技术领域
本发明涉及LED灯头材料制备技术领域，具体为一种玻璃钢LED灯头材料及其制备方法。
背景技术
LED即半导体发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。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，适用家庭，商场，银行，医院，宾馆，饭店其他各种公共场所长时间照明。无闪直流电，对眼睛起到很好的保护作用，是台灯，手电的最佳选择；现有技术中，LED灯头材料耐高温、抗干扰、绝缘效果差，使用寿命短，为此，提高LED灯头材料的综合性能，使其满足不断拓展的应用层面之需，是当前本领域技术人员致力于解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃钢LED灯头材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种玻璃钢LED灯头材料,灯头材料组份按重量份数包括乙烯基树脂20-40份、玻璃纤维5-15份、活性轻质碳酸钙粉5-20份、硅烷偶联剂3-12份、硅微粉4-10份、耐寒性增塑剂10-30份、纳米陶瓷纤维10-20份、纳米多孔二氧化硅5-15份、高岭土3-9份、陶土3-9份、高铝微粉2-10份以及碳化细菌纤维素1-4份。
优选的，灯头材料优选的成分配比为：乙烯基树脂30份、玻璃纤维10份、活性轻质碳酸钙粉13份、硅烷偶联剂8份、硅微粉7份、耐寒性增塑剂20份、纳米陶瓷纤维15份、纳米多孔二氧化硅10份、高岭土6份、陶土6份、高铝微粉6份以及碳化细菌纤维素3份。
优选的，其制备方法包括以下步骤：
A、将乙烯基树脂、玻璃纤维、活性轻质碳酸钙粉、硅烷偶联剂、硅微粉混合后加入搅拌釜中进行高低速搅拌，得到混合剂A；
B、在混合剂A中加入高岭土、陶土、高铝微粉以及碳化细菌纤维素，混合后加入加热容器中进行低温加热，加热温度为50℃，加热时间为20min，之后缓慢冷却至室温，得到混合剂B；
C、在混合剂B中加入耐寒性增塑剂、纳米陶瓷纤维、纳米多孔二氧化硅，混合后再次加入搅拌釜中进行高速搅拌，搅拌速率为3000-4000转/分，搅拌时间为30min-50min，得到混合剂C；
D、将混合剂C加入预热好的模具中，随后将模具合模后，对模具进行加压和加热，施加压力为5-12MPa；加热温度为60-70℃，加热时间为10min-20min，最后降温脱模，得到灯头材料。
优选的，所述步骤A中，先进行低速搅拌，搅拌速度为300-500转/分，搅拌时间为5min-10min，再进行高速搅拌，搅拌速率为2000-3000转/分，搅拌时间为10min-20min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备工艺简单，制备的LED灯头材料环保无污染，且具有优异的高刚性、超韧性、耐高温、耐寒、阻燃、绝缘、抗电磁干扰的性能，同时该材料能抗高压局部闪络，延长了LED灯头的使用寿命。
具体实施方式
下面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。
本发明提供如下技术方案：一种玻璃钢LED灯头材料,灯头材料组份按重量份数包括乙烯基树脂20-40份、玻璃纤维5-15份、活性轻质碳酸钙粉5-20份、硅烷偶联剂3-12份、硅微粉4-10份、耐寒性增塑剂10-30份、纳米陶瓷纤维10-20份、纳米多孔二氧化硅5-15份、高岭土3-9份、陶土3-9份、高铝微粉2-10份以及碳化细菌纤维素1-4份。
实施例一：
灯头材料组份按重量份数包括乙烯基树脂20份、玻璃纤维5份、活性轻质碳酸钙粉5份、硅烷偶联剂3份、硅微粉4份、耐寒性增塑剂10份、纳米陶瓷纤维10份、纳米多孔二氧化硅5份、高岭土3份、陶土3份、高铝微粉2份以及碳化细菌纤维素1份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将乙烯基树脂、玻璃纤维、活性轻质碳酸钙粉、硅烷偶联剂、硅微粉混合后加入搅拌釜中进行高低速搅拌，得到混合剂A；
B、在混合剂A中加入高岭土、陶土、高铝微粉以及碳化细菌纤维素，混合后加入加热容器中进行低温加热，加热温度为50℃，加热时间为20min，之后缓慢冷却至室温，得到混合剂B；
C、在混合剂B中加入耐寒性增塑剂、纳米陶瓷纤维、纳米多孔二氧化硅，混合后再次加入搅拌釜中进行高速搅拌，搅拌速率为3000转/分，搅拌时间为30min，得到混合剂C；
D、将混合剂C加入预热好的模具中，随后将模具合模后，对模具进行加压和加热，施加压力为5MPa；加热温度为60℃，加热时间为10min，最后降温脱模，得到灯头材料。
本实施例步骤A中，先进行低速搅拌，搅拌速度为300转/分，搅拌时间为5min，再进行高速搅拌，搅拌速率为2000转/分，搅拌时间为10min。
实施例二：
灯头材料组份按重量份数包括乙烯基树脂40份、玻璃纤维15份、活性轻质碳酸钙粉20份、硅烷偶联剂12份、硅微粉10份、耐寒性增塑剂30份、纳米陶瓷纤维20份、纳米多孔二氧化硅15份、高岭土9份、陶土9份、高铝微粉10份以及碳化细菌纤维素4份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将乙烯基树脂、玻璃纤维、活性轻质碳酸钙粉、硅烷偶联剂、硅微粉混合后加入搅拌釜中进行高低速搅拌，得到混合剂A；
B、在混合剂A中加入高岭土、陶土、高铝微粉以及碳化细菌纤维素，混合后加入加热容器中进行低温加热，加热温度为50℃，加热时间为20min，之后缓慢冷却至室温，得到混合剂B；
C、在混合剂B中加入耐寒性增塑剂、纳米陶瓷纤维、纳米多孔二氧化硅，混合后再次加入搅拌釜中进行高速搅拌，搅拌速率为4000转/分，搅拌时间为50min，得到混合剂C；
D、将混合剂C加入预热好的模具中，随后将模具合模后，对模具进行加压和加热，施加压力为12MPa；加热温度为70℃，加热时间为20min，最后降温脱模，得到灯头材料。
本实施例步骤A中，先进行低速搅拌，搅拌速度为500转/分，搅拌时间为10min，再进行高速搅拌，搅拌速率为3000转/分，搅拌时间为20min。
实施例三：
灯头材料组份按重量份数包括乙烯基树脂25份、玻璃纤维6份、活性轻质碳酸钙粉7份、硅烷偶联剂4份、硅微粉5份、耐寒性增塑剂15份、纳米陶瓷纤维12份、纳米多孔二氧化硅7份、高岭土4份、陶土4份、高铝微粉4份以及碳化细菌纤维素2份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将乙烯基树脂、玻璃纤维、活性轻质碳酸钙粉、硅烷偶联剂、硅微粉混合后加入搅拌釜中进行高低速搅拌，得到混合剂A；
B、在混合剂A中加入高岭土、陶土、高铝微粉以及碳化细菌纤维素，混合后加入加热容器中进行低温加热，加热温度为50℃，加热时间为20min，之后缓慢冷却至室温，得到混合剂B；
C、在混合剂B中加入耐寒性增塑剂、纳米陶瓷纤维、纳米多孔二氧化硅，混合后再次加入搅拌釜中进行高速搅拌，搅拌速率为3200转/分，搅拌时间为35min，得到混合剂C；
D、将混合剂C加入预热好的模具中，随后将模具合模后，对模具进行加压和加热，施加压力为6MPa；加热温度为62℃，加热时间为12min，最后降温脱模，得到灯头材料。
本实施例步骤A中，先进行低速搅拌，搅拌速度为450转/分，搅拌时间为8min，再进行高速搅拌，搅拌速率为2800转/分，搅拌时间为18min。
实施例四：
灯头材料组份按重量份数包括乙烯基树脂35份、玻璃纤维14份、活性轻质碳酸钙粉18份、硅烷偶联剂11份、硅微粉9份、耐寒性增塑剂25份、纳米陶瓷纤维18份、纳米多孔二氧化硅14份、高岭土8份、陶土8份、高铝微粉9份以及碳化细菌纤维素3份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将乙烯基树脂、玻璃纤维、活性轻质碳酸钙粉、硅烷偶联剂、硅微粉混合后加入搅拌釜中进行高低速搅拌，得到混合剂A；
B、在混合剂A中加入高岭土、陶土、高铝微粉以及碳化细菌纤维素，混合后加入加热容器中进行低温加热，加热温度为50℃，加热时间为20min，之后缓慢冷却至室温，得到混合剂B；
C、在混合剂B中加入耐寒性增塑剂、纳米陶瓷纤维、纳米多孔二氧化硅，混合后再次加入搅拌釜中进行高速搅拌，搅拌速率为3600转/分，搅拌时间为35min，得到混合剂C；
D、将混合剂C加入预热好的模具中，随后将模具合模后，对模具进行加压和加热，施加压力为11MPa；加热温度为68℃，加热时间为18min，最后降温脱模，得到灯头材料。
本实施例步骤A中，先进行低速搅拌，搅拌速度为480转/分，搅拌时间为9min，再进行高速搅拌，搅拌速率为2600转/分，搅拌时间为16min。
实施例五：
灯头材料组份按重量份数包括乙烯基树脂32份、玻璃纤维14份、活性轻质碳酸钙粉16份、硅烷偶联剂7份、硅微粉7份、耐寒性增塑剂22份、纳米陶瓷纤维14份、纳米多孔二氧化硅14份、高岭土5份、陶土5份、高铝微粉5份以及碳化细菌纤维素2份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将乙烯基树脂、玻璃纤维、活性轻质碳酸钙粉、硅烷偶联剂、硅微粉混合后加入搅拌釜中进行高低速搅拌，得到混合剂A；
B、在混合剂A中加入高岭土、陶土、高铝微粉以及碳化细菌纤维素，混合后加入加热容器中进行低温加热，加热温度为50℃，加热时间为20min，之后缓慢冷却至室温，得到混合剂B；
C、在混合剂B中加入耐寒性增塑剂、纳米陶瓷纤维、纳米多孔二氧化硅，混合后再次加入搅拌釜中进行高速搅拌，搅拌速率为3400转/分，搅拌时间为34min，得到混合剂C；
D、将混合剂C加入预热好的模具中，随后将模具合模后，对模具进行加压和加热，施加压力为10MPa；加热温度为64℃，加热时间为16min，最后降温脱模，得到灯头材料。
本实施例步骤A中，先进行低速搅拌，搅拌速度为460转/分，搅拌时间为7min，再进行高速搅拌，搅拌速率为2600转/分，搅拌时间为16min。
实施例六：
灯头材料组份按重量份数包括乙烯基树脂30份、玻璃纤维10份、活性轻质碳酸钙粉13份、硅烷偶联剂8份、硅微粉7份、耐寒性增塑剂20份、纳米陶瓷纤维15份、纳米多孔二氧化硅10份、高岭土6份、陶土6份、高铝微粉6份以及碳化细菌纤维素3份。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
A、将乙烯基树脂、玻璃纤维、活性轻质碳酸钙粉、硅烷偶联剂、硅微粉混合后加入搅拌釜中进行高低速搅拌，得到混合剂A；
B、在混合剂A中加入高岭土、陶土、高铝微粉以及碳化细菌纤维素，混合后加入加热容器中进行低温加热，加热温度为50℃，加热时间为20min，之后缓慢冷却至室温，得到混合剂B；
C、在混合剂B中加入耐寒性增塑剂、纳米陶瓷纤维、纳米多孔二氧化硅，混合后再次加入搅拌釜中进行高速搅拌，搅拌速率为3500转/分，搅拌时间为40min，得到混合剂C；
D、将混合剂C加入预热好的模具中，随后将模具合模后，对模具进行加压和加热，施加压力为8MPa；加热温度为65℃，加热时间为15min，最后降温脱模，得到灯头材料。
本实施例步骤A中，先进行低速搅拌，搅拌速度为400转/分，搅拌时间为7min，再进行高速搅拌，搅拌速率为2500转/分，搅拌时间为15min。
实验例：
采用本发明各实施例制得的灯头材料与传统方法制得的灯头材料进行绝缘性能和抗干扰性能试验，得到数据如下表：
由以上表格数据可知，实施例六制得的灯头材料能够达到最佳性能。
本发明制备工艺简单，制备的LED灯头材料环保无污染，且具有优异的高刚性、超韧性、耐高温、耐寒、阻燃、绝缘、抗电磁干扰的性能，同时该材料能抗高压局部闪络，延长了LED灯头的使用寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。