通過分析各種水溶性成膜樹脂在試制過程中發(fā)現(xiàn)的性能差異，以及多種光擴(kuò)散劑在涂料中的使用效果，對配制直管型玻璃LED燈光擴(kuò)散涂料的成膜樹脂與光擴(kuò)散劑的選型與應(yīng)用進(jìn)行研究。
玻璃管LED燈對光擴(kuò)散涂層的均勻性、透光率、霧度、安全性、附著力、穩(wěn)定性、無污染、價格等要求很高，滿足這些要求須從樹脂和光擴(kuò)散劑的選擇及制造工藝等多方面進(jìn)行研究。水性LED光擴(kuò)散涂料的應(yīng)用避免了低有機(jī)揮發(fā)物（VOC）排放的環(huán)境污染，使用安全方便，在直管形玻璃LED燈的大規(guī)模開發(fā)推動下得以迅速發(fā)展。
1·水溶性成膜樹脂的選用
符合設(shè)備工藝要求的膜樹脂是無害化水性光擴(kuò)散涂層技術(shù)的關(guān)鍵。目前，可用作LED燈光擴(kuò)散涂層的成膜樹脂有水性醇酸樹脂、水性聚丙烯酸樹脂、水性聚氨酯樹脂等[1]。這3類樹脂可單獨(dú)成膜，或按一定比例聯(lián)合使用，以避免單獨(dú)使用某類樹脂時的性能缺陷。以下對這3類水溶性成膜樹脂的性能差異分別進(jìn)行闡述。
1.1水性醇酸樹脂——最先開發(fā)的成膜劑
水性醇酸樹脂是較早開發(fā)的水性涂料，其成膜機(jī)理與傳統(tǒng)溶劑型醇酸樹脂類似，通過不飽和脂肪酸氧化交聯(lián)固化成膜，無須添加助溶劑（成膜助劑），不含揮發(fā)性有機(jī)物。此外，水性醇酸樹脂對光擴(kuò)散劑的潤濕性好，承載力強(qiáng)，具有良好的滲透性、流平性及豐滿度，易于涂覆，涂層效果較好。但其聚合物鏈較易水解，涂膜耐久性差，燃點(diǎn)時間太長則會輕微變色。然而樹脂自乳化后通過丙烯酸或聚氨脂改性，耐久性獲得改善則可用于光擴(kuò)散層。
1.2水性聚丙烯酸樹脂——目前最理想的成膜劑
水性丙烯酸樹脂包括丙烯酸樹脂乳液、丙烯酸樹脂水分散體及丙烯酸樹脂水溶液3大類。用作水?dāng)U散涂層的水性聚丙烯酸樹脂就是其中的乳液類，根據(jù)單體組成通常分為純丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋（叔碳酸酯-醋酸乙烯酯）乳液、叔丙（叔碳酸酯-丙烯酸酯）乳液、氟碳乳液、氟丙乳液等。丙烯酸樹脂乳液干燥速度快、硬度高、成本低、耐候性（燃點(diǎn)不易變色）好，且用于LED燈光擴(kuò)散涂層時避免了成膜性較差、光澤低、不耐溶劑和熱黏冷脆等缺點(diǎn)。綜合性能及性價比，水性聚丙烯酸樹脂是當(dāng)前最理想的光擴(kuò)散涂層成膜劑。
1.3水溶性聚氨酯樹脂——高端涂層的首選
水性聚氨酯涂料利用水性聚氨酯樹脂，以水為介質(zhì)進(jìn)行配置，具有毒性小，不易燃燒、不污染環(huán)境、節(jié)能、安全等優(yōu)點(diǎn)，其涂層硬度高，附著力強(qiáng)、柔韌性好。單組分的聚氨酯涂料聚合物相對分子量較大，成膜過程中不發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，使用方便。雙組分水性聚氨酯涂料在使用前須將兩者混合，成膜過程中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，涂膜性能更好。但是，這種樹脂大部分產(chǎn)自國外，成本較高，性價比不理想，僅用于部分高端產(chǎn)品。
2·光擴(kuò)散劑的對比分析
2.1光擴(kuò)散涂層的技術(shù)參數(shù)
（1）透光率——透過涂有光擴(kuò)散層燈管的光通量與透過無光擴(kuò)散涂層玻璃管的光通量之比，用百分?jǐn)?shù)表示。但直管燈在工藝制造過程中存在上下厚薄差問題，現(xiàn)在很多廠家都采用積分球內(nèi)同等條件下測量的玻璃管涂光擴(kuò)散層前后的光通量對比來表示。
（2）霧度——透過玻璃管的散射光（偏離入射光方向）通量與透射光通量之比，用百分?jǐn)?shù)表示（本方法將偏離入射光方向2.5°以上的散射光通量用于霧度計算），常用霧度計進(jìn)行測定。
（3）抗老化時間——工作溫度下，燈在特定燃點(diǎn)時間內(nèi)因涂層原因而導(dǎo)致的光衰退率。常用1000h或10000h的光衰退率來表示。
透光率與霧度都是衡量LED燈透明性的重要指標(biāo)。光擴(kuò)散劑的挑戰(zhàn)在于在獲得高霧度的同時確保高透光率，得到均勻、柔和的照明效果。而光擴(kuò)散劑優(yōu)異的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)在于高效發(fā)揮光擴(kuò)散作用的過程中，盡可能減小所導(dǎo)致的光衰退。
