一種led光源用聚四氟乙烯基摻雜納米二氧化錫的散熱材料及其制備方法
【專利說明】 一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米二氧化錫的散熱材
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納米二氧化錫的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、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)光源的最具競爭力的產(chǎn)品，在實(shí)際生活中也得到廣泛的應(yīng)用，目前的LED產(chǎn)品仍存在許多問題，其中散熱問題一直是重中之重，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納米二氧化錫的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納米二氧化錫的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:200-300目氧化硼微粉4-6、納米二氧化錫2-3、固含量為10-15%的釔溶膠4-6、液體鈣鋅穩(wěn)定劑1-3、硅酸鉀3-5、焦磷酸鉀1_2、常溫?zé)o泡表面活性劑1-2、水30-40、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 ο
[0005]所述的助劑由以下重量份的原料制成:聚丙烯酸鈉1-3、仲丁醇鋁0.1-0.2、鋁酸酯偶聯(lián)劑6-8、納米氧化鋁3-5、0.05%磷酸溶液4-5、十二烷基苯磺酸鈉1_2、水25-30，制備方法為:先將納米氧化鋁投入磷酸溶液中，超聲浸泡20-30min，酸處理后的粉體水洗至中性后干燥，并與水混合配制成氧化鋁溶膠，最后再將其它剩余物料與溶膠混合，高速攪拌分散50-60min，即得助劑。
[0006]所述的一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米二氧化錫的散熱材料及其制備方法，其制備方法為:
(O先將納米二氧化錫與釔溶膠混合，超聲分散20-30min，所得物料備用；
(2)將硅酸鉀、焦磷酸鉀、常溫?zé)o泡表面活性劑投入水中，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)所得物料攪拌混合40-50min，最后再加入其它剩余物料，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:以硅酸鉀、焦磷酸鉀以及表面活性劑的混合水溶液作為粘結(jié)劑，改善了聚四氟乙烯粉體的表面潤濕性，與其它原料的粘結(jié)能力增強(qiáng)，而在釔溶膠中均勻分散后的納米二氧化錫粉體能均勻分散和粘著與材料表面，提高了材料的比表面積，材料導(dǎo)熱性能獲得提升，此外添加的助劑有促原料相容的功效；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、熱尺寸穩(wěn)定性好，表面潔凈耐臟，易于加工切削，是一種環(huán)保高效的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:300目氧化硼微粉6、納米二氧化錫
3、固含量為12%的釔溶膠6、液體鈣鋅穩(wěn)定劑2、硅酸鉀5、焦磷酸鉀1-2、常溫?zé)o泡表面活性劑1.5、水40、600目氮化鋁微粉25、300目聚四氟乙烯微粉45、助劑3。
[0009]所述的助劑由以下重量份的原料制成:聚丙烯酸鈉2、仲丁醇鋁0.1、鋁酸酯偶聯(lián)劑7、納米氧化鋁4、0.05%磷酸溶液5、十二烷基苯磺酸鈉1.6、水28，制備方法為:先將納米氧化鋁投入磷酸溶液中，超聲浸泡30min，酸處理后的粉體水洗至中性后干燥，并與水混合配制成氧化鋁溶膠，最后再將其它剩余物料與溶膠混合，高速攪拌分散55min，即得助劑。
[0010]所述的一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米二氧化錫的散熱材料及其制備方法，其制備方法為:
(O先將納米二氧化錫與釔溶膠混合，超聲分散30min，所得物料備用；
(2 )將硅酸鉀、焦磷酸鉀、常溫?zé)o泡表面活性劑投入水中，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)所得物料攪拌混合45min，最后再加入其它剩余物料，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16h，完全除去水分，所得坯體在350-380°C條件下燒制40min，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)測試得到的性能指標(biāo)如下:
拉伸強(qiáng)度為:44.2MPa ;斷裂伸長率:0.33% ;介電強(qiáng)度:17.4KV/mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為3.3W/m.k ;熱擴(kuò)散系數(shù)為20mm2/s ;線性熱膨脹系數(shù)較單一聚四氟乙烯降低了 75% ;耐光照老化性能等級(jí):4級(jí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米二氧化錫的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:200-300目氧化硼微粉4-6、納米二氧化錫2-3、固含量為10-15%的釔溶膠4-6、液體鈣鋅穩(wěn)定劑1-3、硅酸鉀3-5、焦磷酸鉀1_2、常溫?zé)o泡表面活性劑1-2、水30-40、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:聚丙烯酸鈉1-3、仲丁醇鋁0.1-0.2、鋁酸酯偶聯(lián)劑6-8、納米氧化鋁3-5、0.05%磷酸溶液4-5、十二烷基苯磺酸鈉1_2、水25-30，制備方法為:先將納米氧化鋁投入磷酸溶液中，超聲浸泡20-30min，酸處理后的粉體水洗至中性后干燥，并與水混合配制成氧化鋁溶膠，最后再將其它剩余物料與溶膠混合，高速攪拌分散50-60min，即得助劑。
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納米二氧化錫的散熱材料及其制備方法，其制備方法為: (O先將納米二氧化錫與釔溶膠混合，超聲分散20-30min，所得物料備用； (2)將硅酸鉀、焦磷酸鉀、常溫?zé)o泡表面活性劑投入水中，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)所得物料攪拌混合40-50min，最后再加入其它剩余物料，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納米二氧化錫的散熱材料及其制備方法，該材料由以下重量份的原料制成：200-300目氧化硼微粉4-6、納米二氧化錫2-3、固含量為10-15%的釔溶膠4-6、液體鈣鋅穩(wěn)定劑1-3、硅酸鉀3-5、焦磷酸鉀1-2、常溫?zé)o泡表面活性劑1-2、水30-40、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)明散熱材料具有高效、均勻、穩(wěn)定的導(dǎo)熱性，耐環(huán)境腐蝕、熱尺寸穩(wěn)定性好，表面潔凈耐臟，易于加工切削，是一種環(huán)保高效的LED燈具散熱材料。
【IPC分類】C08K3-08, C08K3-34, C08K3-22, C08K3-32, F21Y101-02, F21V29-85, C08L27-18, C08K13-06, C08K3-28, C08K3-38, C08K9-00
【公開號(hào)】CN104829989
【申請?zhí)枴緾N201510168687
【發(fā)明人】高亮, 紀(jì)沿海, 李亞
【申請人】安徽中威光電材料有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月11日