一種led用納米氧化鑭改性滑石粉增強聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED用納米氧化鑭改性滑石粉增強聚苯硫醚基散熱材料，該復合材料以經(jīng)過納米氧化鑭高溫改性后滑石粉作為增韌補強填料，并在其表面摻混硬脂酸，改性后的復合填料與聚苯硫醚的相容性好，小粒徑粒子間團聚現(xiàn)象得到有效改善，在高分子中能均勻分散，達到穩(wěn)定高效的改性效果，有效的提高了聚苯硫醚的加工性能和力學性能，加入的納米銅、碳納米管復合導熱填料與母料的吸附結(jié)合性好，有效的提高了復合材料的導熱性，提高材料強度和塑性，制備得到力學性能與導熱性能均佳的復合材料，其在LED封裝方面有廣闊的應(yīng)用空間。
【專利說明】
一種LED用納米氧化鑭改性滑石粉増強聚苯硫醚基散熱材料 及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及導熱塑料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED用納米氧化鑭改性滑石粉 增強聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] LED作為一代新型的光源，具有高效、節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長、易于維護等等優(yōu)點， 被預為可取代白熾燈和熒光燈的第三代光源，LED的出光效率及壽命與芯片的工作溫度具 有直接的關(guān)系，散熱問題是限制封裝LED產(chǎn)品提高功率和發(fā)光效率的主要問題，解決LED散 熱問題的有效方式就是利用高導熱、高絕緣、高透過率的材料將熱量快速的傳遞出去。 目前LED封裝常用的散熱材料主要為金屬鋁材或陶瓷材料，這些材料在實際使用過程 中均存在一些缺陷，比如鋁基散熱材料雖然具有較為優(yōu)良的散熱能力，但其存在成型工藝 周期長、本身具有導電性以及造型單一等問題，而陶瓷材料雖然絕緣，但比重大、成型難度 高，不利于批量生產(chǎn)，其應(yīng)用也受到限制。
[0003] 聚苯硫醚是一種結(jié)晶性、熱塑性特種工程塑料，其綜合性能優(yōu)越，具有優(yōu)良的耐熱 性、絕緣性、耐腐蝕性、尺寸穩(wěn)定性好等等優(yōu)勢，其作為LED燈具的包封塑料尤為合適，提高 其導熱性是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，常見的提高聚苯硫醚塑料導熱性的方法是在塑料中摻混 高導熱粉體，然而在實際應(yīng)用中普遍存在塑料基體強度降低、力學性能削弱、導熱效果不佳 等等問題，應(yīng)用受到限制，隨著大功率LED燈具的大范圍發(fā)展，行業(yè)急需改善現(xiàn)有工藝，以便 獲得具有高效穩(wěn)定的導熱效果的復合材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種LED用納米氧化鑭改性滑石 粉增強聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種LED用納米氧化鑭改性滑石粉增強聚苯硫醚基散熱材料，該復合塑料由以下重量 份的原料制成:碳納米管5-6、滑石粉4-5、納米銅1-2、氟化鋯0.1-0.2、納米氧化鑭0.1-0.2、 聚苯硫醚50-60、硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.5、鈣鋅穩(wěn)定劑1-2、硬脂酸0.5-0.6、無水乙醇8-10、去離 子水適量。
[0006] 所述的一種LED用納米氧化鑭改性滑石粉增強聚苯硫醚基散熱材料及其制備方 法，所述的制備方法為： (1)先將納米氧化鑭、滑石粉、去離子水投入高能研磨機中，充分研磨混合40_50min，研 磨結(jié)束后將混合物料充分干燥除去水分，隨后將所得復合粉體與氟化鋯混合均勻后在氮氣 氛圍下以15-20°C的升溫速率加熱至550-600°C，保溫煅燒2-3h，煅燒結(jié)束后自然冷卻至室 溫，得納米氧化鑭改性滑石粉復合粉體，最后再將該粉體與硬脂酸、無水乙醇混合，水浴加 熱至70-80°C，高速混合攪拌1.5-2h后完全干燥除去乙醇，所得物料粉碎研磨備用； (2) 將聚苯硫醚與步驟(1)制備的物料一起投入高速混合機中，攪拌混合均勻后投入雙 螺桿擠出機中熔融共混造粒，得改性聚苯硫醚母粒備用； (3) 將納米銅、碳納米管與硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌均勻后與改性聚苯硫醚母粒及其它剩 余成分一起投入高速混合機中攪拌混合均勻，再次投入雙螺桿擠出機中擠出切粒，即得所 述復合材料。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明以經(jīng)過納米氧化鑭高溫改性后滑石粉作為增韌補強填 料，并在其表面摻混硬脂酸，改性后的復合填料與聚苯硫醚的相容性好，小粒徑粒子間團聚 現(xiàn)象得到有效改善，在高分子中能均勻分散，達到穩(wěn)定高效的改性效果，有效的提高了聚苯 硫醚的加工性能和力學性能，加入的納米銅、碳納米管復合導熱填料與母料的吸附結(jié)合性 好，有效的提高了復合材料的導熱性，提高材料強度和塑性，制備得到力學性能與導熱性能 均佳的復合材料，其在LED封裝方面有廣闊的應(yīng)用空間。
【具體實施方式】
[0008] 該實施例的復合材料由以下重量份的原料制成:碳納米管5、滑石粉4、納米銅1、氟 化錯0.1、納米氧化鑭0.1、聚苯硫醚50、硅烷偶聯(lián)劑0.4、媽鋅穩(wěn)定劑1、硬脂酸0.5、無水乙醇 8、去尚子水適量。
[0009] 該復合材料的制備方法為： (1) 先將納米氧化鑭、滑石粉、去離子水投入高能研磨機中，充分研磨混合40min，研磨 結(jié)束后將混合物料充分干燥除去水分，隨后將所得復合粉體與氟化鋯混合均勻后在氮氣氛 圍下以15°C的升溫速率加熱至550°C，保溫煅燒2h，煅燒結(jié)束后自然冷卻至室溫，得納米氧 化鑭改性滑石粉復合粉體，最后再將該粉體與硬脂酸、無水乙醇混合，水浴加熱至70°C，高 速混合攪拌1.5h后完全干燥除去乙醇，所得物料粉碎研磨備用； (2) 將聚苯硫醚與步驟(1)制備的物料一起投入高速混合機中，攪拌混合均勻后投入雙 螺桿擠出機中熔融共混造粒，得改性聚苯硫醚母粒備用； (3) 將納米銅、碳納米管與硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌均勻后與改性聚苯硫醚母粒及其它剩 余成分一起投入高速混合機中攪拌混合均勻，再次投入雙螺桿擠出機中擠出切粒，即得所 述復合材料。
[0010]本實施例所制得的復合導熱材料的性能測試結(jié)果為：
【主權(quán)項】
1. 一種LED用納米氧化鑭改性滑石粉增強聚苯硫醚基散熱材料，其特征在于，該復合塑 料由以下重量份的原料制成:碳納米管5-6、滑石粉4-5、納米銅1-2、氟化鋯0.1-0.2、納米氧 化鑭0.1-0.2、聚苯硫醚50-60、硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.5、鈣鋅穩(wěn)定劑1-2、硬脂酸0.5-0.6、無水 乙醇8-10、去離子水適量。2. 如權(quán)利要求1所述的一種LED用納米氧化鑭改性滑石粉增強聚苯硫醚基散熱材料及 其制備方法，其特征在于，所述的制備方法為： (1) 先將納米氧化鑭、滑石粉、去離子水投入高能研磨機中，充分研磨混合40_50min，研 磨結(jié)束后將混合物料充分干燥除去水分，隨后將所得復合粉體與氟化鋯混合均勻后在氮氣 氛圍下以15-20°C的升溫速率加熱至550-600°C，保溫煅燒2-3h，煅燒結(jié)束后自然冷卻至室 溫，得納米氧化鑭改性滑石粉復合粉體，最后再將該粉體與硬脂酸、無水乙醇混合，水浴加 熱至70-80°C，高速混合攪拌1.5-2h后完全干燥除去乙醇，所得物料粉碎研磨備用； (2) 將聚苯硫醚與步驟(1)制備的物料一起投入高速混合機中，攪拌混合均勻后投入雙 螺桿擠出機中熔融共混造粒，得改性聚苯硫醚母粒備用； (3) 將納米銅、碳納米管與硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌均勻后與改性聚苯硫醚母粒及其它剩 余成分一起投入高速混合機中攪拌混合均勻，再次投入雙螺桿擠出機中擠出切粒，即得所 述復合材料。
【文檔編號】C08K13/06GK105985641SQ201610009194
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年1月7日
【發(fā)明人】肖憲書
【申請人】蚌埠高華電子股份有限公司