一種led光源用聚四氟乙烯基摻雜鎢鉬氧化物散熱材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED散熱材料，具體涉及一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜鎢鉬氧化物散熱材料及其制備方法及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED是發(fā)光二極管的簡(jiǎn)稱，是一種將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體電子元件，具有體積小、壽命長(zhǎng)、耗電量低、反應(yīng)速度快、發(fā)光效率高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的作為替代傳統(tǒng)光源的最具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，在實(shí)際生活中也得到廣泛的應(yīng)用，目前的LED產(chǎn)品仍存在許多問(wèn)題，其中散熱問(wèn)題一直是重中之重，常見的散熱材料多為高導(dǎo)熱金屬、高導(dǎo)熱無(wú)機(jī)材料以及這些材料復(fù)配燒結(jié)而成，這些材料存在切割成型難度大，成本較高，易受環(huán)境腐蝕等缺點(diǎn)，而以塑料與導(dǎo)熱填料復(fù)配制成的散熱材料，既能發(fā)揮良好的散熱效果，又能提高材料的環(huán)境適應(yīng)性，達(dá)到高效穩(wěn)定的使用性能。
[0003]聚四氟乙烯具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、易清潔等諸多優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為塑料之王；氮化鋁導(dǎo)熱性能好，熱膨脹系數(shù)小，以這兩者為基料混合燒制的散熱材料能彌補(bǔ)傳統(tǒng)LED散熱的缺陷，有突出的使用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜鎢鉬氧化物散熱材料及其制備方法，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜鎢鉬氧化物散熱材料及其制備方法，其特征在于，本發(fā)明材料由以下重量份的原料制成:納米三氧化鎢0.1-0.2、納米氧化鉬1-2、200-300目氟化鈣微粉5-8、固含量為20-25%的硅溶膠4-5、鈦酸鋰0.1-0.2、聚酰胺酰亞胺樹脂粉4-6,5%乙醇水溶液30-40、硅酸鈉3-5、烯丙基聚乙二醇1-2、400_600目氮化鋁微粉20-25、200-300目聚四氟乙烯微粉40-50、助劑2-3。
[0005]所述的助劑由以下重量份的原料制成:硅烷偶聯(lián)劑kh550 6-8、甲基硅酸鉀1_2、乙酰丙酮鈦(25%異丙醇水溶液)1-3、納米二氧化硅3-4，氫氧化鈉0.1-0.2、水20-25，制備方法為:先將氫氧化鈉溶于適量的水中，配制成pH值為10-11的溶液，隨后加入納米二氧化硅，超聲浸泡40-50min，堿處理后的粉體水洗至中性后干燥，并加水配制成溶膠，隨后再將其它剩余物料與配制的二氧化硅溶膠混合，高速攪拌分散60-80min，即得。
[0006]所述的一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜鎢鉬氧化物散熱材料及其制備方法，其制備方法為:
(1)先將納米三氧化鶴、納米氧化鉬投入娃溶膠中，超聲分散40-50min，待納米粉體均勻分散后，再加入氮化鋁微粉，攪拌混合均勻后，混合物料在120-150 °C條件下熱處理5_6h，熱處理后的物料研磨分散40_50min，所得粉體備用；
(2)將硅酸鈉、烯丙基聚乙二醇投入乙醇水溶液中，攪拌使物料完全溶解分散后，投入聚四氟乙烯微粉，繼續(xù)攪拌分散40-50min，接著加入步驟(I)所得物料及其它剩余物料，混合研磨分散2-3h，待物料完全混合均勻后壓制成型，成型后坯體在50-60°C條件下放料15-20h，完全除去水分，所得坯體在350-380°C條件下燒制30_40min，隨后冷卻至室溫，即得。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:以硅酸鈉、烯丙基聚乙二醇-乙醇水溶液作為粘結(jié)劑，提高聚四氟乙烯粉體表面潤(rùn)濕性，使得各原料間更易粘結(jié)，經(jīng)硅溶膠包覆摻雜的納米三氧化鎢、納米氧化鉬粉體在基料中分散性提高，提高了材料的抗光電輻射能力，提高熱傳導(dǎo)率，添加的助劑有助原料相容、助燒結(jié)的功效；本發(fā)明制備的聚四氟乙烯-氮化鋁復(fù)混塑料基散熱材料具有高效、均勻、穩(wěn)定的導(dǎo)熱性，耐環(huán)境腐蝕、不易老化，且潔凈耐臟，安全絕緣，易于加工切削，是一種理想的LED燈具散熱材料。
【具體實(shí)施方式】
實(shí)施例
[0008]本實(shí)施例散熱材料由以下重量份原料制成:納米三氧化鎢0.1、納米氧化鉬2、300目氟化鈣微粉6、固含量為20%的硅溶膠5、鈦酸鋰0.1、聚酰胺酰亞胺樹脂粉5、5%乙醇水溶液38、硅酸鈉5、烯丙基聚乙二醇2、600目氮化鋁微粉24、200目聚四氟乙烯微粉50、助劑3。
[0009]所述的助劑由以下重量份的原料制成:硅烷偶聯(lián)劑kh550 8、甲基硅酸鉀1、乙酰丙酮鈦(25%異丙醇水溶液)2、納米二氧化硅4，氫氧化鈉0.2、水25，制備方法為:先將氫氧化鈉溶于適量的水中，配制成pH值為10.5的溶液，隨后加入納米二氧化硅，超聲浸泡50min，堿處理后的粉體水洗至中性后干燥，并加水配制成溶膠，隨后再將其它剩余物料與配制的二氧化硅溶膠混合，高速攪拌分散65min，即得。
[0010]所述的一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜鎢鉬氧化物散熱材料及其制備方法，其制備方法為:
(1)先將納米三氧化鶴、納米氧化鉬投入娃溶膠中，超聲分散50min，待納米粉體均勾分散后，再加入氮化鋁微粉，攪拌混合均勻后，混合物料在120-150°C條件下熱處理6h，熱處理后的物料研磨分散45min，所得粉體備用；
(2)將硅酸鈉、烯丙基聚乙二醇投入乙醇水溶液中，攪拌使物料完全溶解分散后，投入聚四氟乙烯微粉，繼續(xù)攪拌分散50min，接著加入步驟(I)所得物料及其它剩余物料，混合研磨分散3h，待物料完全混合均勻后壓制成型，成型后坯體在50-60°C條件下放料18h，完全除去水分，所得坯體在350-380°C條件下燒制35min，隨后冷卻至室溫，即得。
[0011]本實(shí)施例所制得的材料根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試得到的性能指標(biāo)如下:
拉伸強(qiáng)度為:50.6MPa ;斷裂伸長(zhǎng)率:0.42% ;介電強(qiáng)度:17.5KV/mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為5.1ff/m.k ;熱擴(kuò)散系數(shù)為25.2mm2/s ;線性熱膨脹系數(shù)較單一聚四氟乙烯降低了 80% ;耐光照老化性能等級(jí):4.5級(jí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜鎢鉬氧化物散熱材料及其制備方法，其特征在于，該材料由以下重量份的原料制成:納米三氧化鎢0.1-0.2、納米氧化鉬1-2、200-300目氟化鈣微粉5-8、固含量為20-25%的硅溶膠4-5、鈦酸鋰0.1-0.2、聚酰胺酰亞胺樹脂粉4-6,5%乙醇水溶液30-40、硅酸鈉3-5、烯丙基聚乙二醇1-2、400_600目氮化鋁微粉20-25、200-300目聚四氟乙烯微粉40-50、助劑2-3 ； 所述的助劑由以下重量份的原料制成:硅烷偶聯(lián)劑kh550 6-8、甲基硅酸鉀1-2、乙酰丙酮鈦(25%異丙醇水溶液)1-3、納米二氧化硅3-4，氫氧化鈉0.1-0.2、水20-25，制備方法為:先將氫氧化鈉溶于適量的水中，配制成PH值為10-11的溶液，隨后加入納米二氧化硅，超聲浸泡40-50min，堿處理后的粉體水洗至中性后干燥，并加水配制成溶膠，隨后再將其它剩余物料與配制的二氧化娃溶膠混合，高速攪拌分散60-80min，即得。
2.如權(quán)利要求1所述的一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜鎢鉬氧化物散熱材料及其制備方法，其制備方法為: (1)先將納米三氧化鶴、納米氧化鉬投入娃溶膠中，超聲分散40-50min，待納米粉體均勻分散后，再加入氮化鋁微粉，攪拌混合均勻后，混合物料在120-150 °C條件下熱處理5_6h，熱處理后的物料研磨分散40_50min，所得粉體備用； (2)將硅酸鈉、烯丙基聚乙二醇投入乙醇水溶液中，攪拌使物料完全溶解分散后，投入聚四氟乙烯微粉，繼續(xù)攪拌分散40-50min，接著加入步驟(I)所得物料及其它剩余物料，混合研磨分散2-3h，待物料完全混合均勻后壓制成型，成型后坯體在50-60°C條件下放料15-20h，完全除去水分，所得坯體在350-380°C條件下燒制30_40min，隨后冷卻至室溫，即得。
【專利摘要】本發(fā)明涉及LED散熱材料，具體涉及一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜鎢鉬氧化物散熱材料及其制備方法，由以下重量份的原料制成：納米三氧化鎢0.1-0.2、納米氧化鉬1-2、200-300目氟化鈣微粉5-8、固含量為20-25%的硅溶膠4-5、鈦酸鋰0.1-0.2、聚酰胺酰亞胺樹脂粉4-6、5%乙醇水溶液30-40、硅酸鈉3-5、烯丙基聚乙二醇1-2、400-600目氮化鋁微粉20-25、200-300目聚四氟乙烯微粉40-50、助劑2-3；本發(fā)明制備的散熱材料具有高效、均勻、穩(wěn)定的導(dǎo)熱性，耐環(huán)境腐蝕、不易老化，且潔凈耐臟，安全絕緣，易于加工切削，是一種理想的LED燈具散熱材料。
【IPC分類】C08L71-08, C08K13-06, C08K9-10, C08L27-18, C08K3-36, C08K3-22, F21Y101-02, F21V29-85, C08K3-28, C08L79-08, C08K3-16, C08K3-34
【公開號(hào)】CN104829979
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510160351
【發(fā)明人】張英才, 劉德時(shí)
【申請(qǐng)人】安徽博昌電子科技股份有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月7日