[发明专利]一种塑料散热散光母料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光扩散材料领域，具体涉及一种用于LED光源扩散的具有散热散光功能的母料以及其制备方法。

背景技术

LED照明是以发光二极管为发光光源的一种新型高效固体光源，其耗电量仅为白炽灯的1/10，使用寿命是白炽灯寿命的100倍，具有节能、长寿命、环保、免维护和易控制等特点，在普通照明、交通信号、指示灯、液晶电视等领域得到充分的应用，被公认为21世纪最具发展前景的照明节能技术之一。然而LED光源在使用时仍然存在一定的缺陷，主要表现在如何散热和散光。

LED灯在工作期间会产生热量，根据测算，在LED部件的P-N结发射光子的过程中只有30-40％的输入电能转化为光能，其余60-70％的能量转化为热能。尽管LED产生的热量较传统照明较少，但LED芯片的工作受温度影响较大，甚至在高温时发光效率会明显降低。因此LED的散热非常重要，目前主要的散热方式是将LED芯片附着在导热片上，由导热片来散热；或者灯罩采用铝制材料散热等。

中国发明专利CN101900254A公开了一种散热LED灯。其特征是在LED光源组件的背面贴合设有散热器，所述反射器组件与散热器上分别设有相互对应的贯通的通风槽，对应的通风槽形成过风通道。

中国发明专利CN103090236A公开了一种具有灯罩的LED灯。包括由散热罩围成的发光腔，灯头连接座连接散热罩并形成电源腔，发光腔和电源腔隔开，发光组件设置在发光腔内，电源产生的热量通过灯头散发，散热罩既可作为灯罩使用，又可作为散热器使用。

中国发明专利CN103697442A公开了一种LED散热灯罩。其特征是在灯罩体的圆壁上设置若干个散热孔。

另外，由于LED照明是一种强点光源，在单位面积的发光强度过高，直视十分刺眼，容易产生眩光。因此，LED光源通常需要借助散光材料将点光源变为柔和的面光源。散光材料将点光源转化成面光源的原理是在透明基材中加入散光介质，使光发生折射、反射与散射，将点光源扩散均化，最终使点光源变为面光源。散光介质应用于LED照明的光路扩散，一方面使光发生折射、反射与散射起到柔和灯光的作用，另一方面，要求透光性好，尽量减少光的损失。因此，对散光介质的性能要求较高。

中国发明专利CN103073867A公开了一种透明塑料用光扩散母粒及其制备方法，该发明将光扩散剂、润滑分散剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和基体树脂进行熔融挤出得到光扩散母粒。

中国发明专利CN102093689A公开了一种光散射功能母粒及其制备方法与应用。该发明采用大小两种粒径复配，在达到同样光散射效果的同时，光散射材料具有更好的透光率。

根据上述，一方面，LED光源需要大量的散热介质，LED光源的散热主要通过芯片导热、铝合金灯罩等结构散热；而另一方面，LED光源需要灯罩进行光扩散，目前光扩散灯罩大多为塑料制品，导致散热受到影响。塑料灯罩面是点光源扩散的必要部件，所占面积较大，因此增加LED等散光面罩的散热功能可以进一步提升LED光源的散热。而现有技术，LED光源的塑料灯罩面只具备光源散射，由于对散光介质性能要求较高，因此无法在散光的同时进行散热，严重影响了LED光源的散热。

发明内容

LED点光源的散热和散光直接影响使用光源的效率，针对现有LED光源的塑料散光面罩无法散热的缺陷，本发明提出一种塑料散热散光母料，该塑料散热散光母料不但具有分散光源的作用，而且可以大幅提升塑料面罩的导热散热功效，该塑料散热散光母料加入PS（聚苯乙烯）、PMMA（聚甲基丙稀酸甲酯）、PC（聚碳酸酯）、PP（聚丙烯）等高透光率的树脂可以直接热成型制备各类散热散光板、膜。克服了现有LED光源只能通过芯片、铝质灯罩散热的缺陷，为LED光源散热提供了更多的散热通道，提升了LED光源的发光效果。

本发明进一步的目的是提供该塑料散热散光母料的制备方法。该制备方法是将导热组合物附着在气相白炭黑的微孔内，通过熔融烧结获得高导热率和散光的二元微球，与高熔指K树脂熔融分散造粒得到一种塑料散热散光母料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种塑料散热散光母料，其特征是组成以重量百分比计为：

气相白炭黑40-55%，

导热组合物20-35%，

基体树脂10-20%，

分散剂3-5%，

润滑助剂1-3%，

其余助剂0-1%，