一种高可靠性大功率LED灯板制造技术

本发明专利技术涉及一种高可靠性大功率LED灯板，采用高导热铝基板加工制成，所述高导热铝基板的绝缘层由高导热环氧树脂胶黏剂经过热固化制成，所述高导热环氧树脂胶黏剂由环氧树脂、叔胺类固化剂、咪唑类促进剂、硅烷偶联剂、高导热填料、溶剂混合搅拌制成，所述高导热填料是氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉混合制成。该LED灯板中铝基板的导热性能优异，LED灯板的自散热性能好，阻燃性能优异。采用本发明专利技术所述LED灯板制成的大功率LED灯，无需额外加装散热器，体积小，安全性好，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠性大功率LED灯板
本专利技术涉及LED灯具
，尤其涉及一种高可靠性大功率LED灯板。
技术介绍
LED灯具有体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、坚固耐用、多变幻等优点已经逐步取代白炽灯在灯具市场的地位。在LED灯具的制作过程中，封装材料采用的是环氧树脂胶黏剂。例如，LED灯具的主体材料即为铝基板。铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构所组成，分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层，绝缘层也就是采用环氧树脂胶黏剂制成。由于电路层(铜箔)和金属基层本身散热能力优异，LED灯的散热能力主要取决于散热能力差的绝缘层。目前，常用的LED灯中，铝基板的导热系数按照ASTM-D5470的测试标准为1～1.5W/(mk)，而铝板的导热系数为237W/(mk)。因此，目前铝基板的导热性能有限，这限制了LED灯自身的散热性能，通常需要对大功率LED灯具加装散热器，造成大功率LED灯板体积大、限制使用寿命提高等缺陷。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了一种高可靠性大功率LED灯板，具体技术方案如下：一种高可靠性大功率LED灯板，采用高导热铝基板加工制成，所述高导热铝基板的绝缘层由高导热环氧树脂胶黏剂经过热固化制成，所述高导热环氧树脂胶黏剂由环氧树脂、叔胺类固化剂、咪唑类促进剂、硅烷偶联剂、高导热填料、溶剂混合搅拌制成，所述高导热填料是氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉混合制成。作为上述技术方案的改进，所述环氧树脂、叔胺类固化剂、咪唑类促进剂、硅烷偶联剂、高导热填料、溶剂的质量比为(100～120):(3.5～4.3):(1.2～1.6):(2.9～3.6):(90～100):(40～55)。作为上述技术方案的改进，所述氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉之间的质量比为1:(2.3～2.9)。作为上述技术方案的改进，所述绝缘改性石墨烯粉的制作方法如下：将80～95质量份铝酸酯和100质量份石墨烯加入到120质量份乙醇并在超声分散的过程中逐滴加入水和氨水，使铝酸酯在石墨烯表面水解，在83～85℃反应3～5小时，生成的铝酸包覆在石墨烯表面，之后在120～150℃下进行干燥处理得到粗粉，将粗粉使用静电分离技术进行提纯得到绝缘改性石墨烯粉。作为上述技术方案的改进，所述水的滴加速率为2～3ml/min，所述氨水的滴加速率为1.2～1.5ml/min。作为上述技术方案的改进，所述超声分散时的超声频率为60KHz～75KHz。作为上述技术方案的改进，所述溶剂是乙醇、丙酮、丁酮、二甲基甲酰胺、丙二醇甲醚中的一种或数种。本专利技术的有益效果：通过对现有LED灯板中铝基板的制作工艺进行优化设计，LED灯板中铝基板的导热性能优异，LED灯板的自散热性能好；阻燃性能达到美国UL94标准中的V0级，阻燃性能优异。采用本专利技术所述LED灯板制成的大功率LED灯，无需额外加装散热器，体积小，安全性好，可靠性高。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1所述高可靠性大功率LED灯板采用高导热铝基板加工制成，所述高导热铝基板的绝缘层由高导热环氧树脂胶黏剂经过热固化制成，所述高导热环氧树脂胶黏剂由100Kg环氧树脂、3.5Kg叔胺类固化剂、1.2Kg咪唑类促进剂、2.9Kg硅烷偶联剂、90Kg高导热填料、40Kg溶剂混合搅拌制成，所述高导热填料是氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉混合制成。其中，所述氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉之间的质量比为1:2.3。将80Kg铝酸酯和100Kg石墨烯加入到120Kg乙醇并在超声分散的过程中逐滴加入水和氨水，使铝酸酯在石墨烯表面水解，在83℃反应5小时，生成的铝酸包覆在石墨烯表面，之后在120℃下进行干燥处理得到粗粉，将粗粉使用静电分离技术进行提纯得到绝缘改性石墨烯粉。其中，所述水的滴加速率为2ml/min，所述氨水的滴加速率为1.2ml/min。所述超声分散时的超声频率为60KHz。该高导热铝基板中绝缘层的厚度为80μm，该高导热铝基板的击穿电压为5KV(AC)，该高导热铝基板的导热系数为3.5W/(mk)，UL94阻燃为V0级。实施例2所述高可靠性大功率LED灯板采用高导热铝基板加工制成，所述高导热铝基板的绝缘层由高导热环氧树脂胶黏剂经过热固化制成，所述高导热环氧树脂胶黏剂由105Kg环氧树脂、4Kg叔胺类固化剂、1.5Kg咪唑类促进剂、3.5Kg硅烷偶联剂、98Kg高导热填料、50Kg溶剂混合搅拌制成，所述高导热填料是氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉混合制成。其中，所述氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉之间的质量比为1:2.7。将85Kg铝酸酯和100Kg石墨烯加入到120Kg乙醇并在超声分散的过程中逐滴加入水和氨水，使铝酸酯在石墨烯表面水解，在84℃反应4小时，生成的铝酸包覆在石墨烯表面，之后在130℃下进行干燥处理得到粗粉，将粗粉使用静电分离技术进行提纯得到绝缘改性石墨烯粉。其中，所述水的滴加速率为2.6ml/min，所述氨水的滴加速率为1.3ml/min。所述超声分散时的超声频率为70KHz。该高导热铝基板中绝缘层的厚度为80μm，该高导热铝基板的击穿电压为5KV(AC)，该高导热铝基板的导热系数为3.6W/(mk)，UL94阻燃为V0级。实施例3所述高可靠性大功率LED灯板采用高导热铝基板加工制成，所述高导热铝基板的绝缘层由高导热环氧树脂胶黏剂经过热固化制成，所述高导热环氧树脂胶黏剂由120Kg环氧树脂、4.3Kg叔胺类固化剂、1.6Kg咪唑类促进剂、3.6Kg硅烷偶联剂、100Kg高导热填料、55Kg溶剂混合搅拌制成，所述高导热填料是氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉混合制成。其中，所述氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉之间的质量比为1:2.9。将95Kg铝酸酯和100Kg石墨烯加入到120Kg乙醇并在超声分散的过程中逐滴加入水和氨水，使铝酸酯在石墨烯表面水解，在85℃反应3小时，生成的铝酸包覆在石墨烯表面，之后在150℃下进行干燥处理得到粗粉，将粗粉使用静电分离技术进行提纯得到绝缘改性石墨烯粉。其中，所述水的滴加速率为3ml/min，所述氨水的滴加速率为1.5ml/min。所述超声分散时的超声频率为75KHz。该高导热铝基板中绝缘层的厚度为80μm，该高导热铝基板的击穿电压为5KV(AC)，该高导热铝基板的导热系数为3.8W/(mk)，UL94阻燃为V0级。在上述实施例中，所述导热系数按照ASTM-D5470的测试标准测量。石墨烯导热和导电性能优异。石墨烯不能直接添加到环氧树脂胶黏剂，否则固化后环氧树脂胶黏剂的绝缘强度急剧下降，这会导致后续的铝基板的击穿电压显著下降。在本专利技术中，以铝酸酯为原料，加入石墨烯后在超声分散的过程中逐滴加入水和氨水，使铝酸酯在石墨烯表面水解，生成的铝酸包覆在石墨烯表面，经过干燥处理，最终在石墨烯表面形成二氧化硅膜。铝酸酯在水中立即分解，铝酸酯难溶于乙醇。乙醇作为分散介质，在超声分散过程中，使得石墨烯暂时形成悬浮液，这有利于后续石墨烯被包覆。所述静电分离技术为常规的分离提纯技术，静电分离技术是根据导电率不同以及通过电场时作用于粉体上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高可靠性大功率LED灯板，采用高导热铝基板加工制成，所述高导热铝基板的绝缘层由高导热环氧树脂胶黏剂经过热固化制成，所述高导热环氧树脂胶黏剂由环氧树脂、叔胺类固化剂、咪唑类促进剂、硅烷偶联剂、高导热填料、溶剂混合搅拌制成，其特征在于，所述高导热填料是氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉混合制成。

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性大功率LED灯板，采用高导热铝基板加工制成，所述高导热铝基板的绝缘层由高导热环氧树脂胶黏剂经过热固化制成，所述高导热环氧树脂胶黏剂由环氧树脂、叔胺类固化剂、咪唑类促进剂、硅烷偶联剂、高导热填料、溶剂混合搅拌制成，其特征在于，所述高导热填料是氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉混合制成。2.根据权利要求1所述的一种高可靠性大功率LED灯板，其特征在于，所述环氧树脂、叔胺类固化剂、咪唑类促进剂、硅烷偶联剂、高导热填料、溶剂的质量比为(100～120):(3.5～4.3):(1.2～1.6):(2.9～3.6):(90～100):(40～55)。3.根据权利要求1所述的一种高可靠性大功率LED灯板，其特征在于，所述氮化铝粉和绝缘改性石墨烯粉之间的质量比为1:(2.3～2.9)。4.根据权利要求3所述的一种高可靠性大功率LED灯板...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彩霞，
申请(专利权)人：安徽皇广实业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34