[发明专利]一种LED灯管外罩材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及灯具材料技术领域，具体涉及一种LED灯管外罩材料及其制备方法。

背景技术

LED即半导体发光二极管，LED节能灯是用高亮度白色发光二极管发光源，光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保；是新一代固体冷光源，光色柔和、艳丽、丰富多彩、低损耗、低能耗、绿色环保。

LED光源属于点光源，点光源光照范围窄且会人眼产生眩光的影响，一般通过灯罩的光散射作用，将点光源转变成面光源，以利于人们的日常使用。现在研究的PET光扩散材料就是能够使光线穿过程中发生折射、反射、散射等光学现象，能够将点光源或线光源转化成线光源或面光源，起到匀光的效果。

目前大部分扩散膜是使用透明的PET作为基材，在其表面涂覆一层含有光扩散颗粒的光扩散层。这种扩散膜在加工过程中因使用大量有机溶剂，极易造成环境的污染。而且光扩散层与基体因为本身材质的不同，弹性模量存在差别，一旦发生弯曲极易造成光扩散层脱落或损坏。这就给光扩散膜的使用提高了难度，降低了产品的成品率。如果将光扩散剂直接复合到基体中，不但可以避免污染，而且可以简化工艺降低成本。不仅如此，如果灯罩材料的热膨胀系数较大，大功率LED长时间工作会严重影响LED的寿命。因此，灯罩材料的热膨胀系数十分重要，当灯罩材料的热膨胀系数与LED芯片相匹配时，可使LED芯在正常工作中不会因为温度的变化而使晶片弯曲，从而使得LED灯在使用过程中整体结构稳固，延长使用寿命。同时由于LED灯在工作时会产生大量的热，而目前LED灯具主要靠灯体外壳来散热，而灯罩部分的热量积聚过多有引起火灾的危险，而现有的LED灯罩材料阻燃性不好，在发生危险时不能有效阻止火势的蔓延。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种LED灯管外罩材料及其制备方法，该LED灯管外罩材料透光率较高、光分散性能较好、阻燃性较强、力学性能和表面硬度大为提高，同时本发明的LED灯管外罩材料制备方法材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种LED灯管外罩材料，包括以下重量份的原料：

聚甲基丙烯酸甲酯200-250份、有机硅材料10-20份、甲基丙烯酰氧基硅烷5-10份、光扩散剂0.8-1.5份、羧甲基纤维素2-3份、当归油2-4份、十溴联苯醚4-6份、硼酸锌2-4份、三氯异氰尿酸1-2份、聚四氟乙烯超细粉5-10份、光稳定剂1-3份。

优选地，所述LED灯管外罩材料包括以下重量份的原料：

聚甲基丙烯酸甲酯225份、有机硅材料15份、甲基丙烯酰氧基硅烷8份、光扩散剂1.2份、羧甲基纤维素2.5份、当归油3份、十溴联苯醚5份、硼酸锌3份、三氯异氰尿酸1.5份、聚四氟乙烯超细粉7份，光稳定剂2份。

优选地，所述有机硅材料通过以下步骤制得：

①配置主体原料，包括以下重量份的原料：硅酸钠15-30份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1.5-4份、四甲基二苯基二硅氧烷2-5份、七甲基三硅氧烷2-5份、107硅橡胶30-60份；②将水玻璃加入到盛有蒸馏水、乙醇以及盐酸的烧瓶中水解，然后再加入四甲基四乙烯基环四硅氧烷、四甲基二苯基二硅氧烷以及七甲基三硅氧烷和乙醇的混合溶液进行共水解，水解30-50min后，加入5-15份的甲苯，以除去体系中的酸，接着水洗至中性，再用无水氯化钙干燥至澄清透明，蒸馏除去溶剂得到混合物；③将上述制备的混合物、107硅橡胶混合后加入到盛有甲苯的烧瓶中溶解，滴加10-20滴过氧化苯甲酰，升温至到60度，硅羟基缩聚反应15-30min后，制得有机硅材料，紫外光照射20-30min即可固化完全。

优选地，所述光扩散剂为粒径为0.1-10微米的有机硅光扩散剂、粒径为1-100微米的甲基丙烯酸酯光扩散剂中的一种或几种。

本发明还提供了一种LED灯管外罩材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，取55-65份聚甲基丙烯酸甲酯、光扩散剂投入密炼机中，密炼温度190-210℃，转速80-100 rpm，时间5-10min，密炼结束后将混合物取出经高速破碎机粉碎，得光扩散母料A；

步骤二，取55-65份聚甲基丙烯酸甲酯、有机硅材料、甲基丙烯酰氧基硅烷投入密炼机中，密炼温度190-210℃，转速80-100 rpm，时间5-10min，密炼结束后将混合物取出经高速破碎机粉碎，得有机硅母料B；