本發(fā)明涉及塑料加工領(lǐng)域，尤其涉及一種led燈散熱器用高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯及其制備方法。

背景技術(shù)：

高分子材料由于具有高電阻系數(shù)，優(yōu)良的加工性，質(zhì)輕和低價(jià)格而被經(jīng)常作為與電有關(guān)的輔助材料來(lái)使用。led燈領(lǐng)域已經(jīng)大量采用高分子材料作為主材料，如散熱器、燈罩等。然而，由于led燈單位時(shí)間和體積產(chǎn)生的熱量越來(lái)越多，熱量的有效排出已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，原來(lái)低熱導(dǎo)率的高分子材料已經(jīng)不能滿足實(shí)際的需要。因此需要提高聚合物的熱導(dǎo)率以適應(yīng)科技的發(fā)展對(duì)高分子材料的導(dǎo)熱要求。

聚乙烯為典型的熱塑性塑料，其本體無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒、材質(zhì)柔而韌、密度比水低，且具有優(yōu)異的介電性能。以聚乙烯為聚合物基體的導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料成為了新的研究熱點(diǎn)。

為了提高聚乙烯材料的導(dǎo)熱性，目前主要采用的方法是向基體中加入導(dǎo)熱填料的方法，加工工藝簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低。

然而，為了獲得導(dǎo)熱系數(shù)較高的聚乙烯復(fù)合材料，基體中會(huì)添加大量的導(dǎo)熱填料，由于大量導(dǎo)熱填料的加入，導(dǎo)致復(fù)合材料的力學(xué)性能明顯降低，限制了導(dǎo)熱復(fù)合材料的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種led燈散熱器用高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯,其力學(xué)強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性和耐熱性好、生產(chǎn)成本低。

同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種led燈散熱器用高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯的制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種led燈散熱器用高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，基本配方和重量比組成為：聚乙烯30-40份、導(dǎo)熱劑10-18份、稀土偶聯(lián)劑5-14份、耐熱劑7-16份、馬來(lái)酸酐接枝共聚物4-12份、偶聯(lián)劑改性導(dǎo)熱填料15-25份、復(fù)合抗氧劑1-5份。

優(yōu)選的，所述聚乙烯為超高分子量聚乙烯。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)熱劑為稀土氧化物。

優(yōu)選的，所述稀土氧化物為氧化鑭、氧化鈰中的至少一種。

優(yōu)選的，所述稀土偶聯(lián)劑為超支化聚酰胺酯稀土配合物。

優(yōu)選的，所述耐熱劑為粉末狀聚酰亞胺，目數(shù)為2000目。

優(yōu)選的，所述馬來(lái)酸酐接枝共聚物為馬來(lái)酸酐接枝sebs，接枝率為20-25%。

優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑改性導(dǎo)熱填料為偶聯(lián)劑改性炭黑，目數(shù)為1000-3000目。

優(yōu)選的，所述復(fù)合抗氧劑為主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168按1:1混合而成。

上述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，其制備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機(jī)，攪拌20~40min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗中，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒溫度范圍為230-260℃，模頭溫度控制在170-190℃之間。

本發(fā)明的有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，加入了稀土氧化物作為主要導(dǎo)熱劑，配以高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱率的偶聯(lián)劑改性炭黑，提高了材料的導(dǎo)熱性和力學(xué)強(qiáng)度。加入了粉末狀聚酰亞胺作為耐熱劑，提高了材料的耐熱性。加入了超支化聚酰胺酯稀土配合物作為偶聯(lián)劑，其結(jié)構(gòu)末端的羥基能夠與聚乙烯結(jié)構(gòu)中不飽和雙鍵發(fā)生反應(yīng)，使材料形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而提高了材料的力學(xué)強(qiáng)度。本發(fā)明制得的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，力學(xué)強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性和耐熱性好、生產(chǎn)成本低，適用于led燈、電子電器領(lǐng)域。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

一種led燈散熱器用高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，基本配方和重量比組成為：超高分子量聚乙烯30份、氧化鑭10份、超支化聚酰胺酯稀土配合物5份、粉末狀聚酰亞胺7份、馬來(lái)酸酐接枝sebs4份、偶聯(lián)劑改性炭黑15份、復(fù)合抗氧劑1份。

上述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，其制備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機(jī)，攪拌20min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗中，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒溫度范圍為230-260℃，模頭溫度控制在170-190℃之間。

實(shí)施例2

一種led燈散熱器用高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，基本配方和重量比組成為：超高分子量聚乙烯40份、氧化鈰18份、超支化聚酰胺酯稀土配合物14份、粉末狀聚酰亞胺16份、馬來(lái)酸酐接枝sebs12份、偶聯(lián)劑改性炭黑25份、復(fù)合抗氧劑5份。

上述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，其制備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機(jī)，攪拌40min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗中，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒溫度范圍為230-260℃，模頭溫度控制在170-190℃之間。

實(shí)施例3

一種led燈散熱器用高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，基本配方和重量比組成為：超高分子量聚乙烯35份、氧化鈰14份、超支化聚酰胺酯稀土配合物9份、粉末狀聚酰亞胺12份、馬來(lái)酸酐接枝sebs8份、偶聯(lián)劑改性炭黑20份、復(fù)合抗氧劑3份。

上述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，其制備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機(jī)，攪拌25min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗中，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒溫度范圍為230-260℃，模頭溫度控制在170-190℃之間。

實(shí)施例4

一種led燈散熱器用高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，基本配方和重量比組成為：超高分子量聚乙烯32份、氧化鑭12份、超支化聚酰胺酯稀土配合物6份、粉末狀聚酰亞胺8份、馬來(lái)酸酐接枝sebs5份、偶聯(lián)劑改性炭黑17份、復(fù)合抗氧劑2份。

上述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，其制備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機(jī)，攪拌35min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗中，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒溫度范圍為230-260℃，模頭溫度控制在170-190℃之間。

實(shí)施例5

一種led燈散熱器用高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，基本配方和重量比組成為：超高分子量聚乙烯38份、氧化鑭16份、超支化聚酰胺酯稀土配合物12份、粉末狀聚酰亞胺14份、馬來(lái)酸酐接枝sebs11份、偶聯(lián)劑改性炭黑23份、復(fù)合抗氧劑4份。

上述的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯，其制備的工藝步驟如下：

（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機(jī)，攪拌30min，混合均勻；

（2）將步驟（1）中混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗中，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下：雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒溫度范圍為230-260℃，模頭溫度控制在170-190℃之間。

對(duì)比例1

與實(shí)施例1不同的是，加工過(guò)程不加氧化鑭，其它條件不變。

對(duì)比例2

與實(shí)施例1不同的是，加工過(guò)程不加超支化聚酰胺酯稀土配合物，其它條件不變。

對(duì)比例3

與實(shí)施例1不同的是，加工過(guò)程不加粉末狀聚酰亞胺，其它條件不變。

對(duì)比例4

與實(shí)施例1不同的是，加工過(guò)程不加馬來(lái)酸酐接枝sebs，其它條件不變。

對(duì)比例5

與實(shí)施例1不同的是，加工過(guò)程不加偶聯(lián)劑改性炭黑，其它條件不變。

性能測(cè)試

測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1所示：

表1

從表1中可以看出，對(duì)比實(shí)施例1-5和對(duì)比例1-5，實(shí)施例1-5的拉伸強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率有明顯的提高，熱變形溫度和熱導(dǎo)率改善。從以上數(shù)據(jù)說(shuō)明，本發(fā)明制備的高強(qiáng)度高導(dǎo)熱聚乙烯具有良好的力學(xué)強(qiáng)度、導(dǎo)熱性和耐熱性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。