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LED照明用硅酮密封膠淺析

來源:廣州市白云化工實業有限公司  作者:byonline  日期:2019-6-10
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    LED作為繼白熾燈、熒光燈、節能燈之后的第四代照明體,具有發光效率高、耗電量少、使用壽命長、可靠性高、可控制性強、綠色節能等一系列優點,已廣泛應用于家庭、城市、工業、汽車、航空航天等領域。從身邊的室內照明到戶外照明,從城市景觀照明到標識標志照明,從農業照明到工業照明,隨處可見LED的身影。

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  LED作為繼白熾燈、熒光燈、節能燈之后的第四代照明體,具有發光效率高、耗電量少、使用壽命長、可靠性高、可控制性強、綠色節能等一系列優點,已廣泛應用于家庭、城市、工業、汽車、航空航天等領域。從身邊的室內照明到戶外照明,從城市景觀照明到標識標志照明,從農業照明到工業照明,隨處可見LED的身影。粘接密封作為LED照明產品(如球泡燈、投光燈、T8燈管等)生產加工過程中不可或缺的一部分,一般都采用硅酮密封膠作為解決方案,硅酮密封膠選用不當,就會給LED照明產品的應用性能、安全可靠、使用壽命等帶來極大的隱患。因此,如何選用LED照明產品中的硅酮密封膠一直是行業關注的熱點。

  通常情況下,LED照明用硅酮密封膠的主要性能要求包括:低揮發份、優異的耐黃變性能、中性無腐蝕(詞條“腐蝕”由行業大百科提供)、無鹵無硫、優異的粘接性和對基材的廣泛適應性等。具體分析如下:

  1)低揮發份:硅酮密封膠如果在固化過程中釋放出的有機小分子含量高,就會在密封的燈體內富集于燈罩表面而形成霧態,從而影響燈體的光效和色溫,而低揮發份的硅酮密封膠可以確保LED照明產品燈體不因內部起霧而受到影響。

  2)優異的耐黃變性能:LED照明產品對硅酮密封膠的顏色變化有很高要求,在長期的使用過程中,硅酮密封膠優異的耐黃變性可以確保LED照明產品的外觀正常。

  3)中性無腐蝕:LED照明產品使用的燈罩和燈管大部分都采用低成本、高韌性和長壽命的PC材質(PC材質耐酸不耐堿),使用堿性硅酮密封膠會導致PC材質腐蝕開裂,從而縮短燈具的使用壽命,因此,LED照明產品使用的硅酮密封膠要求中性無腐蝕。

  4)無鹵無硫:鹵素和硫的存在會導致LED燈珠的銀支架被鹵化、硫化后發黑,進而導致燈珠的電流大幅度波動,影響LED燈珠的光效和色溫,嚴重時甚至會造成死燈。因此,LED照明產品使用的硅酮密封膠要求無鹵無硫。

  5)優異的粘接性和對基材的廣泛適應性:LED照明產品的粘接材料多種多樣,包括PC、PBT、PET、ABS、PA以及這些材料與玻璃纖維復合材料等,優異的粘接性和對基材的廣泛適應性可以保證硅酮密封膠對LED照明產品中可能出現的多種基材實現粘接,從而為產品的安全穩定提供保障。

  在傳統的LED照明行業內,考慮到以上LED照明用硅酮密封膠的主要性能要求,行業內普遍選用了鈦酸酯體系催化的脫甲醇型硅酮密封膠作為解決方案。然而,伴隨著LED照明用膠領域中生產技術的不斷升級、生產材料的不斷更新以及生產智能化的不斷提升,傳統的鈦酸酯體系硅酮密封膠越來越無法滿足LED照明產品的生產要求,其性能缺陷主要包括以下三點:

  1)固化速度慢、形成粘接強度時間長:硅酮密封膠的固化速度和產生一定粘接強度(詞條“強度”由行業大百科提供)需要的時間對LED照明產品的生產效率有著重要影響,固化速度慢且產生一定粘接強度需要的時間太長,LED照明產品的生產效率就會降低。傳統的鈦酸酯體系硅酮密封膠需要依靠空氣中的濕氣進行交聯固化,濕氣擴散到膠層內部比較困難,24小時固化深度約為2~3mm,而達到粘接密封膠的最佳性能甚至需要用幾天時間,這使得組裝后的LED照明產品需要七、八個小時后才能包裝搬運,嚴重影響了生產廠家的連續化生產效率。

  2)耐黃變性能差:傳統的鈦酸酯體系硅酮密封膠大都采用鈦酸異丙酯和乙酰乙酸乙酯合成的一次鈦或者二次鈦螯合物作為催化劑(詞條“催化劑”由行業大百科提供),該催化劑合成過程中產生的副產物很容易同LED照明產品組件內的其它材質發生化學反應,導致硅酮密封膠和PC泡殼發生黃變現象,對LED照明產品的外觀產生不良影響。

  3)粘接廣泛性和耐久性不足:LED照明產品在實際生產中涉及到的粘接材料種類繁多,硅酮密封膠只有具備了廣泛的粘接性,才能對LED照明產品生產加工過程中用到的各種材料起到粘接和固定的效果。另外,硅酮密封膠還需要具備良好的粘接耐久性,以確保LED照明產品在各種惡劣的使用環境中不會粘接失效。而傳統的鈦酸酯體系硅酮密封膠對一些LED照明產品生產加工過程中用到的基材的適應性差、粘接耐久性不足,無法滿足當今LED照明行業的需求。

  廣州市白云化工實業有限公司作為國內硅酮密封膠的龍頭企業一直致力于LED照明用硅酮密封膠的研究和開發。需求萬變,超越需求,白云化工不斷研發出適用于LED照明產品的硅酮密封膠系列產品,這系列產品具備了LED照明硅酮密封膠的所需的優點,即:耐黃變性能好、揮發性低、中性無腐蝕、無鹵無硫、粘接性廣泛、粘接耐久性好、綜合性能優良,且改良了傳統密封膠的缺點,新型白云牌硅酮密封膠相比于傳統的硅酮密封膠固化速度快、耐黃變且加強了粘結的廣泛性和耐久性,為LED照明產品的粘接密封可靠性提供了有力保障。

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