[發(fā)明專利]一種含改性介孔二氧化硅-碳納米管的PC-PET基LED散熱材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN105331069A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發(fā)明（設計）人: 王小飛;翁德云;王翠微;陳尚虎
• 申請（專利權）人: 中科電力裝備科技有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/02;C08L35/06;C08L83/04;C08K13/04;C08K3/04;C08K7/24;C08K3/08;C08K7/26;C08K3/36;C08K3/22;C08K5/54
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發(fā)明涉及導熱工程塑料技術領域，尤其涉及一種含改性介孔二氧化硅-碳納米管的PC-PET基LED散熱材料及其制備方法。

背景技術

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)，其應用也受到限制。

復合導熱塑料近年來逐漸開始受到業(yè)內(nèi)關注，首先塑料本身具有良好的絕緣、輕質(zhì)、價廉、形狀多樣化等優(yōu)勢，在其中加入高導熱性的填料后可獲得較為滿意的導熱系數(shù)，其較之鋁基散熱材料質(zhì)量更輕，成型周期更短，由于高導熱性的填料單價較貴，而現(xiàn)有的制備工藝使得導熱填料的利用率低，進一步提高了生產(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)果的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種含改性介孔二氧化硅-碳納米管的PC-PET基LED散熱材料及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種含改性介孔二氧化硅-碳納米管的PC-PET基LED散熱材料，該復合塑料由以下重量份的原料制成：PC40-50、PET12-15、苯乙烯-丙烯腈-馬來酸酐的三元無規(guī)共聚物4-5、鱗片石墨22-25、多壁碳納米管5-6、片狀銅粉2-3、介孔二氧化硅10-12、三氧化二銻0.2-0.3、硅酮粉3-5、六氟磷酸鹽咪唑類離子液體1-1.5、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。

所述的一種含改性介孔二氧化硅-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離子液體與去離子水混合，并油浴加熱至50-60℃，隨后恒溫攪拌混合25-30min，隨后升溫至70-80℃，投入介孔二氧化硅、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介孔二氧化硅/碳納米管復合粉體；

（2）將PC、PET、苯乙烯-丙烯腈-馬來酸酐的三元無規(guī)共聚物、鱗片石墨、片狀銅粉、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中造粒，得到一次造粒料備用；

（3）將步驟（1）制備的復合粉體、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主喂料口投入擠出機中，步驟（3）的復合粉體通過側(cè)喂料口加入擠出機中，擠出造粒、冷卻，即得用于注塑成型的復合導熱材料。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明以PC、PET等高分子材料復合作為導熱塑料基料，具備良好的綜合力學性能，耐熱穩(wěn)定，耐環(huán)境腐蝕，添加的片狀銅粉以及鱗片石墨使得材料導熱性得到改善，而摻混的經(jīng)過離子液體改性的介孔二氧化硅-碳納米管復合粉體具備良好的分散性和高的導熱系數(shù)，其與高分子塑料的相容性良好，結(jié)合分步加料的工藝，使得其在基料中形成高效的導熱網(wǎng)絡，從而使材料具備均勻穩(wěn)定的傳熱、散熱效果，其在LED封裝中具有廣闊的應用空間。

具體實施方式

該實施例的復合材料由以下重量份的原料制成：PC40、PET12、苯乙烯丙烯腈馬來酸酐的三元無規(guī)共聚物4、鱗片石墨22、多壁碳納米管5、片狀銅粉2、介孔二氧化硅10、三氧化二銻0.2、硅酮粉3、六氟磷酸鹽咪唑類離子液體1、硅烷偶聯(lián)劑1、抗氧劑0.5、光穩(wěn)定劑0.1、去離子水30。

該復合材料的制備方法為：

（1）先將六氟磷酸鹽咪唑類離子液體與去離子水混合，并油浴加熱至50℃，隨后恒溫攪拌混合25min，隨后升溫至70℃，投入介孔二氧化硅、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介孔二氧化硅/碳納米管復合粉體；

（2）將PC、PET、苯乙烯丙烯腈馬來酸酐的三元無規(guī)共聚物、鱗片石墨、片狀銅粉、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中造粒，得到一次造粒料備用；