一種led光源用聚四氟乙烯基摻雜二氧化錳納米棒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二氧化錳納米棒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，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，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，被譽為塑料之王；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二氧化錳納米棒的散熱材料及其制備方法，為了實現(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二氧化錳納米棒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:400-600目氟磷灰石粉4-5、二氧化錳納米棒
2-3、固含量為15-20%的納米二氧化硅溶膠5-8、碳酸鋰0.1-0.2、硅酸鈉3_5、納米碳酸鈣5-8、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。
[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二氧化錳納米棒的散熱材料及其制備方法，其制備方法為:
(1)先將二氧化猛納米棒與納米二氧化娃溶膠混合，超聲分散20-30min，使二氧化猛納米棒在溶膠中均勻分散，所得物料備用；
(2)將硅酸鈉、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)點在于:以硅酸鈉、表面活性劑的混合水溶液作為粘結(jié)劑，改善了聚四氟乙烯的表面潤濕性能，提高了原料間的粘結(jié)力，而經(jīng)納米二氧化硅溶膠包覆處理的二氧化錳納米棒在基料中更易分散，有效的提高了材料的傳熱吸熱輻射能力，散熱效率提高，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、熱穩(wěn)定性好，表面潔凈耐臟，安全絕緣，易于加工切削，是一種環(huán)保高效的LED燈具散熱材料。
【具體實施方式】
實施例
[0008]本實施例散熱材料由以下重量份原料制成:600目氟磷灰石粉5、二氧化錳納米棒3、固含量為20%的納米二氧化硅溶膠8、碳酸鋰0.1、硅酸鈉5、納米碳酸鈣6、常溫?zé)o泡表面活性劑2、水40、600目氮化鋁微粉24、300目聚四氟乙烯微粉45、助劑2。
[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二氧化錳納米棒的散熱材料及其制備方法，其制備方法為:
Cl)先將二氧化猛納米棒與納米二氧化娃溶膠混合，超聲分散30min，使二氧化猛納米棒在溶膠中均勻分散，所得物料備用；
(2)將硅酸鈉、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，投入聚四氟乙稀微粉，繼續(xù)攪拌分散45min，接著加入步驟(I)所得物料及其它剩余物料，混合研磨分散2.8h，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17h，完全除去水分，所得坯體在350-380°C條件下燒制38min，隨后冷卻至室溫，即得。
[0011]本實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:
拉伸強度為:46.7MPa ;斷裂伸長率:0.43% ;介電強度:15.8KV/mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為4.6W/m.k ;熱擴散系數(shù)為23.6mm2/s ;線性熱膨脹系數(shù)較單一聚四氟乙烯降低了 82.1% ;耐光照老化性能等級:4.5級。
【主權(quán)項】
1.一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜二氧化錳納米棒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:400-600目氟磷灰石粉4-5、二氧化錳納米棒2-3、固含量為15-20%的納米二氧化硅溶膠5-8、碳酸鋰0.1-0.2、硅酸鈉3_5、納米碳酸鈣5-8、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二氧化錳納米棒的散熱材料及其制備方法，其制備方法為: (1)先將二氧化猛納米棒與納米二氧化娃溶膠混合，超聲分散20-30min，使二氧化猛納米棒在溶膠中均勻分散，所得物料備用； (2)將硅酸鈉、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二氧化錳納米棒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：400-600目氟磷灰石粉4-5、二氧化錳納米棒2-3、固含量為15-20%的納米二氧化硅溶膠5-8、碳酸鋰0.1-0.2、硅酸鈉3-5、納米碳酸鈣5-8、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、熱穩(wěn)定性好，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】C08K9-02, C08K3-28, C08K3-34, C08K13-06, C08K3-26, C08K3-32, C08K9-10, C08K3-22, C08L27-18
【公開號】CN104829994
【申請?zhí)枴緾N201510168832
【發(fā)明人】李幼琴, 胡枝麗, 崔麗
【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