应用于led灯的石墨烯散热涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种应用于LED灯的石墨烯散热涂料，其由下列重量份的原料制成：纯水20?40、水性丙烯酸树脂5?15、水性聚氨酯树脂10?25、YH?82改性胺3?6、环烷酸钴2?3、金刚石粉3?8、膨润土粉末4?7、硅粉3?7、钛酸酯偶联剂2?6、钛白粉5?15、石墨烯材料0.001?20、成膜助剂5?8。本发明还提供应用于LED灯的石墨烯散热涂料的制备方法。
【专利说明】
应用于LED灯的石墨烯散热涂料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及散热涂料技术领域，尤其涉及一种具有抗老化效果应用于LED灯的石墨烯散热涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着LED灯的普及化使用，有效延长LED灯使用寿命也已经成为亟需解决的问题。目前针对LED灯的散热问题多采用导热胶进行解决，但是其所使用的材料存在耐温及耐老化比较差，对基材粘结力小、散热效果不佳以及施工不便的技术问题，而难以实现LED灯具有良好的散热以及抗老化效果。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种应用于LED灯的石墨烯散热涂料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
[0004]本发明提供一种应用于LED灯的石墨烯散热涂料，其由下列重量份的原料制成:纯水20-40、水性丙烯酸树脂5-15、水性聚氨酯树脂10-25、YH-82改性胺3-6、环烷酸钴2-3、金刚石粉3-8、膨润土粉末4-7、硅粉3-7、钛酸酯偶联剂2-6、钛白粉5-15、石墨烯材料0.001-20、成膜助剂5-8。
[0005]优选的，所述水性丙烯酸树脂10-15、水性聚氨酯树脂15-25、金刚石粉5-8、石墨烯材料5-20。
[0006]优选的，所述成膜助剂由以下重量份的原料制得:纯水30-60、乙二醇乙醚醋酸酯5-15、3_氨丙基三甲氧基硅烷2-15、异丙醇10-30、羟甲基丙基纤维素2-3、纳米甲壳素1-5。
[0007]优选的，所述石墨烯材料为单层或层数在2层-50层的石墨烯。
[0008]优选的，所述石墨烯材料包括碳元素与非碳元素，其中，碳元素与非碳元素的质量比大于4:1，所述非碳元素为氟、氮、氧、硫、氢、氯、溴、碘中的至少一种。
[0009]优选的，所述石墨烯材料为带有官能团的石墨烯，所述官能团为羟基、羧基、羰基、氣基、疏基中的至少一种。
[0010]本发明还提供一种上述应用于LED灯的石墨烯散热涂料的制备方法，其包括以下步骤:
[0011](a)将纯水、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂混合，在1000-1500转/分下搅拌15-20分钟;
[0012](b)升温至40-50°C，加入YH-82改性胺、环烷酸钴、钛酸酯偶联剂，继续搅拌13-30分钟；
[0013](C)加入金刚石粉、膨润土粉末、硅粉、钛白粉、石墨烯材料和成膜助剂，继续搅拌反应45-100分钟，研磨得到所述石墨稀散热涂料。
[0014]优选的，步骤(C)中所述成膜助剂的制备方法为:
[0015]先将纯水与3-氨丙基三甲氧基硅烷混合，加热至30-40°C、750-1000转/分搅拌25-30分钟;
[0016]再加入乙二醇乙醚醋酸酯、异丙醇、羟甲基丙基纤维素、纳米甲壳素，以1400-1500转/分的转速搅拌25-30分钟，即得所述成膜助剂。
[0017]本发明所述应用于LED灯的石墨烯散热涂料具有以下优点:第一，所述石墨烯散热涂料含有水性丙烯酸树脂以及水性聚氨酯树脂，因而所述石墨烯散热涂料可用水作为分散剂，属于水性涂料，而避免了采用有机溶剂如苯作分散剂，避免了苯类溶剂的污染;第二，通过加入石墨烯材料以及钛白粉，使得所述石墨烯散热涂料屏蔽紫外线效果好，耐候性增强；第三，由于添加了导热效果优异的石墨烯材料，该石墨烯材料可形成一导热网络，而可将热量迅速的传导出去，制得的所述石墨烯散热涂料具有良好的散热效果，而可应用于LED灯具，使LED灯具的使用寿命显著延长。
【具体实施方式】
[0018]下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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它实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0019]实施例1:
[0020]将15Kg水性聚氨酯与1Kg水性丙烯酸树脂分别加入到20Kg纯水中，在1000-1500转/分下搅拌15-20分钟。
[0021]在同样搅拌速度下加入1Kg钛白粉、0.1Kg石墨烯、4Kg硅粉以及5Kg膨润土粉末，搅拌30分钟。
[0022]然后升温至40-50°C，分别加入4KgYH-82改性胺、2Kg环烷酸钴、2Kg钛酸酯及6Kg成膜助剂，继续搅拌20-30分钟，研磨得到石墨烯散热涂料。
[0023]将所述石墨烯散热涂料涂于LED壳体上，在80°C和300W紫外光辐照条件下加速老化试验，耐老化时间6200小时，粘结力0-1级(3M胶带)，导热系数295W/(m -°C),耐温高温280。。。
[0024]实施例2:
[0025]将20Kg改性石墨烯加入到40Kg纯水中，1000-1500转/分搅拌30分钟；在加入20Kg水性聚氨酯与1Kg水性丙烯酸树脂，同速搅拌15-20分钟。
[0026]再分别加入15Kg钛白粉与5Kg硅粉以及5Kg膨润土粉末，搅拌30分钟。
[0027]然后升温至40-50°C，分别加入5KgYH-82改性胺、3Kg环烷酸钴与3Kg钛酸酯及7Kg成膜助剂，继续搅拌20-30分钟，研磨得到石墨烯散热涂料。
[0028]将所述石墨烯散热涂料涂于LED壳体上，在80°C和300W紫外光辐照条件下加速老化试验，耐老化时间6300小时，粘结力0-1级(3M胶带)，导热系数290W/(m.°C)。
[0029]以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0030]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种应用于LED灯的石墨烯散热涂料，其特征在于，其由下列重量份的原料制成:纯水20-40、水性丙烯酸树脂5-15、水性聚氨酯树脂10-25、YH-82改性胺3-6、环烷酸钴2-3、金刚石粉3-8、膨润土粉末4-7、硅粉3-7、钛酸酯偶联剂2-6、钛白粉5-15、石墨烯材料0.001-20、成膜助剂5-8。2.—种如权利要求1所述的应用于LED灯的石墨烯散热涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂10-15、水性聚氨酯树脂15-25、金刚石粉5-8、石墨烯材料5-20。3.—种如权利要求1所述的应用于LED灯的石墨烯散热涂料，其特征在于，所述成膜助剂由以下重量份的原料制得:纯水30-60、乙二醇乙醚醋酸酯5-15、3-氨丙基三甲氧基硅烷2-15、异丙醇10-30、羟甲基丙基纤维素2-3、纳米甲壳素1-5。4.一种如权利要求1所述的应用于LED灯的石墨烯散热涂料，其特征在于，所述石墨烯材料为单层或层数在2层-50层的石墨烯。5.—种如权利要求1所述的应用于LED灯的石墨烯散热涂料，其特征在于，所述石墨烯材料包括碳元素与非碳元素，其中，碳元素与非碳元素的质量比大于4:1，所述非碳元素为氟、氮、氧、硫、氢、氯、溴、碘中的至少一种。6.—种如权利要求1所述的应用于LED灯的石墨烯散热涂料，其特征在于，所述石墨烯材料为带有官能团的石墨烯，所述官能团为羟基、羧基、羰基、氨基、巯基中的至少一种。7.—种如权利要求1?5任一项所述应用于LED灯的石墨烯散热涂料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤: (a)将纯水、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂混合，在1000-1500转/分下搅拌15-20分钟； (b)升温至40-50°C，加入YH-82改性胺、环烷酸钴、钛酸酯偶联剂，继续搅拌13-30分钟； (c)加入金刚石粉、膨润土粉末、硅粉、钛白粉、石墨烯材料和成膜助剂，继续搅拌反应45-100分钟，研磨得到所述石墨稀散热涂料。8.一种如权利要求7所述应用于LED灯的石墨烯散热涂料的制备方法，其特征在于，步骤(c)中所述成膜助剂的制备方法为: 先将纯水与3-氨丙基三甲氧基硅烷混合，加热至30-40 °C、750-1000转/分搅拌25-30分钟； 再加入乙二醇乙醚醋酸酯、异丙醇、羟甲基丙基纤维素、纳米甲壳素，以1400-1500转/分的转速搅拌25-30分钟，即得所述成膜助剂。
【文档编号】C09D7/12GK105820736SQ201610282181
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月30日
【发明人】范正清, 唐长林, 吴伦, 吴欢, 周旭峰, 刘兆平, 茆玉宝
【申请人】宁波墨西科技有限公司