一種led用納米氧化鑭改性硅藻土增強(qiáng)的聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法
【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用納米氧化鑭改性硅藻土 增強(qiáng)的聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] LED作為一代新型的光源，具有高效、節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、易于維護(hù)等等優(yōu)點(diǎn)， 被預(yù)為可取代白熾燈和熒光燈的第三代光源，LED的出光效率及壽命與芯片的工作溫度具 有直接的關(guān)系，散熱問題是限制封裝LED產(chǎn)品提高功率和發(fā)光效率的主要問題，解決LED散 熱問題的有效方式就是利用高導(dǎo)熱、高絕緣、高透過(guò)率的材料將熱量快速的傳遞出去。 目前LED封裝常用的散熱材料主要為金屬鋁材或陶瓷材料，這些材料在實(shí)際使用過(guò)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(zhǎng)、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] 聚苯硫醚是一種結(jié)晶性、熱塑性特種工程塑料，其綜合性能優(yōu)越，具有優(yōu)良的耐熱 性、絕緣性、耐腐蝕性、尺寸穩(wěn)定性好等等優(yōu)勢(shì)，其作為L(zhǎng)ED燈具的包封塑料尤為合適，提高 其導(dǎo)熱性是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，常見的提高聚苯硫醚塑料導(dǎo)熱性的方法是在塑料中摻混 高導(dǎo)熱粉體，然而在實(shí)際應(yīng)用中普遍存在塑料基體強(qiáng)度降低、力學(xué)性能削弱、導(dǎo)熱效果不佳 等等問題，應(yīng)用受到限制，隨著大功率LED燈具的大范圍發(fā)展，行業(yè)急需改善現(xiàn)有工藝，以便 獲得具有高效穩(wěn)定的導(dǎo)熱效果的復(fù)合材料。

【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用納米氧化鑭改性硅藻 土增強(qiáng)的聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種LED用納米氧化鑭改性硅藻土增強(qiáng)的聚苯硫醚基散熱材料，該復(fù)合塑料由以下重 量份的原料制成:納米氧化鑭〇. I-0.2、聚苯硫醚50-60、納米球形四氧化三鐵磁粉2-3、納米 硅藻土 4-5、微納米石墨片8-10、硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.5、三氯化釕0.01-0.02、鈣鋅穩(wěn)定劑1-2、 硬脂酸0.5-0.6、去離子水適量、無(wú)水乙醇8-10。
[0006] 所述的一種LED用納米氧化鑭改性硅藻土增強(qiáng)的聚苯硫醚基散熱材料及其制備方 法，所述的制備方法為： (1)先將納米氧化鑭、納米硅藻土、去離子水投入高能研磨機(jī)中，充分研磨混合40-50min，研磨結(jié)束后將混合物料充分干燥除去水分，隨后將所得復(fù)合粉體在氮?dú)夥諊乱?15-20°C的升溫速率加熱至480-500°C，保溫煅燒30-40min，煅燒結(jié)束后自然冷卻至室溫，得 納米氧化鑭改性納米硅藻土復(fù)合粉體，最后再將該粉體與硬脂酸、無(wú)水乙醇混合，水浴加熱 至70-80°C，高速混合攪拌1.5-2h后完全干燥除去乙醇，所得物料粉碎研磨備用； (2) 將聚苯硫醚與步驟(1)制備的物料一起投入高速混合機(jī)中，攪拌混合均勻后投入雙 螺桿擠出機(jī)中熔融共混造粒，得改性聚苯硫醚母粒備用； (3) 將納米球形四氧化三鐵磁粉、微納米石墨片與硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌均勻后與改性 聚苯硫醚母粒及其它剩余成分一起投入高速混合機(jī)中攪拌混合均勻，再次投入雙螺桿擠出 機(jī)中擠出切粒，即得所述復(fù)合材料。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明以經(jīng)過(guò)納米氧化鑭高溫改性后納米硅藻土作為增韌補(bǔ)強(qiáng) 填料，并在其表面摻混硬脂酸，這種填料與聚苯硫醚具有良好的相容性，粒子間的團(tuán)聚現(xiàn)象 降低，在熔煉過(guò)程中能在高分子材料中均勻分散，熱穩(wěn)定性更佳，有效的改善了聚苯硫醚的 加工性能和力學(xué)性能，這樣制備得到的改性聚苯硫醚母粒與導(dǎo)熱填料間的吸附結(jié)合性更 好，從而制備得到力學(xué)性能與導(dǎo)熱性能均佳的復(fù)合材料，在LED封裝方面有廣闊的應(yīng)用空 間。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 該實(shí)施例的復(fù)合塑料由以下重量份的原料制成：納米氧化鑭0.1、聚苯硫醚50、納 米球形四氧化三鐵磁粉2、納米硅藻土 4、微納米石墨片8、硅烷偶聯(lián)劑0.4、三氯化釕0.01、鈣 鋅穩(wěn)定劑1、硬脂酸0.5、去離子水適量、無(wú)水乙醇8。
[0009] 該實(shí)施例復(fù)合材料的制備方法為： (1) 先將納米氧化鑭、納米娃藻土、去離子水投入高能研磨機(jī)中，充分研磨混合40min， 研磨結(jié)束后將混合物料充分干燥除去水分，隨后將所得復(fù)合粉體在氮?dú)夥諊乱?5°C的升 溫速率加熱至480°C，保溫煅燒30min，煅燒結(jié)束后自然冷卻至室溫，得納米氧化鑭改性納米 硅藻土復(fù)合粉體，最后再將該粉體與硬脂酸、無(wú)水乙醇混合，水浴加熱至70°C，高速混合攪 拌1.5h后完全干燥除去乙醇，所得物料粉碎研磨備用； (2) 將聚苯硫醚與步驟(1)制備的物料一起投入高速混合機(jī)中，攪拌混合均勻后投入雙 螺桿擠出機(jī)中熔融共混造粒，得改性聚苯硫醚母粒備用； (3) 將納米球形四氧化三鐵磁粉、微納米石墨片與硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌均勻后與改性 聚苯硫醚母粒及其它剩余成分一起投入高速混合機(jī)中攪拌混合均勻，再次投入雙螺桿擠出 機(jī)中擠出切粒，即得所述復(fù)合材料。
[0010] 本實(shí)施例所制得的復(fù)合導(dǎo)熱材料的性能測(cè)試結(jié)果為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種LED用納米氧化鑭改性硅藻土增強(qiáng)的聚苯硫醚基散熱材料，其特征在于，該復(fù)合 塑料由以下重量份的原料制成:納米氧化鑭〇. 1-0.2、聚苯硫醚50-60、納米球形四氧化三鐵 磁粉2-3、納米硅藻土 4-5、微納米石墨片8-10、硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.5、三氯化釕0.01-0.02、鈣 鋅穩(wěn)定劑1 -2、硬脂酸0.5-0.6、去離子水適量、無(wú)水乙醇8-10。2. 如權(quán)利要求1所述的一種LED用納米氧化鑭改性硅藻土增強(qiáng)的聚苯硫醚基散熱材料 及其制備方法，其特征在于，所述的制備方法為： (1) 先將納米氧化鑭、納米硅藻土、去離子水投入高能研磨機(jī)中，充分研磨混合40-50min，研磨結(jié)束后將混合物料充分干燥除去水分，隨后將所得復(fù)合粉體在氮?dú)夥諊乱?15-20°C的升溫速率加熱至480-500°C，保溫煅燒30-40min，煅燒結(jié)束后自然冷卻至室溫，得 納米氧化鑭改性納米硅藻土復(fù)合粉體，最后再將該粉體與硬脂酸、無(wú)水乙醇混合，水浴加熱 至70-80°C，高速混合攪拌1.5-2h后完全干燥除去乙醇，所得物料粉碎研磨備用； (2) 將聚苯硫醚與步驟(1)制備的物料一起投入高速混合機(jī)中，攪拌混合均勻后投入雙 螺桿擠出機(jī)中熔融共混造粒，得改性聚苯硫醚母粒備用； (3) 將納米球形四氧化三鐵磁粉、微納米石墨片與硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌均勻后與改性 聚苯硫醚母粒及其它剩余成分一起投入高速混合機(jī)中攪拌混合均勻，再次投入雙螺桿擠出 機(jī)中擠出切粒，即得所述復(fù)合材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED用納米氧化鑭改性硅藻土增強(qiáng)的聚苯硫醚基散熱材料，該復(fù)合塑料以經(jīng)過(guò)納米氧化鑭高溫改性后納米硅藻土作為增韌補(bǔ)強(qiáng)填料，并在其表面摻混硬脂酸，這種填料與聚苯硫醚具有良好的相容性，粒子間的團(tuán)聚現(xiàn)象降低，在熔煉過(guò)程中能在高分子材料中均勻分散，熱穩(wěn)定性更佳，有效的改善了聚苯硫醚的加工性能和力學(xué)性能，這樣制備得到的改性聚苯硫醚母粒與導(dǎo)熱填料間的吸附結(jié)合性更好，從而制備得到力學(xué)性能與導(dǎo)熱性能均佳的復(fù)合材料，在LED封裝方面有廣闊的應(yīng)用空間。
【IPC分類】C08L81/02, C08K3/22, C08K3/04, C08K13/06, C08K9/02, C08K9/00, C08K9/06, C08K7/18, C08K9/04, C08K3/36
【公開號(hào)】CN105542463
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610009192
【發(fā)明人】肖憲書
【申請(qǐng)人】蚌埠高華電子股份有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日