[发明专利]一种节能LED灯封装材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED灯具材料技术领域，具体涉及一种节能LED灯封装材料及其制备方法。

背景技术

LED是一种能直接将电能转化为光能的发光二极管，被誉为新一代绿色环保产品，广泛应用于汽车、照明、电子设备背光源及交通信号灯等技术领域。LED节能灯是众多LED产品中的一种，其是用高亮度白色发光二极管发光源，光效高、寿命长、免维修、耗电少、易控制、安全环保，是新一代固体冷光源，光色柔和、艳丽、丰富多彩、低耗损、低能耗、绿色环保。

作为LED节能灯关键部件之一的封装材料，起到对芯片的密封、保护作用，能够防止外部环境的不良因素对芯片造成损害，延长LED节能灯的使用寿命。因此，制备具有优异的透光性、粘结性、密封性和机械性能的封装材料对改善节能LED灯的性能，延长其使用寿命至关重要。目前常见的LED节能灯封装材料主要有环氧树脂、聚氨酯、有机硅等透明度高的材料，其中聚氨酯灌封胶表面过软，易气泡，固化不充分，环氧树脂脆性大、耐冲击性能差，使用温度一半不超过150℃，有机硅材料价格昂贵。

因此，业内亟需一种更为有效的方法，制备具有优异的透光性、粘结性、密封性和机械性能的节能LED灯封装材料。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种节能LED灯封装材料及其制备方法，该制备方法简单易行，原料易得，对设备要求不高，制备得到的节能LED灯封装材料具有优异的透光性、粘结性、密封性和机械性能。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种节能LED灯封装材料的制备方法，包括如下步骤：

1）纳米硅酸铝表面修饰：在60-70℃的水浴下，将纳米硅酸铝边机械搅拌，边逐滴加入质量分数为2%-5%的乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液，2小时内加完，后将其在50-60℃下的真空干燥箱中烘10-15小时；

2）共聚物的制备：将经步骤1）制备得到的表面修饰的纳米硅酸铝、乙烯基MQ硅树脂、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乳化剂混合均匀，并滴在模具中，放入在氮气或者惰性气体氛围下的辐射场内，采用高能电离射线辐射，辐照时间20-30分钟，发生聚合反应，得到共聚物。

3）材料的固化：将经过步骤2）制备得到的共聚物、环氧树脂、氨基硅油、三聚氰胺加入到溶于混合溶剂中，在60-80℃下搅拌反应4-5小时，后倒入水中沉出过滤，用乙酸乙酯和水分别依次洗涤5-7次，得到的产物在 60-80 ℃的真空干燥箱中下干燥20-24小时，得到固化后的材料。

4）封装材料的制备：将经过步骤3）制备得到的固化后的材料加入到双螺杆挤出机中进行熔融、挤出、冷却、造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为：一区160-170℃，二区170-180℃，三区185-195℃，四区195-210℃，五区210-220℃，机头220-240℃；螺杆转速200-240r/min。

其中，步骤1）中所述纳米硅酸铝、乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液的质量比为（20-30）：5；

步骤2）中所述表面修饰的纳米硅酸铝、乙烯基MQ硅树脂、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乳化剂的质量比为（1-2）：（10-15）：5：(0.2-0.3)；

所述惰性气体选自氩气、氦气、氖气中的一种或几种；

所述高能电离射线选自α射线、β射线、γ射线、x射线、电子束中的一种或几种；

所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、聚氧丙烯聚乙烯甘油醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；

步骤3）中所述共聚物、环氧树脂、氨基硅油、三聚氰胺、混合溶剂的质量比为（3-4）：（5-10）：（5-10）：1：（25-50）；

所述混合溶剂是N,N-二甲基甲酰胺与异丙醇按质量比2:3混合而成；

一种节能LED灯封装材料，采用所述节能LED灯封装材料的制备方法制备得到。

一种节能LED灯，采用所述节能LED灯封装材料为封装材料。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

（1）本发明公开的节能LED灯封装材料的制备方法简单易行，原料易得，对设备要求不高，成本低。

（2）本发明公开的节能LED灯封装材料，兼具备环氧树脂、硅树脂材料和纳米硅铝材料的优异性能，使得制备得到的材料具有优异的透光性、粘结性、密封性和机械性能。