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。技术实现要素：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80-100rpm，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80-100rpm，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；步骤三，取55-65份甲基丙烯酸甲酯，当归油、十溴联苯醚、硼酸锌、三氯异氰尿酸，投入密炼机中，密炼温度180-220℃，转速500-600rpm，时间10-15min，密炼结束后将混合物取出经高速破碎机粉碎，得阻燃母料c；步骤四，将剩余甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯超细粉、上述制备的光扩散母料a、光稳定剂投入双螺杆挤出机加料斗，上述制备的有机硅母料b和阻燃母料c经侧喂口进料，进行熔融共混、挤出、冷却、造粒，双螺杆挤出机的共混挤出温度为：一区165～175℃，二区175～185℃，三区185～195℃，四区195～205℃，五区205～215℃，机头215-225℃，螺杆转速180-220r/min。优选地，所述步骤一和步骤二中的密炼温度均为200℃、转速均为90rpm、时间均为8min。优选地，所述步骤三中密炼温度200℃、转速550rpm、时间13min。优选地，所述步骤四中双螺杆挤出机的共混挤出温度为：一区170℃，二区180℃，三区190℃，四区200℃，五区210℃，机头220℃，螺杆转速200r/min。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：（1）本发明的led灯管外罩材料添加了具有阻燃功能的十溴联苯醚、硼酸锌，能够使制得的灯管外罩材料具有较好的阻燃防火性能，能够对可能出现的火灾危险有一定的保护作用。（2）本发明的led灯管外罩材料添加了光扩散剂，能够大大提高灯罩的光分散性能，使得通过该灯罩后的关系柔和、均匀，使得眼睛感光舒适，达到了护眼、保护视力的目的。（3）本发明的led灯管外罩材料中添加的有机硅材料，通过相关的制备不仅能提高灯罩材料的韧性和耐热性，而且还可以降低其收缩率和热膨胀系数；同时材料以甲基丙烯酸甲酯为主要成分，能够大大提高成品的光透率和耐候性，使得产品的力学性能和表面硬度都有明显的改善。（4）本发明的led灯管外罩材料的制备方法简单、工艺简明、材料成本较低、原料易得、适合大规模工业生产，具有较广泛的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1.本实施例的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份、有机硅材料10份、甲基丙烯酰氧基硅烷5份、有机硅光扩散剂0.8份、羧甲基纤维素2份、当归油2份、十溴联苯醚4份、硼酸锌2份、三氯异氰尿酸1份、聚四氟乙烯超细粉5份，光稳定剂1份。上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份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1.5份、四甲基二苯基二硅氧烷2份、七甲基三硅氧烷2份、107硅橡胶30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30min后，加入5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滴过氧化苯甲酰，升温至到60度，硅羟基缩聚反应15min后，制得有机硅材料，紫外光照射20min即可固化完全。本实施例的led灯管外罩材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，取55份聚甲基丙烯酸甲酯、光扩散剂投入密炼机中，密炼温度190℃，转速80rpm，时间5min，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℃，转速80rpm，时间5min，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；步骤三，取55份甲基丙烯酸甲酯，当归油、十溴联苯醚、硼酸锌、三氯异氰尿酸，投入密炼机中，密炼温度180℃，转速500rpm，时间10min，密炼结束后将混合物取出经高速破碎机粉碎，得阻燃母料c；步骤四，将剩余甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯超细粉、上述制备的光扩散母料a、光稳定剂投入双螺杆挤出机加料斗，上述制备的有机硅母料b和阻燃母料c经侧喂口进料，进行熔融共混、挤出、冷却、造粒，双螺杆挤出机的共混挤出温度为：一区165℃，二区175℃，三区185℃，四区195℃，五区205℃，机头215℃，螺杆转速180r/min。实施例2.本实施例的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250份、有机硅材料20份、甲基丙烯酰氧基硅烷10份、甲基丙烯酸酯光扩散剂1.5份、羧甲基纤维素3份、当归油4份、十溴联苯醚6份、硼酸锌4份、三氯异氰尿酸2份、聚四氟乙烯超细粉10份，光稳定剂3份。上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30份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷4份、四甲基二苯基二硅氧烷5份、七甲基三硅氧烷5份、107硅橡胶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50min后，加入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20滴过氧化苯甲酰，升温至到60度，硅羟基缩聚反应30min后，制得有机硅材料，紫外光照射30min即可固化完全。本实施例的led灯管外罩材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，取65份聚甲基丙烯酸甲酯、光扩散剂投入密炼机中，密炼温度210℃，转速100rpm，时间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210℃，转速100rpm，时间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；步骤三，取65份甲基丙烯酸甲酯，当归油、十溴联苯醚、硼酸锌、三氯异氰尿酸，投入密炼机中，密炼温度220℃，转速600rpm，时间15min，密炼结束后将混合物取出经高速破碎机粉碎，得阻燃母料c；步骤四，将剩余甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯超细粉、上述制备的光扩散母料a、光稳定剂投入双螺杆挤出机加料斗，上述制备的有机硅母料b和阻燃母料c经侧喂口进料，进行熔融共混、挤出、冷却、造粒，双螺杆挤出机的共混挤出温度为：一区175℃，二区185℃，三区195℃，四区205℃，五区215℃，机头225℃，螺杆转速220r/min。实施例3.本实施例的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、甲基丙烯酸酯光扩散剂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。上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23份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷3份、四甲基二苯基二硅氧烷3份、七甲基三硅氧烷3份、107硅橡胶45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40min后，加入10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15滴过氧化苯甲酰，升温至到60度，硅羟基缩聚反应22min后，制得有机硅材料，紫外光照射25min即可固化完全。本实施例的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200℃，转速90rpm，时间8min，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200℃，转速90rpm，时间8min，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；步骤三，取55-65份甲基丙烯酸甲酯，当归油、十溴联苯醚、硼酸锌、三氯异氰尿酸，投入密炼机中，密炼温度200℃，转速550rpm，时间13min，密炼结束后将混合物取出经高速破碎机粉碎，得阻燃母料c；步骤四，将剩余甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯超细粉、上述制备的光扩散母料a、光稳定剂投入双螺杆挤出机加料斗，上述制备的有机硅母料b和阻燃母料c经侧喂口进料，进行熔融共混、挤出、冷却、造粒，双螺杆挤出机的共混挤出温度为：一区170℃，二区180℃，三区190℃，四区200℃，五区210℃，机头220℃，螺杆转速200r/min。以上各实施例制得的led灯管外罩材料性能测试结果如下：实验项目实施例1实施例2实施例3实施例4拉伸强度，mpa65676664表面硬度3h3h3h2h透光率，％90858884雾度，％91959290阻燃性能，ul-94v-1v-1v-1v-0本发明的led灯管外罩材料具有较好的阻燃防火性能，能够对可能出现的火灾危险有一定的保护作用；大大提高灯罩的光分散性能，使得通过该灯罩后的关系柔和、均匀，使得眼睛感光舒适，达到了护眼、保护视力的目的；提高了灯罩材料的韧性和耐热性，而且还可以降低其收缩率和热膨胀系数；同时材料以甲基丙烯酸甲酯为主要成分，能够大大提高成品的光透率和耐候性，使得产品的力学性能和表面硬度都有明显的改善。本发明的led灯管外罩材料的制备方法简单、工艺简明、材料成本较低、原料易得、适合大规模工业生产，具有较广泛的应用前景。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12