CN104673072B - 一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料及其制备方法。所述涂料通过溶剂溶解热塑性聚氨酯弹性体橡胶，热塑性聚氨酯弹性体橡胶与溶剂的重量比为1：1.5‑4，该涂料包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶、溶剂、无机填料、光扩散粉、导热粉、流平剂、消泡剂和分散剂。用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法包括：将热塑性聚氨酯弹性体橡胶与所述溶剂按照重量比为1：1.5‑4的比例溶解，溶解时的转速为300‑2000转/分钟，搅拌60‑90分钟。采用本发明公开的涂料涂覆在玻璃灯罩、玻璃灯管内侧或者外喷，都可以起到很好的雾化效果，同时在LED灯具爆裂的时候，玻璃粘连在一起不飞溅，电子原器件不裸露，具备一定的安全性。
Description
【技术领域】
本发明涉及用于灯具(灯管)防爆散透光的涂料及其制备方法，具体涉及一种应用于照明领域的涂抹在玻璃灯罩上的防止玻璃灯罩粉碎的散透光玻璃涂料及其制备方法。
【背景技术】
现有技术中灯具的外罩普遍采用玻璃材质，这种玻璃材质的灯罩相比于树脂灯罩散热效果好，成本低，但是玻璃材质的灯罩易破损，在使用过程中如果灯具发生掉落，灯罩的玻璃碎片会发生飞溅，威胁人身安全。
为了避免这种安全隐患，使玻璃灯具达到防止飞溅的功能现有技术中出现了采用外喷硅胶或者PET或者其他塑料材质热缩膜外部包裹等方式或者内涂硅胶的方式达到防止玻璃碎片飞溅的效果，相关专利可见申请号为201310447038.9，名称为一种日光灯防爆灯管。在该专利中采用的是氟塑料。
现有技术的缺陷在于：外包塑料膜以及外喷硅胶的方式，会导致灯管的散热性能降低，而且，操作复杂需要热缩加工工艺，塑料膜老化后脱皮影响美观，静电吸附灰尘，不好清洁，由于灰尘的吸附加速透光率将逐步下降。
内涂双组硅胶，成本高，不可以连续操作，缺乏量产性，粘连性不好。如果要达到很好的飞溅碎片包裹效果，需要很厚的厚度。透光率下降，成本上升。
【发明内容】
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料。
本发明还提供了一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法。
本发明解决现有技术问题采用的技术方案是提供了一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料通过溶剂溶解热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)，所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)与所述溶剂的重量比为1：1.5-4。
根据本发明的优选技术方案：所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料包括：热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)、溶剂、无机填料、光扩散粉、导热粉、流平剂、消泡剂和分散剂，重量占比为：
根据本发明的优选技术方案：各重量占比为：
根据本发明的优选技术方案：所述溶剂为酮类、醇类和/或脂类溶剂，优选酮类溶剂中丁酮或环己酮。
根据本发明的优选技术方案：所述无机填料为碳酸钙、滑石粉、立德粉、二氧化硅、白炭黑、三氧化二铝、硅微粉、卤磷酸钙、玻璃粉和/或三基色荧光粉中的一种或者数种混合。
根据本发明的优选技术方案：所述光扩散粉为球形有机硅微粉，球形有机硅微粉粒径优选为2μm-3μm。
根据本发明的优选技术方案：所述导热粉为氮化铝、碳化硅和/或煅烧三氧化二铝。
根据本发明的优选技术方案：所述流平剂为聚甲基硅氧烷、聚甲基本机硅氧烷、聚酯-聚烷共聚、聚硅氧烷-聚醚共聚物和/或氟流平剂中的一种或者多种。
根据本发明的优选技术方案：所述消泡剂为脂肪酸金属皂、有机硅类消泡剂、溶剂类消泡剂和/或丙烯酸类消泡剂中的一种或者多种。
根据本发明的优选技术方案：所述分散剂为聚羧酸铵盐、碱性氨基甲酸乙酸齐聚物、不饱和聚羧酸、聚氨酯、改性高分子聚氨酯、聚丙稀酸酯和/或硅烷偶联剂类中的一种或多种。
本发明所述分散剂除了具备一般涂料粉料分散的作用，还有重要作用在于降低热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)粘度，以及阻止其在储存期间的粘度上升，有利于连续施工。
本发明所述无机填料具备一般涂料的填充作用外，还有兼顾粒径大小在2-10μm，具备一定的导热性能和光扩散性能。填料的选择会对透光率有较大的影响。
本发明所述光扩散剂具备光扩散的效果外，还具备防止沉淀，减缓沉降的作用，对透光率的一致性，和储存性有较大帮助。
本发明所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶，可以是粒状也可以是粉状，粒径大小10μm-1000μm均可。
本发明所述溶剂的纯度为工业级以上，纯度大于90％即可，优选纯度大于98％
本发明还提供了一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法，所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法包括：
将热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)与所述溶剂按照重量比为1：1.5-4的比例溶解，溶解时的转速为300-2000转/分钟，搅拌60-90分钟。
根据本发明的优选技术方案：所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法包括：
将热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)与所述溶剂进行混合；
在转速为300-2000转/分钟的转速下继续加入溶剂，搅拌60-90分钟，使所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)与所述溶剂充分溶解；
加入分散剂；
加入无机填料、光扩散粉、导热粉、流平剂、消泡剂在2000-5000转/分钟，搅拌30-90分钟，使得上述物质充分混合，得到混合物。
根据本发明的优选技术方案：所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法还包括：
使用球磨或者砂磨，使所述混合物的细度达到25μm以下；
在200-800转速下，加入流平剂万分之一至千分之五；
加入消泡剂万分之一至千分之五；
混合过筛，筛的细度为80-250目(200μm-58μm孔径)，进行滤除杂质处理，得到用于灯具的防爆散透光玻璃涂料。
为了得到品质更好的所述涂料，具体方法为：
将热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)与所述溶剂进行混合；
在转速为300-2000转/分钟的转速下继续加入溶剂，搅拌60-90分钟，使所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)与所述溶剂充分溶解；
加入分散剂；
加入无机填料、光扩散粉、导热粉、流平剂、消泡剂在2000-5000转/分钟，搅拌30-90分钟，使得上述物质充分混合，得到混合物；
使用球磨或者砂磨，使所述混合物的细度达到15μm以下；
在200-800转速下，加入流平剂万分之一至千分之五；
加入消泡剂万分之一至千分之五；
混合过筛80-250目，进行滤除处理，得到用于灯具的防爆散透光玻璃涂料。
本发明还提供了一种使用上述涂料的灯具，所述灯具包括灯管或灯泡，在所述灯管的内层或外壁涂有所述涂料。
所述涂料涂抹的厚度为10～100μm。
采用本发明散透光玻璃涂料的灯具粘结强度好，提高了抗跌落的性能，相比现有技术提高了灯管整体的透光率，涂层的稳定性非常高，有更好的使用寿命，而且在LED灯管上直接涂抹本发明的涂料非常便捷，可实现自动化量产，相比于现有技术有成本优势，安全标准符合美国UL安规标准。
【具体实施方式】
以下结合实施例对本发明技术方案进行详细说明：
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料，所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料通过溶剂溶解热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)，所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)与所述溶剂的重量比为1：1.5-4。
本发明所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的具体方案包括：热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)、溶剂、无机填料、光扩散粉、导热粉、流平剂、消泡剂和分散剂，重量占比为：
比较以上方案，优选技术方案各重量占比为：
在本发明的技术方案中，所述溶剂为酮类、醇类和/或脂类溶剂，优选酮类溶剂中丁酮或环己酮。
所述无机填料为碳酸钙、滑石粉、立德粉、二氧化硅、白炭黑、三氧化二铝、硅微粉、卤磷酸钙、玻璃粉和/或三基色荧光粉中的一种或者数种混合。
所述光扩散粉为球形有机硅微粉，球形有机硅微粉粒径优选为2μm-3μm。
所述导热粉为氮化铝、碳化硅和/或煅烧三氧化二铝。
所述流平剂为聚甲基硅氧烷、聚甲基本机硅氧烷、聚酯-聚烷共聚、聚硅氧烷-聚醚共聚物和/或氟流平剂中的一种或者多种。
所述消泡剂为脂肪酸金属皂、有机硅类消泡剂、溶剂类消泡剂和/或丙烯酸类消泡剂中的一种或者多种。
所述分散剂为聚羧酸铵盐、碱性氨基甲酸乙酸齐聚物、不饱和聚羧酸、聚氨酯、改性高分子聚氨酯、聚丙稀酸酯和/或硅烷偶联剂类中的一种或多种。
本发明还提供了一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法，所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法包括：
将热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)与所述溶剂按照重量比为1：0.5-3的比例溶解，溶解时的转速为300-2000转/分钟，搅拌60-90分钟。
所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法具体包括：
将热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)与所述溶剂进行混合；
在转速为300-2000转/分钟的转速下继续加入溶剂，搅拌60-90分钟，使所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)与所述溶剂充分溶解；
加入分散剂；
加入无机填料、光扩散粉、导热粉、流平剂、消泡剂在2000-5000转/分钟，搅拌30-90分钟，使得上述物质充分混合，得到混合物(涂料)。
为了使得涂料的综合性能更好，可以增加以下步骤：
使用球磨或者砂磨，使所述混合物的细度达到15μm以下；
在200-800转速下，加入流平剂万分之一至千分之五；
加入消泡剂万分之一至千分之五；
混合过筛，筛的细度为80-250目(200μm-58μm孔径)进行滤除杂质处理，得到用于灯具的防爆散透光玻璃涂料。
本发明还提供了一种使用上述涂料的灯具，所述灯具包括灯管或灯泡，在所述灯管的内层或外壁涂有所述涂料，所述涂料涂抹的厚度为10～100μm。
以下结合实施例进行说明：
实施例1：
散透光玻璃涂料包括重量占比为：
在上述配方中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)选用德国拜尔DP3970D；溶剂选用丁酮20％；丙酮10％；丁醇30％；二甲苯5％混合，均可商品市场购买；无机填料选用碳酸钙16％(平均粒径3μm)、光扩散粉选用球形有机硅(平均粒径2μm)、导热粉选用煅烧三氧化二铝、流平剂选用有机硅BYK310、消泡剂选用有机硅类型BYK-052、分散剂选用改性高分子聚氨酯类型深圳动盈化工DY-980。
采用实施例1得到的性能参数与现有技术中的性能参数比对表如表1：
表1：
实施例2：
散透光玻璃涂料包括重量占比为：
在上述配方中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)选用德国拜尔DP3970D；溶剂选用丁酮20％；丙酮10％混合，均可商品市场购买；无机填料选用玻璃粉9％(平均粒径3μm)、钛白粉1％、滑石粉15.999％(3-5μm)正常市场商品采购；光扩散粉选用球形有机硅(平均粒径2μm)，采用深圳市动盈化工有限公司DY-0145；导热粉选用碳化硅CW-101(平均粒径10μm)上海超威纳米科技有限公司、流平剂选用有机硅BYK333、消泡剂选用丙烯酸类型BYK-066N、分散剂选用聚丙稀酸酯类型采用德国毕克公司DISPERBYK-2009。
采用实施例2得到的性能参数与现有技术中的性能参数比对表如表2：
表2：
实施例3：
在上述配方中，各成分具体选用：在上述配方中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)选用德国拜尔DP3970D；溶剂选用丁酮10％；丙酮15％；丁酯20％混合，均可商品市场购买；无机填料选用硅微粉8.989％(平均粒径3μm)、正常市场商品采购；光扩散粉选用球形有机硅(平均粒径2μm)，采用深圳市动盈化工有限公司DY-0145；导热粉选用氮化铝(平均粒径10μm)上海超威纳米科技有限公司；流平剂选用有机硅BYK333、消泡剂选用丙烯酸类型BYK-066N、分散剂选用聚丙稀酸酯类型采用德国毕克公司DISPERBYK-2009.
采用实施例3得到的性能参数与现有技术中的性能参数比对表如表3：
表3：
实施例4：
散透光玻璃涂料包括重量占比为：
在上述配方中，各成分具体选用：在上述配方中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)选用德国拜尔DP3970D；溶剂选用丁酮40％；均可商品市场购买；无机填料选用卤磷酸钙10％(平均粒径3μm)、正常市场商品采购；光扩散粉选用球形有机硅(平均粒径2μm)，采用深圳市动盈化工有限公司DY-0145；导热粉选用氮化铝1％、碳化硅1％、煅烧二氧化硅1％；(平均粒径10μm)上海超威纳米科技有限公司；流平剂选用有机硅BYK310 0.5％、溶剂型流平剂深圳市动盈化工有限公司DY-9012 4.5％、消泡剂选用丙烯酸类型BYK-066N、分散剂选用聚丙稀酸酯类型采用德国毕克公BYK-9076 2％、BYK-P105 2％.
采用实施例4得到的性能参数与现有技术中的性能参数比对表如表4：
表4：
实施案例5：
在上述配方中，各成分具体选用：在上述配方中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)选用德国拜尔DP3970D；溶剂选用丁酮20％二甲苯10％、丙酮20％；均可商品市场购买；无机填料选用卤磷酸钙10％、三基色荧光粉4.9％(平均粒径3μm)、正常市场商品采购；光扩散粉选用球形有机硅(平均粒径2μm)，采用深圳市动盈化工有限公司DY-0145；导热粉选用煅烧三氧化二铝1.8％；(平均粒径10μm)上海超威纳米科技有限公司；流平剂选用有机硅BYK3100.1％；消泡剂选用丙烯酸类型BYK-066N、分散剂选用聚丙稀酸酯类型采用德国毕克公BYK-9076 0.1％.
采用实施例5得到的性能参数与现有技术中的性能参数比对表如表5：
表5：
实施例6：
散透光玻璃涂料包括重量占比为：
在上述配方中，各成分具体选用：在上述配方中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)选用德国拜尔DP3970D；溶剂选用丁酮20％环已酮15.5％、丁醇4％；均可商品市场购买；无机填料选用碳酸钙10％(平均粒径3μm)、正常市场商品采购；光扩散粉选用球形有机硅(平均粒径2μm)，采用美国迈图Tospearl 240；导热粉选用煅烧三氧化二铝0.2％；(平均粒径10μm)上海超威纳米科技有限公司；流平剂选用有机硅BYK310 0.1％；消泡剂选用迪高公司TEGO-650 0.1％；分散剂选用迪高公司Dispers 610 0.1％.
采用实施例6得到的性能参数与现有技术中的性能参数比对表如表6：
表6：
实施例7：
散透光玻璃涂料包括重量占比为：
在上述配方中，各成分具体选用：在上述配方中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)选用德国拜尔DP3970D；溶剂选用丁酮20％环已酮22.8％、正丁醇4％；均可商品市场购买；无机填料选用立德粉10％、二氧化硅15％、卤磷酸钙5％(平均粒径3μm)、正常市场商品采购；光扩散粉选用球形有机硅(平均粒径2μm)，采用美国迈图Tospearl 240；导热粉选用煅烧三氧化二铝0.1％；(平均粒径10μm)上海超威纳米科技有限公司；流平剂选用有机硅BYK310 1％；消泡剂选用迪高公司TEGO-6501％；分散剂选用迪高公司Dispers 610 1％.
采用实施例7得到的性能参数与现有技术中的性能参数比对表如表7：
表7：
实施例8
散透光玻璃涂料包括重量占比为：
热散透光玻璃涂料包括重量占比为：
在上述配方中，各成分具体选用：在上述配方中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)选用德国拜尔DP3970D；溶剂选用丁酮20％环已酮11％、正丁醇4％；均可商品市场购买；无机填料选用二氧化硅10％、卤磷酸钙2％(平均粒径3μm)、正常市场商品采购；光扩散粉选用球形有机硅(平均粒径2μm)，采用深圳市动盈化工有限公司DY-0541；导热粉选用煅烧三氧化二铝0.1％；(平均粒径10μm)上海超威纳米科技有限公司；流平剂选用有机硅BYK3101％；消泡剂选用迪高公司TEGO-650 1％；分散剂选用迪高公司Dispers 610 1％.
采用实施例8得到的性能参数与现有技术中的性能参数比对表如表8：
表8：
实施例9
散透光玻璃涂料包括重量占比为：
在上述配方中，各成分具体选用：在上述配方中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)选用德国拜尔DP3970D；溶剂选用丁酮20％环已酮10％、正丁醇5％；均可商品市场购买；无机填料选用二氧化硅10％、三基色荧光粉5％(平均粒径3μm)、正常市场商品采购；光扩散粉选用球形有机硅(平均粒径2μm)，采用深圳市动盈化工有限公司DY-0541；导热粉选用碳化硅；(平均粒径10μm)上海超威纳米科技有限公司；流平剂选用有机硅BYK310 1％；消泡剂选用迪高公司TEGO-650 1％；分散剂选用迪高公司Dispers 610 1％。
采用实施例9得到的性能参数与现有技术中的性能参数比对表如表9：
表9：
实施例10:
散透光玻璃涂料包括重量占比为：
在上述配方中，各成分具体选用：在上述配方中，热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)选用德国拜尔DP3970D；溶剂选用丁酮20％环已酮10％、均可商品市场购买；无机填料选用二氧化硅15％、卤磷酸钙5％(平均粒径3μm)、正常市场商品采购；光扩散粉选用球形有机硅(平均粒径2μm)，采用深圳市动盈化工有限公司DY-0541；导热粉选用碳化硅；(平均粒径10μm)上海超威纳米科技有限公司；流平剂选用有机硅BYK310 1％；消泡剂选用迪高公司TEGO-650 1％；分散剂选用迪高公司Dispers 610 1％.
采用实施例10得到的性能参数与现有技术中的性能参数比对表如表10：
表10：
根据上述实施方案，涂料的性能比较如下：
＊抗跌落评价标准：1.2米高度玻璃灯管自然平行跌落：1.不开裂2.开裂不飞溅不变形3开裂不飞溅有变形4不飞溅断裂5有少量飞溅6完全飞溅.
采用本发明散透光玻璃涂料的灯具粘结强度好，提高了抗跌落的性能，相比现有技术提高了灯管整体的透光率，涂层的稳定性非常高，有更好的使用寿命，而且在LED灯管上直接涂抹本发明的涂料非常便捷，可实现自动化量产，相比于现有技术有成本优势，安全标准符合美国UL安规标准。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料，其特征在于：所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料由下列原料组成：热塑性聚氨酯弹性体橡胶、溶剂、无机填料、光扩散粉、导热粉、流平剂、消泡剂和分散剂，重量占比为：
其中，所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶与所述溶剂的重量比为1∶1.5-4，通过所述溶剂溶解所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶，所述溶剂为酮类；所述光扩散粉为球形有机硅微粉，所述球形有机硅微粉的粒径为2μm-3μm；所述无机填料为硅微粉；所述导热粉为氮化铝。
2.根据权利要求1所述一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料，其特征在于：各重量占比为：
3.根据权利要求2所述一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料，其特征在于：所述流平剂为聚甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚酯-聚烷共聚、聚硅氧烷-聚醚共聚物和/或氟流平剂中的一种或者多种。
4.根据权利要求2所述一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料，其特征在于：所述消泡剂为脂肪酸金属皂、有机硅类消泡剂、溶剂类消泡剂和/或丙烯酸类消泡剂中的一种或者多种。
5.根据权利要求2所述一种用于灯具的防爆散透光玻璃涂料，其特征在于：所述分散剂为聚羧酸铵盐、碱性氨基甲酸乙酸齐聚物、不饱和聚羧酸、聚氨酯、改性高分子聚氨酯、聚丙烯酸酯和/或硅烷偶联剂类中的一种或多种。
6.一种生产如权利要求1至5其中之一所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法，其特征在于：所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法包括：
将热塑性聚氨酯弹性体橡胶与所述溶剂按照重量比为1.5-4的比例溶解，溶解时的转速为300-2000转/分钟，搅拌60-90分钟。
7.根据权利要求6所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法，其特征在于：所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法包括：
将热塑性聚氨酯弹性体橡胶与所述溶剂进行混合；
在转速为300-2000转/分钟的转速下继续加入溶剂，搅拌60-90分钟，使所述热塑性聚氨酯弹性体橡胶与所述溶剂充分溶解；
加入分散剂；
加入无机填料、光扩散粉、导热粉、流平剂、消泡剂在2000-5000转/分钟，搅拌30-90分钟，使得上述物质充分混合，得到混合物。
8.根据权利要求7所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法，其特征在于：所述用于灯具的防爆散透光玻璃涂料的制备方法还包括：
使用球磨或者砂磨，使所述混合物的细度达到15μm以下；
在200-800转速下，加入流平剂万分之一至千分之五；
加入消泡剂万分之一至千分之五；
混合过筛80-250目，进行滤除处理，得到用于灯具的防爆散透光玻璃涂料。
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