[發明專利]一種含改性納米硅藻土-碳納米管的PC-PET基LED散熱材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610009117.5
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105524445A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 王小飛;鄒徳忠;陳興如;何朝陽;陳海華;王品品
• 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;C08L53/02;C08L23/06;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K7/24;C08K7/14;C08K3/22;H01L33/64
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及導熱工程塑料技術領域，尤其涉及一種含改性納米硅藻土-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、節能、環保、使用壽命長、易于維護等等優點， 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產品提高功率和發光效率的主要問題，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，其應用也受到限制。

復合導熱塑料近年來逐漸開始受到業內關注，首先塑料本身具有良好的絕緣、輕 質、價廉、形狀多樣化等優勢，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， 其較之鋁基散熱材料質量更輕，成型周期更短，由于高導熱性的填料單價較貴，而現有的制 備工藝使得導熱填料的利用率低，進一步提高了生產成本，因此，改善現有工藝，提高原料 的利用率是寇待結果的問題。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種含改性納米硅藻土-碳納米 管的PC-PET基LED散熱材料及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種含改性納米硅藻土-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、PET8-10、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物4-5、氟化鈣0.1-0.2、納米硅 藻土8-10、納米氮化硅15-18、玻璃纖維4-5、納米氧化鐵1-2、納米二氧化鈰0.1-0.2、低分子 PE蠟2-3、六氟磷酸鹽咪唑類離子液體1-1.5、多壁碳納米管5-6、硅烷偶聯劑1-2、抗氧劑 0.5-0.6、光穩定劑0.1-0.2、去離子水30-40。

所述的一種含改性納米硅藻土-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℃，投入納米硅藻土、多壁碳納米管，恒溫超聲攪拌 3-4h，攪拌結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 納米硅藻土/碳納米管復合粉體；

（2）將PC、PET、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、納米氮化硅、玻璃纖維、納米二氧化鈰、低分 子PE蠟、抗氧劑、光穩定劑以及0.8-1重量份的硅烷偶聯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。

本發明的優點是：本發明以PC、PET等高分子材料復合作為導熱塑料基料，并在其 中摻混玻璃纖維、納米氮化硅等填料，不僅增加了材料的綜合力學性能，其耐熱性、抗老化 性能更佳，而其中摻混的經過離子液體改性的納米硅藻土、碳納米管復合粉體不僅能降低 納米粉體表面能，提高碳納米管與硅藻土的結合性和分散性，提高硅藻土的導熱性，降低生 產成本，這種復合高導熱粉體與高分子基料還具有良好的相容性，結合分布加料的工藝最 終制成了具有互穿導熱網絡結構的復合材料，具備良好的傳熱、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

該復合材料由以下重量份的原料制成：PC40、PET8、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物4、 氟化鈣0.1、納米硅藻土8、納米氮化硅15、玻璃纖維4、納米氧化鐵1、納米二氧化鈰0.1、低分 子PE蠟2、六氟磷酸鹽咪唑類離子液體1、多壁碳納米管5、硅烷偶聯劑1、抗氧劑0.5、光穩定 劑0.1、去離子水30。

該復合塑料的制備方法為：