一種阻燃導(dǎo)熱尼龍及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃導(dǎo)熱尼龍及其制備方法。所述阻燃導(dǎo)熱尼龍包括以下按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算的組分：25～30%尼龍樹脂、10～15%抗靜電樹脂、25～35%導(dǎo)熱填料、12～15%負(fù)離子粉、10～20%阻燃劑、0.1～2%偶聯(lián)劑、0.1～5%潤滑劑、0.1～2%抗氧劑。將所述組分經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒可制得改性阻燃導(dǎo)熱尼龍，所制備的導(dǎo)熱尼龍具有良好的韌性，阻燃性及高的導(dǎo)熱和散熱性能，可以廣泛應(yīng)用于各種LED燈外殼。
【專利說明】
_種阻燃導(dǎo)熱尼龍及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及高分子合成改性和加工領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種阻燃導(dǎo)熱尼龍 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，新型的LED光源已經(jīng)獲得大規(guī)模的應(yīng)用，但是LED發(fā)光有很大一部分轉(zhuǎn)變成 了熱量，如果不及時(shí)散發(fā)出去，會使得LED發(fā)光效率下降甚至燒壞。早期人們將鑄鋁加工成 散熱的外殼用于LED的散熱，但是由于其加工工序多，效率低，價(jià)格貴，不適應(yīng)大規(guī)模的LED 照明生產(chǎn)。導(dǎo)熱尼龍由于其成型簡單，造型多變，生產(chǎn)效率高，價(jià)格便宜而可作為做LED散熱 外殼，并迅速獲得廣泛的應(yīng)用。
[0003] 目前多數(shù)的導(dǎo)熱尼龍是由尼龍?zhí)畛浯罅康膶?dǎo)熱填料來提高尼龍的導(dǎo)熱性能，一般 填料占到材料重量的40~70%，因此材料比較脆，如果進(jìn)行增韌，導(dǎo)熱性能又會大大下降。目 前的技術(shù)多數(shù)考慮采用高導(dǎo)熱率的填料來提高內(nèi)部的傳熱，但目前看來高導(dǎo)熱率的填料并 未給導(dǎo)熱尼龍帶來高的散熱效果。
[0004] 因此，需尋求一種散熱效果非常好的導(dǎo)熱尼龍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種阻燃導(dǎo)熱尼龍，所述尼龍散熱效 果好，并能解決導(dǎo)熱尼龍機(jī)械性能與導(dǎo)熱性能的矛盾。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供所述阻燃導(dǎo)熱尼龍的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0008] -種阻燃導(dǎo)熱尼龍，包括以下按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算的組分： 尼龍樹脂 25~30%; 抗靜電樹脂 10~15%; 導(dǎo)熱填料 25~35%; 負(fù)尚子粉 12~15%; 阻燃劑 10~20%; 偶聯(lián)劑 0.1~2%; 潤滑劑 0.1~5%; 抗氧劑 0.1~2%。
[0009] 本發(fā)明配合使用了抗靜電樹脂和負(fù)離子粉，通過采用具有電荷傳導(dǎo)效果的抗靜電 樹脂，可以改善樹脂內(nèi)電荷的傳導(dǎo)，提高導(dǎo)電導(dǎo)熱的功能；同時(shí)抗靜電樹脂是一種彈性體， 因此在增韌尼龍的同時(shí)還能提高導(dǎo)熱性能;采用的負(fù)離子粉具有較高的負(fù)離子產(chǎn)生量和遠(yuǎn) 紅外發(fā)射率，利用LED散發(fā)出的熱量可維持負(fù)離子粉的發(fā)射能力，提高導(dǎo)熱尼龍與外界的能 量交換，從而提高導(dǎo)熱尼龍的散熱效果。
[0010] 優(yōu)選地，所述尼龍樹脂為尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍1010、尼龍1012、尼龍4T、尼 龍6T、尼龍9T、尼龍10T中的一種或多種。
[0011] 優(yōu)選地，所述抗靜電樹脂為嵌段聚醚酰胺樹脂。嵌段聚醚酰胺樹脂是一種永久型 的抗靜電彈性體。更優(yōu)選地，所述抗靜電樹脂為法國阿克瑪?shù)腜ebax系列。
[0012] 作為一種優(yōu)選方案，所述導(dǎo)熱填料可以為絕緣導(dǎo)熱填料。更優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱填料 為氧化鎂、氧化鋅、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁中的一種或多種。
[0013] 負(fù)離子粉具有熱電效應(yīng)，在溫度變化時(shí)發(fā)射遠(yuǎn)紅外線和負(fù)離子。優(yōu)選地，所述負(fù)離 子粉為電氣石粉與鑭系元素/稀土元素的復(fù)合物。更優(yōu)選地，所述負(fù)離子粉為電氣石粉與鑭 系元素/稀土元素按質(zhì)量比1:99~99:1復(fù)配而成的復(fù)合物。
[0014] 優(yōu)選地，所述阻燃劑為鹵銻組合物或無鹵阻燃劑。
[0015]更優(yōu)選地，所述阻燃劑為十溴二苯乙烷和氧化銻按質(zhì)量比3:1~4:1復(fù)配的復(fù)合 物。
[0016] 更優(yōu)選地，所述無鹵阻燃劑為氫氧化鋁或氫氧化鎂。
[0017] 優(yōu)選地，所述潤滑劑為酰胺蠟、聚酯蠟、硬脂酸鋅中的一種或多種。
[0018] 優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
[0019] 優(yōu)選地，所述抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168的復(fù)合物，或抗氧劑1076與抗氧劑 168的復(fù)合物。
[0020 ]更優(yōu)選地，所述抗氧劑1010與抗氧劑16 8的質(zhì)量比為2:1;所述抗氧劑10 76與抗氧 劑168的質(zhì)量比為2:1。
[0021] 所述阻燃導(dǎo)熱尼龍的制備方法，包括以下步驟： 51. 在高混機(jī)中加導(dǎo)熱填料、負(fù)離子粉、偶聯(lián)劑、潤滑劑，在轉(zhuǎn)速800~1400轉(zhuǎn)/min、溫 度80~110°C下高速混合30~60min; 52. 加入尼龍樹脂、抗靜電樹脂、阻燃劑、抗氧劑，繼續(xù)在轉(zhuǎn)速800~1400轉(zhuǎn)/min、溫度 80~110°C下高速混合10~30min; 53. 將上述混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在溫度230~350°C，轉(zhuǎn)速200~800轉(zhuǎn)/min條件下造 粒得改性阻燃導(dǎo)熱尼龍。
[0022] 本發(fā)明還公開了所述阻燃導(dǎo)熱尼龍?jiān)谥苽銵ED散熱外殼中的應(yīng)用。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:一、本發(fā)明采用具有電荷傳導(dǎo)效果的 抗靜電樹脂，抗靜電樹脂可以改善樹脂內(nèi)電荷的傳導(dǎo)，提高導(dǎo)電導(dǎo)熱的功能；同時(shí)抗靜電樹 脂是一種彈性體，因此在增韌尼龍的同時(shí)還能提高導(dǎo)熱性能。二、負(fù)離子粉具有較高的負(fù)離 子產(chǎn)生量和遠(yuǎn)紅外發(fā)射率，但是使用一段時(shí)間或會衰減甚至消失，本發(fā)明利用LED散發(fā)出的 熱量來維持負(fù)離子粉的發(fā)射能力，提高了導(dǎo)熱尼龍與外界的能量交換，提高導(dǎo)熱尼龍的散 熱效果。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下實(shí)施例所用原料均為普通市售產(chǎn)品。
[0025] 實(shí)施例1 51. 在高混機(jī)中加入35kg導(dǎo)熱填料氧化鎂、12kg負(fù)離子粉、lkg偶聯(lián)劑KH550、lkg潤滑劑 PETS，在轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/min、溫度80°C下高速混合30min; 52. 加入30kg尼龍6、10kg抗靜電樹脂Pebax MV1074、10kg質(zhì)量比為4:1的十溴二苯乙烷 和氧化銻的復(fù)合物，lkg質(zhì)量比為1:2的抗氧劑1076與168的復(fù)合物，繼續(xù)在轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/ min、溫度110°C下高速混合lOmin; S3.將上述混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在溫度230~290°C，轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/min條件下造粒得改 性阻燃導(dǎo)熱尼龍。
[0026] 實(shí)施例2 51. 在高混機(jī)中加入10kg導(dǎo)熱填料氧化錯、15kg導(dǎo)熱填料碳化硼、12kg負(fù)離子粉、lkg偶 聯(lián)劑KH550、lkg酰胺蠟，在轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/min、溫度100°C下高速混合60min; 52. 加入25kg尼龍66、15kg抗靜電樹脂Pebax MH2202、20kg氫氧化鎂，lkg質(zhì)量比為1:2 的抗氧劑1076與168的復(fù)合物，繼續(xù)在轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/min、溫度100°C下高速混合lOmin， 53. 將上述混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在溫度270~290°C，轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/min造粒得改性阻燃 導(dǎo)熱尼龍。
[0027] 實(shí)施例3 51. 在高混機(jī)中加入20kg導(dǎo)熱填料氧化錯、12kg導(dǎo)熱填料氧化鎂、15kg負(fù)離子粉、lkg偶 聯(lián)劑KH560、lkg酰胺蠟，在轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/min、溫度110°C下高速混合30min; 52. 加入20kg尼龍6T、5kg尼龍46、15kg抗靜電樹脂Pebax MH165、10kg質(zhì)量比為4:1的十 溴二苯乙烷和氧化銻的復(fù)合物、1 kg質(zhì)量比為1:2的抗氧劑1076與168的復(fù)合物，繼續(xù)在轉(zhuǎn)速 1000轉(zhuǎn)/min、溫度110°C下高速混合30min; 53. 將上述混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在溫度300~350°C，轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/min造粒得改性阻燃 導(dǎo)熱尼龍。
[0028] 實(shí)施例4 51. 在高混機(jī)中加入20kg導(dǎo)熱填料氮化錯、12kg導(dǎo)熱填料氧化鎂、15kg負(fù)離子粉、lkg偶 聯(lián)劑KH560、lkg潤滑劑酰胺蠟，在轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/min、溫度90°C下高速混合30min; 52. 加入20kg尼龍6T、5kg尼龍9T、15kg抗靜電樹脂Pebax MH165，10kg質(zhì)量比為4:1的十 溴二苯乙烷和氧化銻的復(fù)合物，1 kg質(zhì)量比為1:2的抗氧劑1076與168的復(fù)合物，繼續(xù)在轉(zhuǎn)速 1200轉(zhuǎn)/min、溫度90°C下高速混合lOmin; 53. 將上述混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在溫度300~350°C，轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/min條件下造粒得改 性阻燃導(dǎo)熱尼龍。
[0029] 對比例1 51. 在高混機(jī)中加入35kg導(dǎo)熱填料氧化鎂、lkg偶聯(lián)劑KH550、lkg潤滑劑PETS，在轉(zhuǎn)速 1400轉(zhuǎn)/min、溫度80°C下高速混合30min; 52. 加入30kg尼龍6、10kg抗靜電樹脂Pebax MV1074、10kg質(zhì)量比為4:1的十溴二苯乙烷 和氧化銻的復(fù)合物、lkg質(zhì)量比為1:2的抗氧劑1076與168的復(fù)合物，繼續(xù)在轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/ min、溫度110°C下高速混合lOmin; 53. 將上述混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在溫度230~290°C，轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/min條件下造粒得改 性阻燃導(dǎo)熱尼龍6。
[0030] 對比例2 51. 在高混機(jī)中加入35kg導(dǎo)熱填料氧化鎂、lkg偶聯(lián)劑KH550、lkg潤滑劑PETS，在轉(zhuǎn)速 1400轉(zhuǎn)/min、溫度80°C下高速混合30min; 52. 加入30kg尼龍6、10kg質(zhì)量比為4:1的十溴二苯乙烷和氧化銻的復(fù)合物、lkg質(zhì)量比 為1:2的抗氧劑1076與168的復(fù)合物，繼續(xù)在轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/min、溫度110°C下高速混合lOmin; S3.將上述混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在溫度230~290°C，轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/min條件下造粒得改 性阻燃導(dǎo)熱尼龍6。
[0031] 表1實(shí)施例和對比例性能測試
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此 而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方 案，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種阻燃導(dǎo)熱尼龍，其特征在于，包括以下按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算的組分： 尼龍樹脂 25~30%; 抗靜電樹脂 10~15%; 導(dǎo)熱填料 25~35%; 負(fù)尚子粉 12~15%; 阻燃劑 10~20%; 偶聯(lián)劑 0.1~2%; 潤滑劑 0.1~5%; 抗氧劑 0.1~2%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述阻燃導(dǎo)熱尼龍，其特征在于，所述尼龍樹脂為尼龍6、尼龍66、尼 龍46、尼龍1010、尼龍1012、尼龍4T、尼龍6T、尼龍9T、尼龍10T中的一種或多種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述阻燃導(dǎo)熱尼龍，其特征在于，所述抗靜電樹脂為嵌段聚醚酰胺樹 脂。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述阻燃導(dǎo)熱尼龍，其特征在于，所述導(dǎo)熱填料為氧化鎂、氧化鋅、氧 化鋁、氮化硼、氮化鋁中的一種或多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述阻燃導(dǎo)熱尼龍，其特征在于，所述負(fù)離子粉為電氣石粉和鑭系元 素/稀土元素的復(fù)合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述阻燃導(dǎo)熱尼龍，其特征在于，所述阻燃劑為鹵銻組合物或無鹵阻 燃劑。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述阻燃導(dǎo)熱尼龍，其特征在于，所述潤滑劑為酰胺蠟、聚酯蠟、硬脂 酸鋅中的一種或多種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述阻燃導(dǎo)熱尼龍，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。9. 如權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述阻燃導(dǎo)熱尼龍的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟：51. 在高混機(jī)中加導(dǎo)熱填料、負(fù)離子粉、偶聯(lián)劑、潤滑劑，在轉(zhuǎn)速800~1400轉(zhuǎn)/min、溫 度80~110°C下高速混合30~60min;52. 加入尼龍樹脂、抗靜電樹脂、阻燃劑、抗氧劑，繼續(xù)在轉(zhuǎn)速800~1400轉(zhuǎn)/min、溫度 80~110°C下高速混合10~30min;53. 將上述混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在溫度230~350°C，轉(zhuǎn)速200~800轉(zhuǎn)/min條件下造 粒得改性阻燃導(dǎo)熱尼龍。10. 權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述阻燃導(dǎo)熱尼龍?jiān)谥苽銵ED散熱外殼中的應(yīng)用。
【文檔編號】C08K5/03GK105820557SQ201610259616
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】廖道權(quán), 林道宏
【申請人】惠州市環(huán)美盛新材料有限公司, 惠州市弘盛塑膠制品有限公司