[發明專利]一種導熱聚酰胺復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210260919.5
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102796369A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 陳勛森
• 申請（專利權）人: 上海耐特復合材料制品有限公司
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08L77/06;C08L77/02;C09K5/14;C08K7/06;C08K3/04;C08K3/34;C08K3/22;C08K3/38;C08K3/28;B29B9/06;B29C47/92;F21V29/00;F21
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 胡美強;徐穎

技術領域

本發明涉及高分子復合材料領域尤其涉及一種導熱聚酰胺復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

目前傳統上對于發光二極管照明設備產生的熱能散熱器，主要仍以金屬套件為主，如散熱鋁鰭片。而金屬材質先天上便具有質重，加工不易的特性，它必須經由擠壓來壓鑄成型，后續加工成本昂貴，而且外觀形狀固定，不如塑料來得容易制得各種形狀美觀的制品。

塑料具有質輕及射出加工成型性能佳的特性，然而塑料本身的導熱效果并不如金屬來的優良。為了克服現有以金屬（如鋁等）為主的散熱器成品不易射出加工后段加工步驟繁雜，成本昂貴，以及成品質量重等現有問題，因此，開發改性的熱傳導性能佳的高分子工程塑料乃是時勢所趨。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服了現有的聚酰胺材料的熱傳導性不佳的缺陷，提供一種導熱聚酰胺復合材料及其制備方法和應用。本發明的導熱聚酰胺復合材料的熱傳導性能佳，適用于制備發光二級管照明設備的散熱器部件，且其成本低，加工成型容易，產品質量輕，該導熱聚酰胺復合材料還可回收利用，符合環保要求。本發明的制備方法工藝簡單，可大規模工業生產。

本發明通過以下技術方案解決上述技術問題。

本發明提供了一種導熱聚酰胺復合材料，其原料包括下述重量百分比的組分：聚酰胺18.2%-58.6%、潤滑劑0.1%-1.0%、抗氧化劑0.1%-0.5%、表面改性劑1.0%-1.5%和導熱增強改性劑40%-81%；所述的導熱增強改性劑為碳纖維、碳粉、碳化硅、氧化鋁、氮化硼和氮化鋁中的一種、兩種或三種。

其中，所述的聚酰胺可為本領域各種常規的聚酰胺，較佳地為尼龍66和/或尼龍6。所述聚酰胺的相對粘度較佳地為2.2-2.7。

其中，所述的潤滑劑可為本領域中常規使用的各種用于聚酰胺復合材料中的潤滑劑，較佳地為乙撐雙硬脂酸酰胺（簡稱EBS）、改性EBS、聚乙烯蠟和硬脂酸鹽中的一種或多種。所述的改性EBS較佳地為EBA-200。

其中，所述的抗氧化劑可為本領域中常規使用的各種用于聚酰胺復合材料的抗氧化劑，較佳地為抗氧化劑1010、抗氧化劑1098和抗氧化劑168中的一種或多種。

其中，所述的表面改性劑可為本領域中常規使用的各種可用于聚酰胺復合材料的表面改性劑，較佳地為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和/或硅酮母粒。所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的-醋酸乙烯酯鏈段的含量較佳地為58-68wt%

其中，所述導熱增強改性劑的粒徑可為本領域常規選取的粒徑，較佳地為1μm-100μm。

本發明還提供了上述導熱聚酰胺復合材料的制備方法，其包括下述步驟：在雙螺桿擠出機的主喂料口加入所述聚酰胺，在第一側喂料口中加入下述組分的混合物：所述潤滑劑、所述抗氧化劑和所述表面改性劑，在第二側喂料口中加入所述導熱增強改性劑，熔融擠出，冷卻，切粒，即可。

其中，所述的混合物較佳地通過高速混合機混合得到。

其中，所述的熔融擠出采用本領域聚酰胺復合材料的常規擠出條件進行。所述熔融擠出的溫度較佳地為230℃-290℃。所述的熔融擠出一般在雙螺桿擠出機中進行。所述雙螺桿擠出機的溫度由主喂料口到模頭較佳地分別為：260℃、290℃、280℃、280℃、280℃、260℃、260℃、260℃、240℃、模頭溫度230℃。

本發明還提供了所述的導熱聚酰胺復合材料在用于制造發光二級管（LED）照明設備的散熱器部件中的應用。

所述的發光二級管照明設備的設備規格可為常規的設備規格。所述的發光二級管照明設備的功率較佳地為5W-8W。

在符合本領域常識的基礎上上述各優選條件可任意組合即得本發明各較佳實例。

本發明所用試劑和原料均市售可得。

本發明的積極進步效果在于：

本發明的導熱聚酰胺復合材料的熱傳導性能佳，熱傳導系數可達2.7W/km，可替代一般金屬物質用于LED照明設備，并且產品質量輕。本發明的導熱聚酰胺復合材料成本低，可制成各種形狀規格。本發明的制備方法工藝簡單，可利用現有生產設備進行大規模生產。

具體實施方式

下面通過實施例的方式進一步說明本發明但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法按照常規方法和條件或按照商品說明書選擇。