作用提高橡胶体系的抗老化性能，以提高体系的抗黄变性能。

进一步地，按重量份数计，所述护套层的原料包括防老剂DNP 0.2-0.4份。

通过采用上述技术方案，防老剂DNP能够为体系带来良好的抗老化性能，同时防老剂DNP和防老剂MB之间具有协同增效的作用，以进一步提高橡胶体系的抗老化性和抗黄变性。

进一步地，按重量份数计，所述护套层的原料包括乙烯基胍胺1-3份。

通过采用上述技术方案，乙烯基胍胺富有聚合性，与橡胶体系混合后能够使得橡胶体系的密度得以提高，进一步提高防老剂MB和防老剂DNP之间的协同增效，以进一步提高橡胶体系的抗老化和抗黄变性。同时还能够提高硬脂酸和氧化锌对过氧化二异丙苯和橡胶体系之间的硫化促进作用，使得橡胶体系的物理机械性能进一步得到改善。

此外，乙烯基胍胺具有氨基能够和环氧大豆油共同作用提高橡胶体系的抗老化性能，以提高体系的抗黄变性能。

本发明的另一目的在于提供一种LED灯串的制备方法，包括以下步骤：

S1，将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中塑炼4-5min；

S2，投入白炭黑、防老剂MB、防老剂DNP、环氧大豆油进行密炼，密炼机温度达到120-130℃后，继续塑炼2-5min，获得母炼胶；

S3，将母炼胶、过氧化二异丙苯、硬脂酸、氧化锌、水杨酸、乙烯基胍胺投入开炼机中，塑炼均匀后，薄通5-7次下片，获得母胶；

S4，将母胶压延挤出，注射至预热的模具内，放置于平板硫化机上进行硫化，获得护套层；

S5，将组装的FPC线路板和LED灯珠装入护套层内，获得LED灯串。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1. 天然橡胶和顺丁橡胶的生胶具有良好的透明度，能够保证护套层在制备后具备良好的透明度，使得LED灯串具备良好的透光度。天然橡胶具有优异的综合物理机械性能，在常温下具有良好的弹性。与天然橡胶相比，顺丁橡胶硫化后，其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异。通过天然橡胶和顺丁橡胶的配合，使得护套层具备良好的弹性、耐磨性以及耐候性；

2. 氧化锌具有良好硫化活性作用，缩短橡胶体系的硫化时间，减少硫化剂的用量并提高橡胶体系的物理机械性能。硬脂酸则具有良好的分散作用和硫化促进作用，有效提高体系中各组分的分散均匀度，并提高硫化剂对橡胶体系的硫化作用，同时减少氧化锌的用量，缩短硫化时间；

3. 防老剂MB即2-硫醇基苯并咪唑，是适用于天然橡胶和顺丁橡胶的抗氧剂，能够减少橡胶体系硫化时的变色，同时也能够有效防止橡胶体系的空气老化，特别适用于制造透明制品，使得体系具有不易黄变的优点。防老剂DNP能够为体系带来良好的抗老化性能，同时防老剂DNP和防老剂MB之间具有协同增效的作用，以进一步提高橡胶体系的抗老化性和抗黄变性；

4. 环氧大豆油是一种毒性极低的增塑剂，能够提高橡胶体系的物理性能并延长老化时间；

5. 氧化二异丙苯即硫化剂DCP，能用作天然橡胶、合成橡胶的硫化剂，且硫化剂DCP具有橡胶体系硫化时间短，便于制得透明的橡胶体系，且使得硫化后的橡胶体系具有耐热耐寒性良好的优点；

6. 过氧化二异丙苯虽然在制备透明橡胶体系中具有良好的优势，但是具有焦烧可控程度低的缺陷。而水杨酸能够作为防焦剂，提高过氧化二异丙苯的焦烧可控性。此外，水杨酸具有酚羟基能够和环氧大豆油共同作用提高橡胶体系的抗老化性能，以提高体系的抗黄变性能；

7. 乙烯基胍胺富有聚合性，与橡胶体系混合后能够使得橡胶体系的密度得以提高，进一步提高防老剂MB和防老剂DNP之间的协同增效，以进一步提高橡胶体系的抗老化和抗黄变性。同时还能够提高硬脂酸和氧化锌对过氧化二异丙苯和橡胶体系之间的硫化促进作用，使得橡胶体系的物理机械性能进一步得到改善。此外，乙烯基胍胺具有氨基能够和环氧大豆油共同作用提高橡胶体系的抗老化性能，以提高体系的抗黄变性能。

附图说明

图1是本发明提供的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例

实施例1

一种LED灯串，包括FPC线路板、和FPC线路板电连接的多个LED灯珠、包裹于FPC线路板和LED灯珠外侧的护套层，按重量份数计，该护套层的原料组分如表1所示。

其中，硫化剂采用过氧化二异丙苯，填料采用白炭黑，防老剂采用防老剂MB和防老剂DNP的混合物。

如图1所示，该LED灯串的制备方法包括以下步骤：

S1，将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中塑炼4-5min；

S2，投入白炭黑、防老剂MB、防老剂DNP、环氧大豆油进行密炼，密炼机温度达到120-130℃后，继续塑炼2-5min，获得母炼胶；

S3，将母炼胶、过氧化二异丙苯、硬脂酸、氧化锌、水杨酸、乙烯基胍胺投入开炼机中，塑炼均匀后，薄通5-7次下片，获得母胶；

S4，将母胶压延挤出，注射至预热的模具内，放置于平板硫化机上进行硫化，获得护套层；

S5，将组装的FPC线路板和LED灯珠装入护套层内，获得LED灯串。

实施例2

一种LED灯串，包括FPC线路板、和FPC线路板电连接的多个LED灯珠、包裹于FPC线路板和LED灯珠外侧的护套层，按重量份数计，该护套层的原料组分如表1所示。

其中，硫化剂采用过氧化二异丙苯，填料采用白炭黑，防老剂采用防老剂MB和防老剂DNP的混合物。

该LED灯串的制备方法包括以下步骤：

S1，将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中塑炼4-5min；

S2，投入白炭黑、防老剂MB、防老剂DNP、环氧大豆油进行密炼，密炼机温度达到120-130℃后，继续塑炼2-5min，获得母炼胶；

S3，将母炼胶、过氧化二异丙苯、硬脂酸、氧化锌、水杨酸、乙烯基胍胺投入开炼机中，塑炼均匀后，薄通5-7次下片，获得母胶；

S4，将母胶压延挤出，注射至预热的模具内，放置于平板硫化机上进行硫化，获得护套层；

S5，将组装的FPC线路板和LED灯珠装入护套层内，获得LED灯串。

实施例3

一种LED灯串，包括FPC线路板、和FPC线路板电连接的多个LED灯珠、包裹于FPC线路板和LED灯珠外侧的护套层，按重量份数计，该护套层的原料组分如表1所示。

其中，硫化剂采用过氧化二异丙苯，填料采用白炭黑，防老剂采用防老剂MB和防老剂DNP的混合物。

该LED灯串的制备方法包括以下步骤：

S1，将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中塑炼4-5min；

S2，投入白炭黑、防老剂MB、防老剂DNP、环氧大豆油进行密炼，密炼机温度达到120-130℃后，继续塑炼2-5min，获得母炼胶；

S3，将母炼胶、过氧化二异丙苯、硬脂酸、氧化锌、水杨酸、乙烯基胍胺投入开炼机中，塑炼均匀后，薄通5-7次下片，获得母胶；

S4，将母胶压延挤出，注射至预热的模具内，放置于平板硫化机上进行硫化，获得护套层；

S5，将组装的FPC线路板和LED灯珠装入护套层内，获得LED灯串。

实施例4

一种LED灯串，包括FPC线路板、和FPC线路板电连接的多个LED灯珠、包裹于FPC线路板和LED灯珠外侧的护套层，按重量份数计，该护套层的原料组分如表1所示。

其中，硫化剂采用过氧化二异丙苯，填料采用白炭黑，防老剂采用防老剂MB和防老剂DNP的混合物。

该LED灯串的制备方法包括以下步骤：

S1，将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中塑炼4-5min；

S2，投入白炭黑、防老剂MB、防老剂DNP进行密炼，密炼机温度达到120-130℃后，继续塑炼2-5min，获得母炼胶；

S3，将母炼胶、过氧化二异丙苯、硬脂酸、氧化锌、水杨酸、乙烯基胍胺投入开炼机中，塑炼均匀后，薄通5-7次下片，获得母胶；

S4，将母胶压延挤出，注射至预热的模具内，放置于平板硫化机上进行硫化，获得护套层；

S5，将组装的FPC线路板和LED灯珠装入护套层内，获得LED灯串。

实施例5

一种LED灯串，包括FPC线路板、和FPC线路板电连接的多个LED灯珠、包裹于FPC线路板和LED灯珠外侧的护套层，按重量份数计，该护套层的原料组分如表1所示。

其中，硫化剂采用过氧化二异丙苯，填料采用白炭黑，防老剂采用防老剂MB和防老剂DNP的混合物。

该LED灯串的制备方法包括以下步骤：

S1，将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中塑炼4-5min；

S2，投入白炭黑、防老剂MB、防老剂DNP、环氧大豆油进行密炼，密炼机温度达到120-130℃后，继续塑炼2-5min，获得母炼胶；

S3，将母炼胶、过氧化二异丙苯、硬脂酸、氧化锌、乙烯基胍胺投入开炼机中，塑炼均匀后，薄通5-7次下片，获得母胶；

S4，将母胶压延挤出，注射至预热的模具内，放置于平板硫化机上进行硫化，获得护套层；

S5，将组装的FPC线路板和LED灯珠装入护套层内，获得LED灯串。

实施例6

一种LED灯串，包括FPC线路板、和FPC线路板电连接的多个LED灯珠、包裹于FPC线路板和LED灯珠外侧的护套层，按重量份数计，该护套层的原料组分如表1所示。

其中，硫化剂采用过氧化二异丙苯，填料采用白炭黑，防老剂采用防老剂MB和防老剂DNP的混合物。

该LED灯串的制备方法包括以下步骤：

S1，将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中塑炼4-5min；

S2，投入白炭黑、防老剂MB、防老剂DNP、环氧大豆油进行密炼，密炼机温度达到120-130℃后，继续塑炼2-5min，获得母炼胶；

S3，将母炼胶、过氧化二异丙苯、硬脂酸、氧化锌、水杨酸投入开炼机中，塑炼均匀后，薄通5-7次下片，获得母胶；

S4，将母胶压延挤出，注射至预热的模具内，放置于平板硫化机上进行硫化，获得护套层；

S5，将组装的FPC线路板和LED灯珠装入护套层内，获得LED灯串。

实施例7

一种LED灯串，包括FPC线路板、和FPC线路板电连接的多个LED灯珠、包裹于FPC线路板和LED灯珠外侧的护套层，按重量份数计，该护套层的原料组分如表1所示。

其中，硫化剂采用过氧化二异丙苯，填料采用白炭黑，防老剂采用防老剂MB。

该LED灯串的制备方法包括以下步骤：

S1，将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中塑炼4-5min；

S2，投入白炭黑、防老剂MB、环氧大豆油进行密炼，密炼机温度达到120-130℃后，继续塑炼2-5min，获得母炼胶；

S3，将母炼胶、过氧化二异丙苯、硬脂酸、氧化锌、水杨酸、乙烯基胍胺投入开炼机中，塑炼均匀后，薄通5-7次下片，获得母胶；

S4，将母胶压延挤出，注射至预热的模具内，放置于平板硫化机上进行硫化，获得护套层；

S5，将组装的FPC线路板和LED灯珠装入护套层内，获得LED灯串。

对比例

对比例1

一种LED灯串，包括FPC线路板、和FPC线路板电连接的多个LED灯珠、包裹于FPC线路板和LED灯珠外侧的护套层，按重量份数计，该护套层的原料组分如表1所示。

其中，硫化剂采用过氧化二异丙苯，填料采用白炭黑，防老剂采用防老剂DNP的混合物。

该LED灯串的制备方法包括以下步骤：

S1，将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中塑炼4-5min；

S2，投入白炭黑、防老剂DNP、环氧大豆油进行密炼，密炼机温度达到120-130℃后，继续塑炼2-5min，获得母炼胶；

S3，将母炼胶、过氧化二异丙苯、硬脂酸、氧化锌、水杨酸、乙烯基胍胺投入开炼机中，塑炼均匀后，薄通5-7次下片，获得母胶；

S4，将母胶压延挤出，注射至预热的模具内，放置于平板硫化机上进行硫化，获得护套层；

S5，将组装的FPC线路板和LED灯珠装入护套层内，获得LED灯串。

性能检测试验

黄变等级测试：参照HG/T 3689-2014《鞋类耐黄变试验方法》中的A法（太阳灯法）对试样进行黄变测试，经过72h照射试验后，采用灰色样卡进行目测评估试样与未试验的样品所对应的耐黄变等级，试验结果如表2所示。

表1、护套层配方表

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					天然橡胶	25	27	30	27
顺丁橡胶	80	83	85	83
					氧化锌	4	4	5	4
硬脂酸	0.5	1	1.5	1
					防老剂MB	0.3	0.4	0.5	0.4
防老剂DNP	0.2	0.3	0.4	0.3
					硫化剂	1	2	3	2
白炭黑	35	40	45	40
					环氧大豆油	15	18	20	/
水杨酸	0.2	0.3	0.5	0.3
					乙烯基胍胺	1	2	3	2

表1-续

	实施例5	实施例6	实施例7	对比例1
					天然橡胶	27	27	27	27
顺丁橡胶	83	83	83	83
					氧化锌	4	4	4	4
硬脂酸	1	1	1	1
					防老剂MB	0.4	0.4	0.7	/
防老剂DNP	0.3	0.3	/	0.7
					硫化剂	2	2	2	2
白炭黑	40	40	40	40
					环氧大豆油	18	18	18	18
水杨酸	/	0.3	0.3	0.3
					乙烯基胍胺	2	/	2	2

表2、黄变测试表

	耐黄变等级
		实施例1	5级
实施例2	5级
		实施例3	5级
实施例4	4级
		实施例5	5级
实施例6	4级
		实施例7	5级
对比例1	5级

由表1和表2可见，在环氧大豆油、水杨酸、乙烯基胍胺共同存在时，体系能够获得最佳的耐黄变等级，可见环氧大豆油、水杨酸、乙烯基胍胺存在协同抗黄变的效果。虽然实施例5未添加水杨酸，且黄变等级和实施例2均为5级，但是实施例5依旧存在略微变黄的程度，但是未达到重新分等级的程度。同样的，在黄变程度上，对比例1＞实施例7＞实施例2，可见防老剂MB和防老剂DNP之间存在一定的抗黄变效果。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (2)

1.一种LED灯串，包括FPC线路板、和FPC线路板电连接的多个LED灯珠、包裹于FPC线路板和LED灯珠外侧的护套层，其特征在于：按重量份数计，所述护套层的原料包括以下组分，

天然橡胶 25-30份；

顺丁橡胶 80-85份；

氧化锌 4-5份；

硬脂酸 0.5-1.5份；

防老剂MB 0.3-0.5份；

硫化剂 1-3份；

填料 35-45份；

环氧大豆油 15-20份；

水杨酸 0.2-0.5份；

防老剂DNP 0.2-0.4份；

乙烯基胍胺 1-3份；

所述硫化剂采用过氧化二异丙苯，所述填料采用白炭黑。

2.一种根据权利要求1所述的LED灯串的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，将天然橡胶和顺丁橡胶加入密炼机中塑炼4-5min；

S2，投入白炭黑、防老剂MB、防老剂DNP、环氧大豆油进行密炼，密炼机温度达到120-130℃后，继续塑炼2-5min，获得母炼胶；

S3，将母炼胶、过氧化二异丙苯、硬脂酸、氧化锌、水杨酸、乙烯基胍胺投入开炼机中，塑炼均匀后，薄通5-7次下片，获得母胶；

S4，将母胶压延挤出，注射至预热的模具内，放置于平板硫化机上进行硫化，获得护套层；

S5，将组装的FPC线路板和LED灯珠装入护套层内，获得LED灯串。

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