應(yīng)用于led燈的石墨烯散熱涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料，其由下列重量份的原料制成：純水20?40、水性丙烯酸樹脂5?15、水性聚氨酯樹脂10?25、YH?82改性胺3?6、環(huán)烷酸鈷2?3、金剛石粉3?8、膨潤(rùn)土粉末4?7、硅粉3?7、鈦酸酯偶聯(lián)劑2?6、鈦白粉5?15、石墨烯材料0.001?20、成膜助劑5?8。本發(fā)明還提供應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料的制備方法。
【專利說(shuō)明】
應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及散熱涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有抗老化效果應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED燈的普及化使用，有效延長(zhǎng)LED燈使用壽命也已經(jīng)成為亟需解決的問(wèn)題。目前針對(duì)LED燈的散熱問(wèn)題多采用導(dǎo)熱膠進(jìn)行解決，但是其所使用的材料存在耐溫及耐老化比較差，對(duì)基材粘結(jié)力小、散熱效果不佳以及施工不便的技術(shù)問(wèn)題，而難以實(shí)現(xiàn)LED燈具有良好的散熱以及抗老化效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明提供一種應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料，其由下列重量份的原料制成:純水20-40、水性丙烯酸樹脂5-15、水性聚氨酯樹脂10-25、YH-82改性胺3-6、環(huán)烷酸鈷2-3、金剛石粉3-8、膨潤(rùn)土粉末4-7、硅粉3-7、鈦酸酯偶聯(lián)劑2-6、鈦白粉5-15、石墨烯材料0.001-20、成膜助劑5-8。
[0005]優(yōu)選的，所述水性丙烯酸樹脂10-15、水性聚氨酯樹脂15-25、金剛石粉5-8、石墨烯材料5-20。
[0006]優(yōu)選的，所述成膜助劑由以下重量份的原料制得:純水30-60、乙二醇乙醚醋酸酯5-15、3_氨丙基三甲氧基硅烷2-15、異丙醇10-30、羥甲基丙基纖維素2-3、納米甲殼素1-5。
[0007]優(yōu)選的，所述石墨烯材料為單層或?qū)訑?shù)在2層-50層的石墨烯。
[0008]優(yōu)選的，所述石墨烯材料包括碳元素與非碳元素，其中，碳元素與非碳元素的質(zhì)量比大于4:1，所述非碳元素為氟、氮、氧、硫、氫、氯、溴、碘中的至少一種。
[0009]優(yōu)選的，所述石墨烯材料為帶有官能團(tuán)的石墨烯，所述官能團(tuán)為羥基、羧基、羰基、氣基、疏基中的至少一種。
[0010]本發(fā)明還提供一種上述應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料的制備方法，其包括以下步驟:
[0011](a)將純水、水性聚氨酯樹脂、水性丙烯酸樹脂混合，在1000-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌15-20分鐘;
[0012](b)升溫至40-50°C，加入YH-82改性胺、環(huán)烷酸鈷、鈦酸酯偶聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌13-30分鐘；
[0013](C)加入金剛石粉、膨潤(rùn)土粉末、硅粉、鈦白粉、石墨烯材料和成膜助劑，繼續(xù)攪拌反應(yīng)45-100分鐘，研磨得到所述石墨稀散熱涂料。
[0014]優(yōu)選的，步驟(C)中所述成膜助劑的制備方法為:
[0015]先將純水與3-氨丙基三甲氧基硅烷混合，加熱至30-40°C、750-1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?5-30分鐘;
[0016]再加入乙二醇乙醚醋酸酯、異丙醇、羥甲基丙基纖維素、納米甲殼素，以1400-1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌25-30分鐘，即得所述成膜助劑。
[0017]本發(fā)明所述應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料具有以下優(yōu)點(diǎn):第一，所述石墨烯散熱涂料含有水性丙烯酸樹脂以及水性聚氨酯樹脂，因而所述石墨烯散熱涂料可用水作為分散劑，屬于水性涂料，而避免了采用有機(jī)溶劑如苯作分散劑，避免了苯類溶劑的污染;第二，通過(guò)加入石墨烯材料以及鈦白粉，使得所述石墨烯散熱涂料屏蔽紫外線效果好，耐候性增強(qiáng)；第三，由于添加了導(dǎo)熱效果優(yōu)異的石墨烯材料，該石墨烯材料可形成一導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，而可將熱量迅速的傳導(dǎo)出去，制得的所述石墨烯散熱涂料具有良好的散熱效果，而可應(yīng)用于LED燈具，使LED燈具的使用壽命顯著延長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式。基于本發(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]實(shí)施例1:
[0020]將15Kg水性聚氨酯與1Kg水性丙烯酸樹脂分別加入到20Kg純水中，在1000-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌15-20分鐘。
[0021]在同樣攪拌速度下加入1Kg鈦白粉、0.1Kg石墨烯、4Kg硅粉以及5Kg膨潤(rùn)土粉末，攪拌30分鐘。
[0022]然后升溫至40-50°C，分別加入4KgYH-82改性胺、2Kg環(huán)烷酸鈷、2Kg鈦酸酯及6Kg成膜助劑，繼續(xù)攪拌20-30分鐘，研磨得到石墨烯散熱涂料。
[0023]將所述石墨烯散熱涂料涂于LED殼體上，在80°C和300W紫外光輻照條件下加速老化試驗(yàn)，耐老化時(shí)間6200小時(shí)，粘結(jié)力0-1級(jí)(3M膠帶)，導(dǎo)熱系數(shù)295W/(m -°C),耐溫高溫280。。。
[0024]實(shí)施例2:
[0025]將20Kg改性石墨烯加入到40Kg純水中，1000-1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘；在加入20Kg水性聚氨酯與1Kg水性丙烯酸樹脂，同速攪拌15-20分鐘。
[0026]再分別加入15Kg鈦白粉與5Kg硅粉以及5Kg膨潤(rùn)土粉末，攪拌30分鐘。
[0027]然后升溫至40-50°C，分別加入5KgYH-82改性胺、3Kg環(huán)烷酸鈷與3Kg鈦酸酯及7Kg成膜助劑，繼續(xù)攪拌20-30分鐘，研磨得到石墨烯散熱涂料。
[0028]將所述石墨烯散熱涂料涂于LED殼體上，在80°C和300W紫外光輻照條件下加速老化試驗(yàn)，耐老化時(shí)間6300小時(shí)，粘結(jié)力0-1級(jí)(3M膠帶)，導(dǎo)熱系數(shù)290W/(m.°C)。
[0029]以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0030]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料，其特征在于，其由下列重量份的原料制成:純水20-40、水性丙烯酸樹脂5-15、水性聚氨酯樹脂10-25、YH-82改性胺3-6、環(huán)烷酸鈷2-3、金剛石粉3-8、膨潤(rùn)土粉末4-7、硅粉3-7、鈦酸酯偶聯(lián)劑2-6、鈦白粉5-15、石墨烯材料0.001-20、成膜助劑5-8。2.—種如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸樹脂10-15、水性聚氨酯樹脂15-25、金剛石粉5-8、石墨烯材料5-20。3.—種如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料，其特征在于，所述成膜助劑由以下重量份的原料制得:純水30-60、乙二醇乙醚醋酸酯5-15、3-氨丙基三甲氧基硅烷2-15、異丙醇10-30、羥甲基丙基纖維素2-3、納米甲殼素1-5。4.一種如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料，其特征在于，所述石墨烯材料為單層或?qū)訑?shù)在2層-50層的石墨烯。5.—種如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料，其特征在于，所述石墨烯材料包括碳元素與非碳元素，其中，碳元素與非碳元素的質(zhì)量比大于4:1，所述非碳元素為氟、氮、氧、硫、氫、氯、溴、碘中的至少一種。6.—種如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料，其特征在于，所述石墨烯材料為帶有官能團(tuán)的石墨烯，所述官能團(tuán)為羥基、羧基、羰基、氨基、巰基中的至少一種。7.—種如權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟: (a)將純水、水性聚氨酯樹脂、水性丙烯酸樹脂混合，在1000-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌15-20分鐘； (b)升溫至40-50°C，加入YH-82改性胺、環(huán)烷酸鈷、鈦酸酯偶聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌13-30分鐘； (c)加入金剛石粉、膨潤(rùn)土粉末、硅粉、鈦白粉、石墨烯材料和成膜助劑，繼續(xù)攪拌反應(yīng)45-100分鐘，研磨得到所述石墨稀散熱涂料。8.一種如權(quán)利要求7所述應(yīng)用于LED燈的石墨烯散熱涂料的制備方法，其特征在于，步驟(c)中所述成膜助劑的制備方法為: 先將純水與3-氨丙基三甲氧基硅烷混合，加熱至30-40 °C、750-1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?5-30分鐘； 再加入乙二醇乙醚醋酸酯、異丙醇、羥甲基丙基纖維素、納米甲殼素，以1400-1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌25-30分鐘，即得所述成膜助劑。
【文檔編號(hào)】C09D7/12GK105820736SQ201610282181
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月30日
【發(fā)明人】范正清, 唐長(zhǎng)林, 吳倫, 吳歡, 周旭峰, 劉兆平, 茆玉寶
【申請(qǐng)人】寧波墨西科技有限公司