專利名稱：一種降低led芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)涂料，更進(jìn)一步的，涉及一種能降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上所使用的紅外輻射散熱涂料，其大部分只能降低散熱器表面的溫度，如專利CN201110253676.8所公開的高導(dǎo)熱涂料，且其顏色單調(diào)，裝飾性差，輻射率低，用途有限。再比如專利CN201110031374.6所公開的散熱涂料，雖然具有5w/m3 *k的導(dǎo)熱系數(shù)、0.8的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率，但其在中、低溫范圍降溫幅度有限，因此，對(duì)于處于中低溫范圍內(nèi)的LED芯片的結(jié)溫，降溫幅度并不明顯，無(wú)法解決LED芯片的結(jié)溫問題。而且，目前市場(chǎng)上常見的輻射散熱涂料施工復(fù)雜，光澤度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料，該輻射散熱涂料能大幅度的降低LED芯片的結(jié)溫，延長(zhǎng)LED芯片的工作壽命。同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種上述降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料的制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料，其特征在于，包括:重量百分比為:30 70%的高分子樹脂、5 40%的溶劑、10 30%的遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、5 20%的碳化硅、0.5 3%的氧化鈰以及I 5%的助劑。所述遠(yuǎn)紅外陶瓷粉是由金屬氧化物和非金屬氧化物混合而成，通過(guò)液相共沉淀法工藝制備，其粒徑為5-80納米，常溫下發(fā)射波長(zhǎng)為2 18 μ m。
所述遠(yuǎn)紅外陶瓷粉的組分包括:重量百分比分別為:25.10%的A1A、24.81%的SiO2,8.5% 的 TiO2,6.41% 的 Β203、5.18% 的 Fe2O30所述高分子樹脂是環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂或有機(jī)硅樹脂其中的 一種或一種以上組分。所述溶劑是二甲苯、環(huán)己酮、正丁醇、異丙醇、乙酸丁酯、醋酸丙酯其中的兩種或兩種以上的搭配。所述碳化硅是六方或菱面體的a -SiC,粒徑在10納米到80微米。 所述氧化鈰是99.9% 99.99%高純含量的納米級(jí)粉體，粒徑在5納米到80納米。上述降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料的制備方法，其步驟是，首先將稱量好的高分子樹脂、溶劑、遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、碳化硅、氧化鈰混合攪拌，攪拌速度2000r/min，邊攪拌邊加入助劑；然后調(diào)節(jié)攪拌速度到3500r/min,攪拌45min后,在研磨機(jī)中研磨2小時(shí),研磨速度為3000r/min,接著在攪拌機(jī)中攪拌時(shí)間為30min,攪拌速度2000r/min ;最后調(diào)節(jié)合適的粘度，用300目過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，包裝。一種大功率LED燈具，其外殼殼體或散熱器上涂覆有上述能夠降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料。本發(fā)明所公開的涂料中所包含的遠(yuǎn)紅外陶瓷粉，通過(guò)液相沉淀法工藝制備，以20余種無(wú)機(jī)化合物及微量金屬或一定的天然礦石，按一定比例配合，經(jīng)球磨、干燥、過(guò)篩、合成，制備而成。該遠(yuǎn)紅外陶瓷粉在全波長(zhǎng)范圍內(nèi)輻射率值為0.94，在波長(zhǎng)為8 范圍內(nèi)輻射率值可大于0.95。加入少量稀土氧化物和微量過(guò)渡金屬氧化物，能提高遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體材料晶格振動(dòng)活性，從而顯著提高輻射散熱涂料涂層的法向全輻射發(fā)射率。且該輻射散熱涂料(含納米氧化鈦)具有催化氧化功能，在太陽(yáng)光(尤其是紫外線)照射下，生成0H-，能有效除去室內(nèi)的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物質(zhì)，并具有殺菌功能。本發(fā)明所公開的輻射散熱涂料使用高輻射率的遠(yuǎn)紅外陶瓷粉以及具有較高熱傳導(dǎo)率的碳化硅，采用具有綜合性能的復(fù)合填料，使涂層表面呈現(xiàn)宏觀光潔微觀粗糙的形貌的納米材料組元，充分發(fā)揮發(fā)射、反射、輻射和折射之間協(xié)同效應(yīng)，固化后形成具有納米微孔結(jié)構(gòu)的具有散熱降溫功能的涂膜。使用方便，薄層(20 40um)涂裝，同時(shí)具有優(yōu)良的保護(hù)和裝飾功能，可以用于任何需要散熱的物件，如鋁外殼、鋁散熱器、電子元件、工業(yè)設(shè)備、空調(diào)節(jié)能等各行各業(yè)。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提供的涂料做一詳細(xì)的說(shuō)明，以下各實(shí)施例中的百分比均為重量百分比。實(shí)施例一
首先稱量環(huán)氧樹脂20%、氨 基樹脂10%、乙酸丁酯12%、正丁醇5%、二甲苯5%、遠(yuǎn)紅外陶瓷粉30%、碳化硅12%、氧化鈰3%，將上述各組分混合攪拌，攪拌速度為2000r/min。邊攪拌邊加入 HX-3200 流平劑 0.5%、HX-4021 分散劑 0.3%、HX_301 防沉劑 1.5%, EFKA - 2021 消泡劑0.7%。然后調(diào)節(jié)攪拌速度到3500r/min,攪拌45min后,在研磨機(jī)中研磨2小時(shí),研磨速度為3000r/min。接著在攪拌機(jī)中攪拌時(shí)間為30min,攪拌速度為2000r/min。最后調(diào)節(jié)合適的粘度，用300目過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，包裝。測(cè)試結(jié)果:在LED芯片結(jié)溫為70 90°C時(shí)，在LED燈具的散熱器上噴涂本發(fā)明的輻射散熱涂料所測(cè)得的芯片結(jié)溫比未噴涂本發(fā)明的輻射散熱涂料的芯片結(jié)溫降低了 3°C。實(shí)施例二
首先稱量環(huán)氧樹脂30%、氨基樹脂10%、乙酸丁酯12%、正丁醇4%、二甲苯4%、遠(yuǎn)紅外陶瓷粉25%、碳化硅9%、氧化鈰3%，將上述各組分混合攪拌，攪拌速度為2000r/min。邊攪拌邊加入 HX-3200 流平劑 0.5%、HX-4021 分散劑 0.6%，HX-301 防沉劑 1.2%, EFKA - 2021 消泡劑0.7%。然后調(diào)節(jié)攪拌速度到3500r/min，攪拌45min后，在研磨機(jī)中研磨2小時(shí)，研磨速度為3000r/min。接著在攪拌機(jī)中攪拌時(shí)間為30min,攪拌速度為2000r/min。最后調(diào)節(jié)合適的粘度，用300目過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，包裝。測(cè)試結(jié)果:在LED芯片結(jié)溫為70 90°C時(shí)，在LED燈具的散熱器上噴涂本發(fā)明的輻射散熱涂料所測(cè)得的芯片結(jié)溫比未噴涂本發(fā)明的輻射散熱涂料的芯片結(jié)溫降低了 3°C。實(shí)施例三
首先稱量環(huán)氧樹脂40%、氨基樹脂14%、乙酸丁酯9%、正丁醇3%、遠(yuǎn)紅外陶瓷粉20%、碳化硅10%、氧化鈰1%，將上述各組分混合攪拌，攪拌速度為2000r/min。邊攪拌邊加入HX-3200流平劑0.5%、HX-4021分散劑0.5%, HX-301防沉劑1.5%,EFKA - 2021消泡劑0.5%。然后調(diào)節(jié)攪拌速度到3500r/min,攪拌45min后，在研磨機(jī)中研磨2小時(shí)，研磨速度為3000r/min。接著在攪拌機(jī)中攪拌時(shí)間為30min,攪拌速度為2000r/min。最后調(diào)節(jié)合適的粘度,用300目過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，包裝。測(cè)試結(jié)果:在LED芯片結(jié)溫為70 90°C時(shí)，在LED燈具的散熱器上噴涂本發(fā)明的輻射散熱涂料所測(cè)得的芯片結(jié)溫比未噴涂本發(fā)明的輻射散熱涂料的芯片結(jié)溫降低了 4°C。實(shí)施例四
首先稱量環(huán)氧樹脂45%、氨基樹脂15%、乙酸丁酯12%、正丁醇4%、遠(yuǎn)紅外陶瓷粉15%、碳化硅4%、氧化鈰2%，將上述各組分混合攪拌，攪拌速度為2000r/min。邊攪拌邊加入HX-3200流平劑0.5%、HX-4021分散劑0.6%，HX-301防沉劑1.2%,EFKA - 2021消泡劑0.7%。然后調(diào)節(jié)攪拌速度到3500r/min,攪拌45min后，在研磨機(jī)中研磨2小時(shí)，研磨速度為3000r/min。接著在攪拌機(jī)中攪拌時(shí)間為30min,攪拌速度為2000r/min。最后調(diào)節(jié)合適的粘度,用300目過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，包裝。測(cè)試結(jié)果:在LED芯片結(jié)溫為70 90°C時(shí)，在LED燈具的散熱器上噴涂本發(fā)明的輻射散熱涂料所測(cè)得的芯 片結(jié)溫比未噴涂本發(fā)明的輻射散熱涂料的芯片結(jié)溫降低了 3°C。實(shí)施例五
首先稱量環(huán)氧樹脂55%、氨基樹脂15%、乙酸丁酯9%、正丁醇3%、遠(yuǎn)紅外陶瓷粉12%、碳化硅2%、氧化鈰1%，將上述各組分混合攪拌，攪拌速度為2000r/min。邊攪拌邊加入HX-3200流平劑0.7%、HX-4021分散劑1.0%，HX-301防沉劑0.5%,EFKA - 2021消泡劑0.8%。然后調(diào)節(jié)攪拌速度到3500r/min,攪拌45min后，在研磨機(jī)中研磨2小時(shí)，研磨速度為3000r/min。接著在攪拌機(jī)中攪拌時(shí)間為30min,攪拌速度為2000r/min。最后調(diào)節(jié)合適的粘度,用300目過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，包裝。測(cè)試結(jié)果:在LED芯片結(jié)溫為70 90°C時(shí)，在LED燈具的散熱器上噴涂本發(fā)明的輻射散熱涂料所測(cè)得的芯片結(jié)溫比未噴涂本發(fā)明的輻射散熱涂料的芯片結(jié)溫降低了 2°C。上述實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)方案，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料，其特征在于，包括:重量百分比分別為:30 70%的高分子樹脂、5 40%的溶劑、10 30%的遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、5 20%的碳化硅、0.5 3%的氧化鈰以及I 5%的助劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料，其特征在于，所述遠(yuǎn)紅外陶瓷粉是由金屬氧化物和非金屬氧化物混合而成，通過(guò)液相共沉淀法工藝制備，其粒徑為5-80納米，常溫下發(fā)射波長(zhǎng)為2 18 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料，其特征在于，所述高分子樹脂是環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂或有機(jī)硅樹脂其中的一種或一種以上組分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料，其特征在于，所述溶劑是二甲苯、環(huán)己酮、正丁醇、異丙醇、乙酸丁酯、醋酸丙酯其中的兩種或兩種以上的搭配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料，其特征在于，所述碳化硅是六方或菱面體的a -SiC,粒徑在10納米到80微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料，其特征在于，所述氧化鈰是99.9% 99.99%高純含量的納米級(jí)粉體，粒徑在5納米到80納米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料，其特征在于，所述助劑選自流平劑、分散劑、防沉劑、消泡劑、流變助劑中的兩種或兩種以上的搭配。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料的制備方法，其步驟是，在常溫RT為23±2°C、濕度RH為55%環(huán)境下，首先將稱量好的高分子樹脂、溶劑、遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、碳化硅、氧化鈰混合攪拌，攪拌速度2000r/min，邊攪拌邊加入助劑；然后調(diào)節(jié)攪拌速度到3500r/min,攪拌45min后,在研磨機(jī)中研磨2小時(shí),研磨速度為3000r/min,接著在攪拌機(jī)中攪拌時(shí)間為30min ,攪拌速度2000r/min ;最后調(diào)節(jié)合適的粘度,用300目過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開一種降低LED芯片結(jié)溫的輻射散熱涂料及其制備方法，該涂料包括重量百分比分別為30～70%的高分子樹脂、5～40%的溶劑、10～30%的遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、5～20%的碳化硅、0.5～3%的氧化鈰以及1～5%的助劑。本發(fā)明所公開的輻射散熱涂料，能大幅度的降低LED芯片的結(jié)溫，延長(zhǎng)燈具中LED芯片的工作壽命。
文檔編號(hào)C09D133/00GK103214910SQ20131011532
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者陳春根, 許禮, 李晟, 何孝亮 申請(qǐng)人:上海三思電子工程有限公司, 上海三思科技發(fā)展有限公司, 嘉善三思光電技術(shù)有限公司