[發明專利]石墨烯樹脂復合材料及其在LED燈杯中的用途

在審

• 申請號: 201810439178.4
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108587219A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 沙嫣;沙曉林
• 申請（專利權）人: 南通強生石墨烯科技有限公司
• 主分類號: C08L101/00
• 分類號: C08L101/00;C08K3/04;F21V29/87
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發明提供了一種石墨烯散熱樹脂復合材料的制備方法及在LED燈杯中的應用，其步驟如下：將石墨烯粉末與樹脂母粒、增塑劑、穩定劑、潤滑劑等混合均勻，加熱熔化成熔體后，進行造粒切粒，得到石墨烯樹脂復合材料，然后加工成LED燈杯。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：1、傳統塑料燈杯的散熱性較差，樹脂的導熱系數在0.2～1W/m·K，石墨烯的導熱系數為5000W/m·K，在樹脂中加入石墨烯母粒之后，增大了樹脂的導熱系數，因此石墨烯基燈杯具有更好的散熱性能，使用壽命更長；2、另外燈杯的材質一般由LED燈的功率決定，低功率采用塑料制品，高功率一般采用鋁制品，石墨烯基燈杯具有更好的散熱性能，因此可以應用到更大功率的LED燈上。

技術領域

本發明涉及一種石墨烯樹脂復合材料及其在LED燈杯中的用途，屬于LED燈具技術領域。

背景技術

隨著科技的發展，人們對生活有了更高質量的要求，照明燈作為人們取光的重要途徑，到現在也經歷過無數的變革，從最初的火把、動物油燈、植物油燈、蠟燭、煤油燈到白熾燈、日光燈，發展到現在琳瑯滿目的裝飾燈、節能燈等，可以說一部照明的歷史正是人類發展歷史的見證。現在最普遍使用的LED燈也仍然繼續處于變革創新當中，LED的散熱問題是創新研發的關鍵。

石墨烯是本世紀最具顛覆性的新材料，兩位成功分離出單層石墨烯的科學家，因此獲得了2010年諾貝爾物理學獎。經過檢測發現，石墨烯具有非常優異的導熱功能，導熱系數高達5000(W/m·K)，可以作為散熱材料應用于相關散熱領域。根據相關物理定律，電燈的發光與發熱是互相關聯的，電燈在發光的同時會產生相應的熱量，而這些散失熱量會加快電燈材料的老化，縮短燈泡的使用壽命。

譬如專利201620573690.4涉及一種不僅使用效果好、壽命長，而且散熱速度快、效果好，同時使用安全高的LED散熱燈泡，包括喇叭形燈杯、燈頭和透光罩，所述喇叭形燈杯上端旋接有燈頭且喇叭形燈杯下端安裝有透光罩，所述喇叭形燈杯內設有電源驅動電路板和LED燈珠組件且LED燈珠組件位于電源驅動電路板正下方，所述電源驅動電路板和LED燈珠組件間設有塑料紙，所述喇叭形燈杯外表面呈環形設置有多個條形散熱凹槽，所述多個條形散熱凹槽中分別開有一個貫通喇叭形燈杯內、外壁面的通孔且多個通孔正對電源驅動電路板。專利201710261193.X提供了一種LED散熱燈罩，包括燈罩主體和燈體結合部，所述燈罩主體的底部與燈體結合部連接，所述燈罩主體內部設有LED光源腔體，LED光源腔體的下方設有散熱塊，LED光源腔體內放置有LED光源板，LED光源板底部與散熱塊連接，散熱塊與LED光源板底部之間的縫隙中填充有導熱膠，導熱膠的制作配方中含有萜烯樹脂、酚醛樹脂、硅酸鈉、納米氫氧化鋁、納米氧化鋁、石墨烯、硅烷偶聯劑和乙醇，燈罩主體內部是實體，其具有結構簡單合理、功能實用、散熱性能好、能夠有效的保證使用壽命的優點。專利201620419314.X具體涉及一種LED散熱裝置。所述LED散熱裝置包括散熱體和散熱片，所述散熱片環繞分布于散熱體的外側，所述散熱片的外表面還設有波紋結構，所述LED散熱裝置還包括防劃結構，所述防劃結構設于散熱片的末端。

發明內容

針對現有技術中樹脂散熱效果不足的缺陷，本發明的目的是提供一種石墨烯散熱樹脂復合材料及其在LED燈杯中的用途。

本發明是通過以下技術方案實現的：

第一方面，本發明提供了一種石墨烯樹脂復合材料的制備方法，其包括如下步驟：

將石墨烯粉末與樹脂母粒混勻后，加熱熔化成熔體后，進行造粒、切粒，得到石墨烯樹脂復合材料。

作為優選方案，所述石墨烯粉末的單層率不低于95％，片層厚度為0.3～10nm。

作為優選方案，所述石墨烯粉末的制備方法包括氧化還原法、機械剝離法、液相剝離法、低壓化學氣相沉積法和常壓化學氣相沉積法中的一種。

作為優選方案，所述樹脂母粒在與石墨烯粉末混合前先在80℃下進行干燥。