一種led用納米金剛石-納米氮化鋁填充改性的pps/pbt復(fù)合導(dǎo)熱塑料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及導(dǎo)熱塑料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED用納米金剛石-納米氮化 鋁填充改性的PPS/PBT復(fù)合導(dǎo)熱塑料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] LED作為一代新型的光源，其出光效率及壽命與芯片的工作溫度具有直接的關(guān) 系，散熱問題歷來是關(guān)注的焦點(diǎn)。無論LED芯片封裝還是燈具設(shè)計(jì)應(yīng)用，往往需要通過導(dǎo)熱 材料來釋放LED所產(chǎn)生的熱量，用于散熱的成本也占據(jù)了系統(tǒng)成本約20%~30%的比重，尋 求高性價(jià)比的散熱解決方案也一直成為業(yè)者追求的目標(biāo)。 目前在LED照明光源和燈具生產(chǎn)中，主要采用金屬鋁材或陶瓷材料作為導(dǎo)熱散熱系 統(tǒng)，然而，這些材料在實(shí)際使用過程中均存在一些缺陷，比如鋁基散熱材料雖然具有較為優(yōu) 良的散熱能力，但其存在成型工藝周期長、本身具有導(dǎo)電性以及造型單一等問題，而陶瓷材 料雖然絕緣，但比重大、成型難度高，不利于批量生產(chǎn)，其應(yīng)用也受到限制。
[0003] 有機(jī)導(dǎo)熱塑料近年來逐漸開始受到業(yè)內(nèi)關(guān)注，首先塑料本身具有良好的絕緣、輕 質(zhì)、價(jià)廉、形狀多樣化等優(yōu)勢，為LED照明產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了一種新的思路和解決方案，導(dǎo) 熱塑料的難點(diǎn)在于提高其導(dǎo)熱性，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法主要是通過在塑料中直接摻混高導(dǎo)熱填 料共混密煉擠出得到，這種方法生產(chǎn)得到的導(dǎo)熱塑料普遍存在導(dǎo)熱不均、填料利用率低的 問題，其綜合導(dǎo)熱散熱效果仍待改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種LED用納米金剛石-納米氮 化鋁填充改性的PPS/PBT復(fù)合導(dǎo)熱塑料及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種LED用納米金剛石-納米氮化鋁填充改性的PPS/PBT復(fù)合導(dǎo)熱塑料，其特征在 于，該復(fù)合塑料由以下重量份的原料制成：PPS母粒70-80、PBT母粒25-30、亞磷酸三苯酯 0. 2-0. 3、抗氧劑1010 0. 1-0. 2、硅烷偶聯(lián)劑1-2、納米金剛石10-15、納米氮化鋁20-25、納 米氧化錫2-3、鈣鋅穩(wěn)定劑1-1. 5。
[0006] 所述的一種LED用納米金剛石-納米氮化鋁填充改性的PPS/PBT復(fù)合導(dǎo)熱塑料的 制備方法為： (1) 制備PBT-納米金剛石復(fù)合纖維：先將納米金剛石與0. 2-0. 3重量份的硅烷偶聯(lián)劑 攪拌混合均勻，隨后將其與PBT母粒攪拌混合均勻，所得混合料經(jīng)熔融紡絲工藝制成長度 為20-30mm、直徑為50-80μπι的復(fù)合短纖維備用； (2) 制備PPS-納米氮化鋁復(fù)合纖維：先將納米氮化鋁、納米氧化錫與剩余重量份的硅 烷偶聯(lián)劑混合均勻，隨后將其與PPS母?；旌蠑嚢璺稚⒕鶆?，所得物料經(jīng)過熔融紡絲工藝 制成長度為10_20_、直徑為60-80μm的復(fù)合短纖維備用； (3)將步驟（1)及（2)所得復(fù)合短纖維及其它剩余物料混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī) 中，在240-250°C條件下擠出造粒，即得所述復(fù)合導(dǎo)熱塑料。
[0007] 有益效果：本發(fā)明將PPS塑料與PBT塑料混合使用，綜合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有良好 的力學(xué)性能以及化學(xué)性能，利用納米金剛石和納米氮化鋁、納米氧化錫分別對PBT、PPS進(jìn) 行導(dǎo)熱改性處理，并采用熔融紡絲的工藝制成復(fù)合短纖維，這樣得到的復(fù)合塑料中導(dǎo)熱填 料的分散性更佳，且這兩種復(fù)合短纖維在后期混煉過程中分散結(jié)合的更為均勻，可形成均 勻穩(wěn)定的熱傳遞網(wǎng)絡(luò)，可以明顯的改善傳統(tǒng)生產(chǎn)方法帶來的塑料導(dǎo)熱不均的現(xiàn)象，提高傳 熱效率，測試結(jié)果表明這種復(fù)合導(dǎo)熱塑料具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性，耐候老化，環(huán)保耐用，可廣泛 的應(yīng)用于LED散熱領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】 實(shí)施例
[0008] 該實(shí)施例的復(fù)合塑料由以下重量份的原料制備得到：PPS母粒75、PBT母粒28、亞 磷酸三苯酯〇. 2、抗氧劑1010 0. 1、硅烷偶聯(lián)劑1. 5、納米金剛石12、納米氮化鋁24、納米氧 化錫2. 5、鈣鋅穩(wěn)定劑1. 2。
[0009] 所述的一種LED用納米金剛石-納米氮化鋁填充改性的PPS/PBT復(fù)合導(dǎo)熱塑料的 制備方法為： (1) 制備PBT-納米金剛石復(fù)合纖維：先將納米金剛石與0. 3重量份的硅烷偶聯(lián)劑攪 拌混合均勻，隨后將其與PBT母粒攪拌混合均勻，所得混合料經(jīng)熔融紡絲工藝制成長度為 25mm、直徑為60μm的復(fù)合短纖維備用； (2) 制備PPS-納米氮化鋁復(fù)合纖維：先將納米氮化鋁、納米氧化錫與剩余重量份的硅 烷偶聯(lián)劑混合均勻，隨后將其與PPS母?；旌蠑嚢璺稚⒕鶆?，所得物料經(jīng)過熔融紡絲工藝 制成長度為20mm、直徑為80μm的復(fù)合短纖維備用； (3) 將步驟（1)及（2)所得復(fù)合短纖維及其它剩余物料混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī) 中，在250°C條件下擠出造粒，即得所述復(fù)合導(dǎo)熱塑料。
[0010] 本實(shí)施例所制得的復(fù)合導(dǎo)熱塑料的性能測試結(jié)果為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種LED用納米金剛石-納米氮化鋁填充改性的PPS/PBT復(fù)合導(dǎo)熱塑料，其特征在 于，該復(fù)合塑料由以下重量份的原料制成：PPS母粒70-80、PBT母粒25-30、亞磷酸三苯酯 0. 2-0. 3、抗氧劑1010 0. 1-0. 2、硅烷偶聯(lián)劑1-2、納米金剛石10-15、納米氮化鋁20-25、納 米氧化錫2-3、鈣鋅穩(wěn)定劑1-1. 5。2. 如權(quán)利要求1所述的一種LED用納米金剛石-納米氮化鋁填充改性的PPS/PBT復(fù)合 導(dǎo)熱塑料及其制備方法，其特在于，所述的制備方法為： (1) 制備PBT-納米金剛石復(fù)合纖維：先將納米金剛石與0. 2-0. 3重量份的硅烷偶聯(lián)劑 攪拌混合均勻，隨后將其與PBT母粒攪拌混合均勻，所得混合料經(jīng)熔融紡絲工藝制成長度 為20-30mm、直徑為50-80 ym的復(fù)合短纖維備用； (2) 制備PPS-納米氮化鋁復(fù)合纖維：先將納米氮化鋁、納米氧化錫與剩余重量份的硅 烷偶聯(lián)劑混合均勻，隨后將其與PPS母?；旌蠑嚢璺稚⒕鶆颍梦锪辖?jīng)過熔融紡絲工藝 制成長度為10_20_、直徑為60-80 ym的復(fù)合短纖維備用； (3) 將步驟（1)及（2)所得復(fù)合短纖維及其它剩余物料混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī) 中，在240-250°C條件下擠出造粒，即得所述復(fù)合導(dǎo)熱塑料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED用納米金剛石-納米氮化鋁填充改性的PPS/PBT復(fù)合導(dǎo)熱塑料及其制備方法，該導(dǎo)熱塑料將PPS塑料與PBT塑料混合使用，并利用納米金剛石和納米氮化鋁、納米氧化錫分別對PBT、PPS進(jìn)行導(dǎo)熱改性處理，并采用熔融紡絲的工藝制成復(fù)合短纖維，這樣得到的復(fù)合塑料中導(dǎo)熱填料的分散性更佳，且這兩種復(fù)合短纖維在后期混煉過程中分散結(jié)合的更為均勻，可形成均勻穩(wěn)定的熱傳遞網(wǎng)絡(luò)，可以明顯的改善傳統(tǒng)生產(chǎn)方法帶來的塑料導(dǎo)熱不均的現(xiàn)象，提高傳熱效率，測試結(jié)果表明這種復(fù)合導(dǎo)熱塑料具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性，耐候老化，環(huán)保耐用，可廣泛的應(yīng)用于LED散熱領(lǐng)域。
【IPC分類】B29C47/92, C08K3/28, H01L33/64, C08K13/06, B29B9/06, C08K5/134, C09K5/14, C08K3/22, C08K9/06, C08K3/04, C08K5/526, C08L67/02, C08L81/02
【公開號】CN105238045
【申請?zhí)枴緾N201510589476
【發(fā)明人】肖憲書
【申請人】蚌埠高華電子股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月16日