[發(fā)明專利]一種LED用納米氧化鑭改性膨潤土增強增韌聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610009205.5
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105542465A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖憲書
• 申請（專利權(quán)）人: 蚌埠高華電子股份有限公司
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08K13/06;C08K9/02;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/38;C08K3/08
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)熱塑料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED用納米氧化鑭改性膨潤土 增強增韌聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法。

背景技術(shù)

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(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(dǎo)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(dǎo)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(yīng)用也受到限制。

聚苯硫醚是一種結(jié)晶性、熱塑性特種工程塑料，其綜合性能優(yōu)越，具有優(yōu)良的耐熱 性、絕緣性、耐腐蝕性、尺寸穩(wěn)定性好等等優(yōu)勢，其作為LED燈具的包封塑料尤為合適，提高 其導(dǎo)熱性是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，常見的提高聚苯硫醚塑料導(dǎo)熱性的方法是在塑料中摻混 高導(dǎo)熱粉體，然而在實際應(yīng)用中普遍存在塑料基體強度降低、力學(xué)性能削弱、導(dǎo)熱效果不佳 等等問題，應(yīng)用受到限制，隨著大功率LED燈具的大范圍發(fā)展，行業(yè)急需改善現(xiàn)有工藝，以便 獲得具有高效穩(wěn)定的導(dǎo)熱效果的復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種LED用納米氧化鑭改性膨潤 土增強增韌聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種LED用納米氧化鑭改性膨潤土增強增韌聚苯硫醚基散熱材料，該復(fù)合塑料由以下 重量份的原料制成：納米氧化鋅8-10、納米氧化鑭0.1-0.2、納米鐵1-2、納米膨潤土4-5、氧 化硼0.1-0.2、聚苯硫醚50-60、硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.5、鈣鋅穩(wěn)定劑1-2、硬脂酸0.5-0.6、去離 子水適量、無水乙醇8-10。

所述的一種LED用納米氧化鑭改性膨潤土增強增韌聚苯硫醚基散熱材料及其制備 方法，所述的制備方法為：

（1）先將納米氧化鑭、納米膨潤土、去離子水投入高能研磨機中，充分研磨混合40- 50min，研磨結(jié)束后將混合物料充分干燥除去水分，隨后將所得復(fù)合粉體與氧化硼混合后在 氮氣氛圍下以15-20℃的升溫速率加熱至700-750℃，保溫煅燒1-1.5h，煅燒結(jié)束后自然冷 卻至室溫，得納米氧化鑭改性納米膨潤土復(fù)合粉體，最后再將該粉體與硬脂酸、無水乙醇混 合，水浴加熱至70-80℃，高速混合攪拌1.5-2h后完全干燥除去乙醇，所得物料粉碎研磨備 用；

（2）將聚苯硫醚與步驟（1）制備的物料一起投入高速混合機中，攪拌混合均勻后投入雙 螺桿擠出機中熔融共混造粒，得改性聚苯硫醚母粒備用；

（3）將納米氧化鋅、納米鐵與硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌均勻后與改性聚苯硫醚母粒及其它 剩余成分一起投入高速混合機中攪拌混合均勻，再次投入雙螺桿擠出機中擠出切粒，即得 所述復(fù)合材料。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明以經(jīng)過納米氧化鑭高溫改性后納米膨潤土作為增韌補強 填料，并在其表面摻混硬脂酸，改性后的填料與聚苯硫醚具有良好的相容性，粒子間的團聚 現(xiàn)象得到明顯降低，與高分子材料的結(jié)合性和分散性更佳，有效的改善了聚苯硫醚的加工 性能和力學(xué)性能，且改性后的母粒表面光潔，吸附性好，與導(dǎo)熱填料更能均勻結(jié)合，從而制 備得到力學(xué)性能與導(dǎo)熱性能均佳的復(fù)合材料，其在LED封裝方面有廣闊的應(yīng)用空間。

具體實施方式

該實施例的復(fù)合材料由以下重量份的原料制成：納米氧化鋅8、納米氧化鑭0.1、納 米鐵1、納米膨潤土4、氧化硼0.1、聚苯硫醚50、硅烷偶聯(lián)劑0.4、鈣鋅穩(wěn)定劑1、硬脂酸0.5、去 離子水適量、無水乙醇8。

該復(fù)合材料的制備方法為：

（1）先將納米氧化鑭、納米膨潤土、去離子水投入高能研磨機中，充分研磨混合40min， 研磨結(jié)束后將混合物料充分干燥除去水分，隨后將所得復(fù)合粉體與氧化硼混合后在氮氣氛 圍下以15℃的升溫速率加熱至700℃，保溫煅燒1h，煅燒結(jié)束后自然冷卻至室溫，得納米氧 化鑭改性納米膨潤土復(fù)合粉體，最后再將該粉體與硬脂酸、無水乙醇混合，水浴加熱至70 ℃，高速混合攪拌1.5h后完全干燥除去乙醇，所得物料粉碎研磨備用；