一種含改性四針狀氧化鋅晶須-碳納米管的pc-pet基led散熱材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種含改性四針狀氧化鋅晶須-碳納米管的PC-PET基LED散熱材料及其制備方法，該復(fù)合塑料以PC、PET等高分子材料復(fù)合作為導(dǎo)熱塑料基料，具有良好的綜合力學(xué)性能，耐熱溫度，尺寸穩(wěn)定性好，導(dǎo)熱系數(shù)提高，其中經(jīng)過(guò)離子液體改性的四針狀氧化鋅晶須、碳納米管高導(dǎo)熱復(fù)合粉體不僅能降低了粉體的表面能，提高四針狀氧化鋅晶須與碳納米管的分散結(jié)合性，且其導(dǎo)熱性進(jìn)一步提升，其與高分子塑料的相容性更佳，結(jié)合分步添料的工藝能在基料中形成均勻穩(wěn)定的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，從而獲得良好的傳熱、散熱效果，其在LED封裝中具有廣闊的應(yīng)用空間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種含改性四針狀氧化鋅晶須-碳納米管的PC-PET基LED散熱 材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及導(dǎo)熱工程塑料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含改性四針狀氧化鋅晶須-碳 納米管的PC-PET基LED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(zhǎng)、易于維護(hù)等等優(yōu)點(diǎn)， 被預(yù)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(wèn)題是限制封裝LED產(chǎn)品提高功率和發(fā)光效率的主要問(wèn)題，解決LED散 熱問(wèn)題的有效方式就是利用高導(dǎo)熱、高絕緣、高透過(guò)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(shí)際使用過(guò)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(zhǎng)、本身具有導(dǎo)電性以及造型單一等問(wèn)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] 復(fù)合導(dǎo)熱塑料近年來(lái)逐漸開(kāi)始受到業(yè)內(nèi)關(guān)注，首先塑料本身具有良好的絕緣、輕 質(zhì)、價(jià)廉、形狀多樣化等優(yōu)勢(shì)，在其中加入高導(dǎo)熱性的填料后可獲得較為滿意的導(dǎo)熱系數(shù)， 其較之鋁基散熱材料質(zhì)量更輕，成型周期更短，由于高導(dǎo)熱性的填料單價(jià)較貴，而現(xiàn)有的制 備工藝使得導(dǎo)熱填料的利用率低，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)成本，因此，改善現(xiàn)有工藝，提高原料 的利用率是寇待結(jié)果的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種含改性四針狀氧化鋅晶須-碳納米管的PC-PET基LED散熱材料及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種含改性四針狀氧化鋅晶須-碳納米管的PC-PET基LED散熱材料，該復(fù)合塑料由以下 重量份的原料制成：PC 40-50、TOT 10-12、馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體4-5、氟化鋰0. ΙΟ. 2、 納米三氧化二鋁 20-24、 納米祕(mì)粉 1-2、 四針狀氧化鋅晶須 12-14、六氟磷酸鹽咪唑類(lèi)離 子液體1 -1.5、多壁碳納米管4-5、硅烷偶聯(lián)劑1 -2、抗氧劑0.5-0.6、光穩(wěn)定劑0.1 -0.2、去離 子水30-40。
[0006] 所述的一種含改性四針狀氧化鋅晶須-碳納米管的PC-PET基LED散熱材料及其制 備方法，所述的制備方法為： (1) 先將六氟磷酸鹽咪唑類(lèi)離子液體與去離子水混合，并油浴加熱至50-60°C，隨后恒 溫?cái)嚢杌旌?5-30min，隨后升溫至70-80°C，投入四針狀氧化鋅晶須、多壁碳納米管，恒溫超 聲攪拌3-4h，攪拌結(jié)束后將所得物料完全干燥除去水分，所得粉體研磨分散后即得離子液 體改性四針狀氧化鋅晶須/碳納米管復(fù)合粉體； (2) 將PC、PET、馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體、氟化鋰、納米三氧化二鋁、抗氧劑、光穩(wěn)定 劑以及0.8-1重量份的硅烷偶聯(lián)劑高速攪拌混合均勻后一起投入雙螺桿擠出機(jī)中造粒，得 到一次造粒料備用； (3) 將步驟(1)制備的復(fù)合粉體、其它剩余物料與剩余量的硅烷偶聯(lián)劑攪拌混合均勻備 用； (4) 將步驟(2)制備的一次造粒料通過(guò)主喂料口投入擠出機(jī)中，步驟(3)的復(fù)合粉體通 過(guò)側(cè)喂料口加入擠出機(jī)中，擠出造粒、冷卻，即得用于注塑成型的復(fù)合導(dǎo)熱材料。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明以PC、PET等高分子材料復(fù)合作為導(dǎo)熱塑料基料，具有良 好的綜合力學(xué)性能，耐熱溫度，尺寸穩(wěn)定性好，導(dǎo)熱系數(shù)提高，其中經(jīng)過(guò)離子液體改性的四 針狀氧化鋅晶須、碳納米管高導(dǎo)熱復(fù)合粉體不僅能降低了粉體的表面能，提高四針狀氧化 鋅晶須與碳納米管的分散結(jié)合性，且其導(dǎo)熱性進(jìn)一步提升，其與高分子塑料的相容性更佳， 結(jié)合分步添料的工藝能在基料中形成均勻穩(wěn)定的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，從而獲得良好的傳熱、散熱效 果，其在LED封裝中具有廣闊的應(yīng)用空間。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 該復(fù)合材料由以下重量份的原料制成:PC 40、PET 10、馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性 體4、氟化鋰0.1、納米三氧化二鋁20、納米鉍粉1、四針狀氧化鋅晶須12、六氟磷酸鹽咪唑類(lèi) 離子液體1、多壁碳納米管4、硅烷偶聯(lián)劑1、抗氧劑0.5、光穩(wěn)定劑0.1、去離子水30。
[0009] 該復(fù)合塑料的制備方法為： (1) 先將六氟磷酸鹽咪唑類(lèi)離子液體與去離子水混合，并油浴加熱至50 °C，隨后恒溫?cái)?拌混合25min，隨后升溫至70°C，投入四針狀氧化鋅晶須、多壁碳納米管，恒溫超聲攪拌3h， 攪拌結(jié)束后將所得物料完全干燥除去水分，所得粉體研磨分散后即得離子液體改性四針狀 氧化鋅晶須/碳納米管復(fù)合粉體； (2) 將PC、PET、馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體、氟化鋰、納米三氧化二鋁、抗氧劑、光穩(wěn)定 劑以及0.8重量份的硅烷偶聯(lián)劑高速攪拌混合均勻后一起投入雙螺桿擠出機(jī)中造粒，得到 一次造粒料備用； (3) 將步驟(1)制備的復(fù)合粉體、其它剩余物料與剩余量的硅烷偶聯(lián)劑攪拌混合均勻備 用； (4) 將步驟(2)制備的一次造粒料通過(guò)主喂料口投入擠出機(jī)中，步驟(3)的復(fù)合粉體通 過(guò)側(cè)喂料口加入擠出機(jī)中，擠出造粒、冷卻，即得用于注塑成型的復(fù)合導(dǎo)熱材料。
[0010] 本實(shí)施例所制得的復(fù)合導(dǎo)熱材料的性能測(cè)試結(jié)果為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含改性四針狀氧化鋅晶須-碳納米管的PC-PET基LED散熱材料，其特征在于，該 復(fù)合塑料由以下重量份的原料制成:PC 40-50、PET 10-12、馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體4-5、氟化鋰0.1-0.2、納米三氧化二錯(cuò)20-24、納米祕(mì)粉1-2、四針狀氧化鋅晶須12-14、六氟磷 酸鹽咪唑類(lèi)離子液體1-1.5、多壁碳納米管4-5、硅烷偶聯(lián)劑1 -2、抗氧劑0.5-0.6、光穩(wěn)定劑 0 · 1-0.2、去離子水30-40。2. 如權(quán)利要求1所述的一種含改性四針狀氧化鋅晶須-碳納米管的PC-PET基LED散熱材 料及其制備方法，其特征在于，所述的制備方法為： (1) 先將六氟磷酸鹽咪唑類(lèi)離子液體與去離子水混合，并油浴加熱至50_60°C，隨后恒 溫?cái)嚢杌旌?5-30min，隨后升溫至70-80°C，投入四針狀氧化鋅晶須、多壁碳納米管，恒溫超 聲攪拌3-4h，攪拌結(jié)束后將所得物料完全干燥除去水分，所得粉體研磨分散后即得離子液 體改性四針狀氧化鋅晶須/碳納米管復(fù)合粉體； (2) 將PC、PET、馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體、氟化鋰、納米三氧化二鋁、抗氧劑、光穩(wěn)定 劑以及0.8-1重量份的硅烷偶聯(lián)劑高速攪拌混合均勻后一起投入雙螺桿擠出機(jī)中造粒，得 到一次造粒料備用； (3) 將步驟(1)制備的復(fù)合粉體、其它剩余物料與剩余量的硅烷偶聯(lián)劑攪拌混合均勻備 用； (4) 將步驟(2)制備的一次造粒料通過(guò)主喂料口投入擠出機(jī)中，步驟(3)的復(fù)合粉體通 過(guò)側(cè)喂料口加入擠出機(jī)中，擠出造粒、冷卻，即得用于注塑成型的復(fù)合導(dǎo)熱材料。
【文檔編號(hào)】C08K13/06GK105985623SQ201610009136
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年1月4日
【發(fā)明人】王小飛, 鄒徳忠, 陳興如, 何朝陽(yáng), 陳海華, 王品品
【申請(qǐng)人】中科電力裝備科技有限公司