專利名稱：一種和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚碳酸酯樹脂復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料以及其制備方法。
背景技術(shù)：
LED日光燈作為新一代綠色環(huán)保節(jié)能照明光源，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于家庭照明、商鋪照明、酒店照明、辦公室照明、展館照明等多 個(gè)領(lǐng)域，成為L(zhǎng)ED產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最為迅速的一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)，前景備受關(guān)注。從近年來LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)看，伴隨LED產(chǎn)業(yè)推廣力度加大、LED技術(shù)不斷成熟，LED日光燈也還將保持快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。 現(xiàn)有的LED日光燈基本采用散熱器和光擴(kuò)散燈罩一起組裝，散熱器一般是采用鋁型材，鋁型材在生產(chǎn)中會(huì)有電鍍的工序，而電鍍產(chǎn)生的廢液中的金屬會(huì)對(duì)水源和土壤造成嚴(yán)重的污染。另外鋁型材在擠出成型后往往還要有去毛邊的程序，加工周期較長(zhǎng)。安全方面因?yàn)殇X合金的外殼導(dǎo)電而產(chǎn)生安全隱患。采用導(dǎo)熱塑料和光擴(kuò)散PC共擠技術(shù)，一次加工成型成為全塑的LED日光燈管，簡(jiǎn)化了工序，減少了污染，節(jié)省了加工裝配成本。但因該技術(shù)處于起步階段，全塑LED日光燈管在使用的過程中因強(qiáng)度不夠而出現(xiàn)變形的情況，影響了其推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料及其制備方法，所制得的材料具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能，可以和光擴(kuò)散PC共擠出加工成型為全塑LED日光燈管。為解決上述問題，本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料，其組成按質(zhì)量配比為(份)PC樹脂45 65、相容劑3 5、高導(dǎo)熱填料O 5份、氧化物導(dǎo)熱填料25 35份，增強(qiáng)劑O 8，偶聯(lián)劑O. 2 1. O、抗氧劑O. 2 O. 5、加工助劑O. 3 1. 2。上述的聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯，分子量為26000 40000。上述的相容劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。上述的高導(dǎo)熱填料為粒徑I 20 μ m的氮化鋁、氮化硼或碳化硅，其導(dǎo)熱系數(shù)大于80ff/m. k。上述的氧化物導(dǎo)熱填料為粒徑4 40 μ m的氧化鋁，氧化鎂，其導(dǎo)熱系數(shù)在40W/m. k左右ο上述的增強(qiáng)劑為無堿短切玻璃纖維或四針狀的氧化鋅晶須。上述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。上述的抗氧劑為酚類、亞磷酸酯類中的一種或幾種的混合物，其中酚類為抗氧劑1076，亞磷酸酯類為抗氧劑168。
上述的加工助劑為季戊四醇硬脂酸酯、有機(jī)硅潤(rùn)滑分散劑中的一種或幾種的混合物。一種和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料的制備方法，包括如下步驟和工藝條件
(1)對(duì)導(dǎo)熱填料進(jìn)行預(yù)處理，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將O 5份高導(dǎo)熱填料、25 35氧化物導(dǎo)熱填料、3 5份相容劑，如有玻璃纖維，則不用一起混，在玻纖口加入即可，將上述各成份加入到高速混合機(jī)中，然后加入O. 2 1. O份偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，處理溫度30 70°C，處理時(shí)間5 15min ；
(2)稱取45 65份的聚碳酸酯樹脂，與處理好的導(dǎo)熱填料及O 8份增強(qiáng)劑、O.2
O.5份抗氧劑、O. 3 1. 2份加工助劑,在高速混合機(jī)中干混3 5min ；
(3)將步驟(2)混合好的物料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，玻璃纖維由玻纖口加入，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度230 240°C，二區(qū)溫度240 2600C，三區(qū)溫度250 270°C，機(jī)頭溫度250 270°C。本發(fā)明的有益效果
(1)本發(fā)明采用高導(dǎo)熱填料和低成本氧化物導(dǎo)熱填料制作導(dǎo)熱聚碳酸酯PC，成本低廉，另外材料具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能；
(2)本發(fā)明添加玻璃纖維或四針狀氧化鋅，在不影響材料導(dǎo)熱的情況下，提高了材料的強(qiáng)度，解決了全塑LED日光燈管在使用過程中變形的問題；
(3)本發(fā)明提供了一種可以和光擴(kuò)散PC共擠加工的導(dǎo)熱塑料，簡(jiǎn)化了LED日光燈的生產(chǎn)工序，減少了加工過程中的污染，節(jié)省了裝配成本；另外成型的全塑LED日光燈管具有絕緣安全性、質(zhì)量輕等特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)，下面結(jié)合通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說明，需要說明的是，實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。實(shí)施例1
按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，先用O. 2份硅烷偶聯(lián)劑對(duì)3份氮化鋁和28份氧化鋁進(jìn)行處理，然后將處理后的導(dǎo)熱填料和65份PC、3份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、O. 5份抗氧劑1076和O. 3份季戊四醇硬脂酸酯在高速混合機(jī)中混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒，在250°C左右擠出造粒并注塑成樣品。實(shí)施例2
按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，先用O. 5份硅烷偶聯(lián)劑對(duì)30份氧化鎂進(jìn)行處理，然后將處理后的導(dǎo)熱填料和63. 6份PC、5份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、O. 3份抗氧劑1076和O. 6份季戊四醇硬脂酸酯在高速混合機(jī)中混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒，在250°C左右擠出造粒并注塑成樣品。實(shí)施例3
按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，先用O. 6份鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)5份氮化硼和35份氧化鋁進(jìn)行處理，然后將處理后的導(dǎo)熱填料和45份PC、5份苯乙烯-馬來酸酐共聚物、8份四針狀氧化鋅晶須、O. 2份抗氧劑168和1. 2份有機(jī)硅潤(rùn)滑分散劑在高速混合機(jī)中混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒，在250°C左右擠出造粒并注塑成樣品。
實(shí)施例4
按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，先用O. 4份鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)4份氮化鋁和25份氧化鋁進(jìn)行處理，然后將處理后的導(dǎo)熱填料和62. 8份PC、3份苯乙烯-馬來酸酐共聚物、O. 3份抗氧劑168和O. 5份有機(jī)硅潤(rùn)滑分散劑在高速混合機(jī)中混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，4份玻璃纖維由玻纖口加入，經(jīng)熔融擠出，造粒，在250 V左右擠出造粒并注塑成樣品。實(shí)施例5
按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，先用1. O份鋁酸酯偶聯(lián)劑對(duì)5份氮化硼和30份氧化鎂進(jìn)行處理，然后將處理后的導(dǎo)熱填料和52. 9份PC、5份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、5份四針狀氧化鋅晶須、
O.3份抗氧劑1076與抗氧劑168的混合物和O. 8份季戊四醇硬脂酸酯和有機(jī)硅潤(rùn)滑分散劑的混合物在高速混合機(jī)中混合均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒，在250°C左右擠出造粒并注塑成樣品。性能測(cè)試
拉伸強(qiáng)度按ASTM D638標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試；
彎曲強(qiáng)度按ASTM D790標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試；
導(dǎo)熱系數(shù)采用耐馳LFA447導(dǎo)熱儀測(cè)試，樣品直徑12. 7mm，厚度2mm ；
LED溫度測(cè)試方法將造粒好的導(dǎo)熱PC和光擴(kuò)散PC共擠成全塑燈管，裝配成18W的T8日光燈成品，測(cè)試鋁基板溫度。表1:實(shí)施例1 5的配方及材料物性
權(quán)利要求
1.一種和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料，其特征在于該導(dǎo)熱材料由聚碳酸酯(PC)樹月旨、相容劑、高導(dǎo)熱填料、氧化物導(dǎo)熱填料、增強(qiáng)劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、加工助劑組成；以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，各組分用量如下聚碳酸酯(PC)樹脂45 65;相容劑3 5 ;高導(dǎo)熱填料O 5 ;氧化物導(dǎo)熱填料25 35 ;增強(qiáng)劑O 8 ;偶聯(lián)劑O. 2 1. O ;抗氧劑O. 2 O. 5 ;加工助劑O. 3 1. 2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料，其特征在于所述的聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯，分子量為26000 40000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料，其特征在于所述的相容齊IJ為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料，其特征在于所述的高導(dǎo)熱填料為粒徑I 20 μ m的氮化鋁、氮化硼或碳化硅，其導(dǎo)熱系數(shù)大于80W/m. k。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料，其特征在于所述的氧化物導(dǎo)熱填料為粒徑4 40 μ m的氧化鋁、氧化鎂，其導(dǎo)熱系數(shù)在40W/m. k左右。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料，其特征在于所述的增強(qiáng)劑為無堿短切玻璃纖維或四針狀的氧化鋅晶須。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料，其特征在于，所述的抗氧劑為酚類、亞磷酸酯類中的一種或幾種的混合物，其中酚類為抗氧劑1076，亞磷酸酯類為抗氧劑168。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料，其特征在于加工助劑為季戊四醇硬脂酸酯、有機(jī)硅潤(rùn)滑分散劑中的一種或幾種的混合物。
10.權(quán)利要求1所述的和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟和工藝條件(1)對(duì)導(dǎo)熱填料進(jìn)行預(yù)處理，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將O 5份高導(dǎo)熱填料、25 35氧化物導(dǎo)熱填料、3 5份相容劑，如有玻璃纖維，則不用一起混，在玻纖口加入即可，將上述各成份加入到高速混合機(jī)中，然后加入O. 2 1. O份偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，處理溫度30 70°C，處理時(shí)間5 15min ；(2)稱取45 65份的聚碳酸酯樹脂，與處理好的導(dǎo)熱填料及O 8份增強(qiáng)劑、O.2 O.5份抗氧劑、O. 3 1. 2份加工助劑,在高速混合機(jī)中干混3 5min ；(3)將步驟(2)混合好的物料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，玻璃纖維由玻纖口加入， 經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度230 240°C，二區(qū)溫度240 260°C，三區(qū)溫度250 270°C，機(jī)頭溫 度250 270°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種和光擴(kuò)散材料共擠出的導(dǎo)熱材料及其制備方法，涉及聚碳酸酯樹脂復(fù)合材料領(lǐng)域。該導(dǎo)熱材料由聚碳酸酯(PC)樹脂、相容劑、高導(dǎo)熱填料、氧化物導(dǎo)熱填料、增強(qiáng)劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、加工助劑制備而成；各組分質(zhì)量份數(shù)如下PC樹脂45～65、相容劑3～5、高導(dǎo)熱填料0～5、氧化物導(dǎo)熱填料25～35、增強(qiáng)劑0～8、偶聯(lián)劑0.2～1.0、抗氧劑0.2～0.5、加工助劑0.3～1.2。本發(fā)明制備的導(dǎo)熱材料具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能，可以和光擴(kuò)散PC共擠出加工成型為全塑的LED日光燈管。
文檔編號(hào)C08K3/34GK103013086SQ201210569429
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者李陽 申請(qǐng)人:東莞市欣隆光電材料有限公司