專利名稱：一種聚碳酸酯樹脂熒光復合材料及熒光led燈罩的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種LED燈罩，具體地是一種聚碳酸酯樹脂復合熒光材料的制作及利用聚碳酸酯樹脂復合熒光材料制作LED燈罩的方法。
背景技術：
1990年日本科學家中村修二發明了藍光LED，這為開發白光LED奠定了基礎，1998年開發成功的白光LED，就是將藍光GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)熒光粉封裝在一起做成。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋涂有YAG的環氧樹脂薄層，LED基片發出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合，得到高亮度白光。這種·通過藍光LED+黃光熒光粉得到白光的方法，經過這幾年的使用發現有多種缺陷I、電極工作時高熱量使緊貼電極的熒光粉受熱功能迅速衰減，光效減低；2、LED發光有指向性，光角狹窄，不易發散，通過多種方法擴大照射面后，耗電和造價會成幾何級增加；3、目前做白光LED的環氧樹脂封裝工藝設備專業性太強，投入巨大，翻新過快，導致設備資源嚴重浪費(如目前深圳的封裝廠有50%以上的倒閉)；4、光線中缺少紅波長，目前LED無法做到3000K以下，光線中蘭波長過多，炫目致眼疲勞(目前爭議很大)；5、顯色性不高，達不到Ra94以上水平；6、隨著功率的增加，LED散熱問題越來越突出，LED在工作中會放出大量的熱，使管芯結溫迅速上升，致封裝的環氧樹脂黃化，芯片功能衰減，嚴重影響LED的光電參數(目前LED只有15W以下的T4\T5直管和1-7W的小功率光源能與熒光燈抗衡，而且成本是熒光燈的5_10倍)。目前藍光LED用燈罩的制備大都是采用玻璃或PC罩內靜電噴涂等方法，其涂覆技術是通過配置漿膜層涂覆液將熒光粉與輝光劑等涂覆于透光罩內以達到提高透光率、消除眩光等目的，但是熒光粉僅在燈罩表面涂覆難以達到最大程度的均一性，工藝要求高且產率較低，成本昂貴，而且難以達到良好的激發光效，限制了產品的使用。用此種方法制作的藍光LED燈罩工藝上，對藍光LED燈罩的熒光粉的顆粒度，化合物的配比、時間、溫度等因素有很高的要求，從燈罩中色度深淺、透明均勻、顆粒度大小等方面還不能滿足藍光LED熒光燈罩的要求。因此開發出成本低廉，制作簡易、透光性勻光好的聚碳酸酯樹脂復合材料，再通過低廉通用擠塑設備加工一次成形的藍光LED專用燈罩十分必要，而且對推廣LED照明意義重大。

發明內容
本發明針對目前復合材料燈罩對藍光LED的光色轉換的技術不足，提供一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩制作方法，它較好的提升了 LED燈的均一性、透光率、柔和性。為實現以上目的，本發明采用如下技術方案
一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩制作方法，燈罩是聚碳酸酯樹脂熒光粉復合材料制成的。
所述聚碳酸酯樹脂熒光粉復合材料的組份為
聚碳酸酯樹脂PC、YAG熒光粉、磷酸酯阻燃劑、抗氧劑、相容劑、著色劑、加工助劑；其重量百分比為:90 98% O. Γ3% O. 5 4% O. Γθ. 5% O. Γ % :0. 2 O. 5% :0. I 1%。所述的熒光粉為Ce和YAG熒光粉混合物，其粉粒平均直徑小于15 μ m。所述聚碳酸酯樹脂熒光粉復合材料的制作工藝為
第一步，按重量百分比 90 98% O. Γ3% O. 5 4% O. Γθ. 5% O. Γ % :0. 2 O. 5%
O.f 1%取聚碳酸酯樹脂PC、YAG熒光粉、磷酸酯阻燃劑、抗氧劑、相容劑、著色劑、加工助劑；第二步，將配方中聚碳酸酯樹脂與YAG熒光粉在高速混合機中集中攪拌混合3-8分鐘；再按配方添加相應的助劑繼續高速攪拌混合，待混合均勻后從高速混合機中取出混合料；第三步，將步驟二得到的混合物送入雙螺桿或往復式單螺桿擠出設備內，同時加熱到 260-295 °C 熔融；
第四步，將步驟3的熔融物從雙螺桿或往復式單螺桿擠出設備擠出，再拉條，冷卻，切粒，最后得到聚碳酸酯樹脂熒光粉復合材料成品。所述阻燃劑為密胺焦磷酸鹽、聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷中的一種或幾種混合物。所述抗氧劑為亞磷酸酯或受阻酚類，其中亞磷酸酯類抗氧劑為三乙基亞磷酸酯、三異丙基亞磷酸酯、三異葵基亞磷酸酯、三月月桂基亞磷酸酯、三苯基異三異葵基亞磷酸酯中的一種或幾種組合；受阻酚類抗氧劑為1010、1076和168中的一種或兩種組合。所述的相容劑為鈦酸酯偶聯劑TMC-201、TMC-101、TMC-311、TMC-114、TMC-TTS、鋁酸酯偶聯劑DL-411、硅烷偶聯劑KH550、KH570、KH792、DL602中的一種或幾種組合。所述的著色劑為二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、氧化銻鑰紅，喹吖啶酮紅、黃光褐紅喹吖啶酮顏、黃光褐紅喹吖啶酮、紫紅喹吖啶酮、四氯異吲哚啉酮中的一種或幾種組合。所述的加工助劑為液體石蠟、硬脂酸、硅油、甲基硅油、硅脂滑石粉、乳化甲基硅油、各種金屬皂中的一種或幾種組合。所述LED燈罩制作方法為
將上述聚碳酸酯樹脂熒光粉復合材料經注塑機加熱、擠壓、成型、冷卻、修整即成一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果
用上述方法制成的一種聚碳酸酯樹脂復合突光LED燈罩,可將藍光LED的藍光轉化為白光。這種將熒光粉與藍光芯片分開，燈罩可以做成任意形狀和顏色，以前LED存在的單向發光、發熱造成的熒光粉衰減。這種將光學制造技術和熒光粉融合在一起，為照明生產提供了任意的幾何圖形、色溫，為光源領域開拓了前所未有的靈活性和創造性，直接替換高昂投入的環氧樹脂封裝設備，大大減低了資金投入和資源浪費，為高成本的LED照明系統更新提供了基礎；
多種原料的精確配比和充分的熔融混合，使燈罩的顏色均勻一致，在顯指和壽命等方面有更優異的表現；
傳統的不同色溫和顯指需準備不同的LED芯片和熒光粉配方，而且封裝出的白光LED具有很大的色溫偏差，良品率不高，本發明僅用一顆藍光LED可演變多種色溫和顯指，且藍光LED能效不斷提高，因此此種燈罩可以輕易整合成一個新的照明系統；
本發明延長LED的壽命、增加了能效利用、減小光擴散、降低了芯片溫度和更小的熱沉，用更低的能耗發出更多的光，提高了能效。
具體實施例方式通過下列實施例對本發明進行詳述，但不對本發明構成限制.
制備方式如下
如本發明采用聚碳酸酯樹脂熒光復合材料，由聚碳酸酯樹脂、熒光粉、密胺焦磷酸鹽、三異葵基亞磷酸酯、硅烷偶聯劑KH550、二氧化鈦及加工助劑組成。在具體實施過程中各組分及重量百分比見下表。
權利要求
1.一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩制作方法，其特征在于所述聚碳酸酯樹脂熒光粉復合材料的組份為 聚碳酸酯樹脂PC、YAG熒光粉、磷酸酯阻燃劑、抗氧劑、相容劑、著色劑、加工助劑；其重量百分比為:90 98% O. I 3% O. 5 4% O. Γθ. 5% O. Γ % :0. 2 O. 5% :0· Γ % ； 所述的熒光粉為Ce和YAG熒光粉混合物，其粉粒平均直徑小于15 μ m ; 所述聚碳酸酯樹脂熒光粉復合材料的制作工藝為第一步，按重量百分比 90 98% O. Γ3% O. 5 4% O. Γθ. 5% O. Γ % :0. 2 O. 5% O. f 1%取聚碳酸酯樹脂PC、YAG熒光粉、磷酸酯阻燃劑、抗氧劑、相容劑、著色劑、加工助劑； 第二步，將配方中聚碳酸酯樹脂與YAG熒光粉在高速混合機中集中攪拌混合3-8分鐘；再按配方添加相應的助劑繼續高速攪拌混合，待混合均勻后從高速混合機中取出混合料； 第三步，將步驟二得到的混合物送入雙螺桿或往復式單螺桿擠出設備內，同時加熱到260-295 °C 熔融； 第四步，將步驟3的熔融物從雙螺桿或往復式單螺桿擠出設備擠出，再拉條，冷卻，切粒，最后得到聚碳酸酯樹脂熒光粉復合材料成品。
2.根據權利要求I所述的一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩制作方法，其特征在于還包括第五步將聚碳酸酯樹脂熒光粉復合材料經注塑機加熱、擠壓、成型、冷卻、修整即成一種聚碳酸酯樹脂復合突光LED燈罩。
3.根據權利要求I所述的一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩制作方法，其特征在于所述阻燃劑為密胺焦磷酸鹽、聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷中的一種或幾種混合物。
4.根據權利要求I所述的一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩制作方法，其特征在于所述抗氧劑為亞磷酸酯或受阻酚類，其中亞磷酸酯類抗氧劑為三乙基亞磷酸酯、三異丙基亞磷酸酯、三異葵基亞磷酸酯、三月月桂基亞磷酸酯、三苯基異三異葵基亞磷酸酯中的一種或幾種組合；受阻酚類抗氧劑為1010、1076和168中的一種或兩種組合。
5.根據權利要求I所述的一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩制作方法，其特征在于所述的相容劑為鈦酸酯偶聯劑TMC-201、TMC-101、TMC-311、TMC-114、TMC-TTS、鋁酸酯偶聯劑DL-411、硅烷偶聯劑KH550、KH570、KH792、DL602中的一種或幾種組合。
6.根據權利要求I所述的一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩制作方法，其特征在于所述的著色劑為二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、氧化銻鑰紅，喹吖啶酮紅、黃光褐紅喹吖啶酮顏、黃光褐紅喹吖啶酮、紫紅喹吖啶酮、四氯異吲哚啉酮中的一種或幾種組合。
7.根據權利要求I所述的一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩制作方法，其特征在于所述的加工助劑為液體石蠟、硬脂酸、硅油、甲基硅油、硅脂滑石粉、乳化甲基硅油、各種金屬皂中的一種或幾種組合。
8.根據權利要求I所述的一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩制作方法，其特征在于所述熒光粉為Ce摻雜YAG熒光粉，其平均粒度應小于15 μ m。
全文摘要
一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩制作方法。傳統的LED燈罩光效低、顯色性不高。本發明中將聚碳酸酯樹脂PC、YAG熒光粉、磷酸酯阻燃劑、抗氧劑、相容劑、著色劑、加工助劑按一定的比例，經特定的工藝制作出聚碳酸酯樹脂復合熒光材料，然后將聚碳酸酯樹脂復合熒光材料經注塑機加熱、擠壓、成型、冷卻成一種聚碳酸酯樹脂復合熒光LED燈罩。本發明延長LED的壽命、增加了能效利用、減小光擴散、降低了芯片溫度和更小的熱沉，用更低的能耗發出更多的光，提高了能效。
文檔編號B29C47/92GK102911490SQ201210349738
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者丁兵, 陶海軍, 易宇文 申請人:建湖坤杰照明科技有限公司