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一種led燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料及其制備方法

文檔序號:10643804閱讀:427來源:國知局
一種led燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料及其制備方法
【專利摘要】一種LED燈用氧化鋁?尼龍導熱復合材料,由下列重量份的原料制成:尼龍6 200份、氧化鋁50?60份、碳纖維20?30份、丙酮50?60份、60?70%硝酸80?100份、硅烷偶聯(lián)劑A?171 3?4份份、1?3%醋酸水溶液70?80份、異佛爾酮二異氰酸酯15?20份、(甲基)丙烯酸羥乙酯20?25份、催化劑0.4?1份、阻聚劑0.4?2份、四氫呋喃150?170份、甲苯80?100份、去離子水適量。本發(fā)明對碳纖維進行表面改性,用高聚物包覆氧化鋁,增加了碳纖維、氧化鋁和尼龍6的相容性,有利于碳纖維和氧化鋁在尼龍6中的分散,使得導熱材料氧化鋁的加入不會影響產品的拉伸性能、彎曲性能和抗沖擊性能。
【專利說明】
一種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料及其制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種尼龍導熱材料及其制備方法,具體涉及一種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料。
【背景技術】
[0002]—般來說,純塑料材料的導熱系數(shù)遠遠不及金屬、陶瓷材料,但是它的絕緣性能好。導熱塑料不僅具有金屬和陶瓷的熱傳遞性能,同時還保留了普通塑料在設計、性能和成本方面的優(yōu)點,具有散熱均勻、重量輕、多種基礎樹脂的選擇、成型加工方便、熱膨脹系數(shù)低、成型收縮率低、工作溫度低和提高設計自由度特點,廣泛被用于各行各業(yè)中。
[0003]目前,導熱塑料最典型的應用是在照明領域,主要用于制作需要散熱良好的LED節(jié)能燈的燈杯等,雖然LED節(jié)能燈所消耗的熱量要比普通光源小得多,但因為LED節(jié)能燈結構緊湊、功能強大,如何有效散熱仍然是一個重要的問題。
[0004]中國專利申請CN102408710A公開了一種高導熱尼龍66復合材料,其基材全部采用尼龍66,硬度高,加入導熱填料后,材料拉伸性能、彎曲性能變差,而其配方中僅加入偶聯(lián)劑和抗氧劑,使得整個體系的加工性能差,在生產擠出過程中會產生斷頭現(xiàn)象,不能適用于工業(yè)化連續(xù)化生產。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于克服上述不足,提供一種適用于工業(yè)連續(xù)化生產、擠出不斷頭、后續(xù)使用注塑性能好的尼龍導熱材料。
[0006]本發(fā)明的目的之二在于提供一種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料及其制備方法。
[0007]本發(fā)明通過如下技術方案實現(xiàn)上述目的的:
一種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料,其特征在于,所述的導熱復合材料由下列重量份的原料制成:尼龍6 200份、氧化鋁50-60份、碳纖維20-30份、丙酮50-60份、60-70%硝酸80-100份、硅烷偶聯(lián)劑A-171 3-4份份、1-3%醋酸水溶液70-80份、異佛爾酮二異氰酸酯15-20份、(甲基)丙烯酸羥乙酯20-25份、催化劑0.4-1份、阻聚劑0.4-2份、四氫呋喃150-170份、甲苯80_100份、去尚子水適量。
[0008]—種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料,其特征在于,所述的導熱復合材料由如下步驟制得:
(I)碳纖維的表面改性
將碳纖維置于丙酮溶液中浸泡10_12h,過濾,去離子水洗滌2-3次,100-120 °C鼓風干燥機中干燥3-4h;用60-70%硝酸回流氧化碳纖維5-7h,過濾,去離子水洗滌至PH為6_7,于100-120°C鼓風干燥機中干燥至恒重;;將硝酸氧化的碳纖維置于1-3%醋酸水溶液中,加入硅烷偶聯(lián)劑A-171,超聲2-3h,得到表面改性的碳纖維。
[0009](2)高聚物包覆氧化鋁的制備將氧化鋁超聲分散在四氫呋喃和甲苯中,再加入異佛爾酮二異氰酸酯、催化劑、阻聚劑混合均勻;在30-40°C下,緩慢滴加(甲基)丙烯酸羥乙酯;升高溫度至50-60°C,反應5-8h,得到高聚物包覆氧化鋁;
(3)氧化鋁-尼龍導熱復合材料的制備
將尼龍6置于80-85°C的鼓風干燥機中干燥8-10h,與表面改性的碳纖維、高聚物包覆氧化鋁一起加入高混機中高速攪拌40-50min,待混合均勻后將其加入雙螺桿擠出機中熔融擠出,拉條冷卻造粒。
[0010]—種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料,其特征在于,所述催化劑可以選自二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、馬來酸單丁酯二丁基錫、辛酸亞錫中的一種或多種復配。[0011 ] 一種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料,其特征在于,所述阻聚劑可以選自對羥基苯甲醚,對苯二酚,2,6_ 二叔丁基對甲酚中的一種或多種復配。
[0012]與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明對碳纖維進行表面改性,用高聚物包覆氧化鋁,增加了碳纖維、氧化鋁和尼龍6的相容性,有利于碳纖維和氧化鋁在尼龍6中的分散,使得導熱材料氧化鋁的加入不會影響產品的拉伸性能、彎曲性能和抗沖擊性能;其適用于工業(yè)連續(xù)化生產、擠出不斷頭、后續(xù)使用注塑性能好。
【具體實施方式】
[0013]本實施例的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料,由下列重量份的原料制成:尼龍6200份、氧化鋁50份、碳纖維25份、丙酮60份、65%硝酸100份、硅烷偶聯(lián)劑A-171 4份份、3%醋酸水溶液80份、異佛爾酮二異氰酸酯20份、(甲基)丙烯酸羥乙酯25份、催化劑0.4份、阻聚劑I份、四氫呋喃150份、甲苯80份、去離子水適量。
[0014]—種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料,由如下步驟制得:
(I)碳纖維的表面改性
將碳纖維置于丙酮溶液中浸泡10h,過濾,去離子水洗滌3次,120°C鼓風干燥機中干燥3h;用65%硝酸回流氧化碳纖維5h,過濾,去離子水洗滌至PH為6,于120°C鼓風干燥機中干燥至恒重;;將硝酸氧化的碳纖維置于3%醋酸水溶液中,加入硅烷偶聯(lián)劑A-171,超聲3h,得到表面改性的碳纖維。
[0015](2)高聚物包覆氧化鋁的制備
將氧化鋁超聲分散在四氫呋喃和甲苯中,再加入異佛爾酮二異氰酸酯、催化劑、阻聚劑混合均勻;在40°C下,緩慢滴加(甲基)丙烯酸羥乙酯;升高溫度至50°C,反應8h,得到高聚物包覆氧化鋁;
(3)氧化鋁-尼龍導熱復合材料的制備
將尼龍6置于85°C的鼓風干燥機中干燥10h,與表面改性的碳纖維、高聚物包覆氧化鋁一起加入高混機中高速攪拌50min,待混合均勻后將其加入雙螺桿擠出機中熔融擠出,拉條冷卻造粒。
[0016]經測試,本發(fā)明的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料導熱系數(shù)大于3W八m*K),吸水率(23°C,24h)小于0.10%,拉伸強度大于4010^,彎曲強度大于6010^。
【主權項】
1.一種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料,其特征在于,所述的導熱復合材料由下列重量份的原料制成:尼龍6 200份、氧化鋁50-60份、碳纖維20-30份、丙酮50-60份、60-70%硝酸80-100份、硅烷偶聯(lián)劑A-171 3-4份份、1-3%醋酸水溶液70-80份、異佛爾酮二異氰酸酯15-20份、(甲基)丙烯酸羥乙酯20-25份、催化劑0.4-1份、阻聚劑0.4-2份、四氫呋喃150-170份、甲苯80-100份、去離子水適量。2.—種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料,其特征在于,所述的導熱復合材料由如下步驟制得: (1)碳纖維的表面改性 將碳纖維置于丙酮溶液中浸泡I O-12h,過濾,去離子水洗滌2-3次,100-120 °C鼓風干燥機中干燥3-4h;用60-70%硝酸回流氧化碳纖維5-7h,過濾,去離子水洗滌至PH為6_7,于100-120°C鼓風干燥機中干燥至恒重;將硝酸氧化的碳纖維置于1-3%醋酸水溶液中,加入硅烷偶聯(lián)劑A-171,超聲2-3h,得到表面改性的碳纖維; (2)高聚物包覆氧化鋁的制備 將氧化鋁超聲分散在四氫呋喃和甲苯中,再加入異佛爾酮二異氰酸酯、催化劑、阻聚劑混合均勻;在30-40°C下,緩慢滴加(甲基)丙烯酸羥乙酯;升高溫度至50-60°C,反應5-8h,得到高聚物包覆氧化鋁; (3)氧化鋁-尼龍導熱復合材料的制備 將尼龍6置于80-85°C的鼓風干燥機中干燥8-10h,與表面改性的碳纖維、高聚物包覆氧化鋁一起加入高混機中高速攪拌40-50min,待混合均勻后將其加入雙螺桿擠出機中熔融擠出,拉條冷卻造粒。3.—種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料,其特征在于,所述催化劑可以選自二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、馬來酸單丁酯二丁基錫、辛酸亞錫中的一種或多種復配。4.一種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料,其特征在于,所述阻聚劑可以選自對羥基苯甲醚,對苯二酚,2,6_ 二叔丁基對甲酚中的一種或多種復配。
【文檔編號】C08L77/02GK106009652SQ201610545461
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】肖憲書
【申請人】蚌埠高華電子股份有限公司
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