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

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610009205.5
• 申請(qǐng)日: 2016-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105542465A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖憲書(shū)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蚌埠高華電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L81/02
• 分類(lèi)號(hào): 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(shí)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(rùn)土 增強(qiáng)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(zhǎng)、易于維護(hù)等等優(yōu)點(diǎn)， 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(wèn)題是限制封裝LED產(chǎn)品提高功率和發(fā)光效率的主要問(wèn)題，解決LED散 熱問(wèn)題的有效方式就是利用高導(dǎo)熱、高絕緣、高透過(guò)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(shí)際使用過(guò)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(zhǎng)、本身具有導(dǎo)電性以及造型單一等問(wèn)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(shì)，其作為L(zhǎng)ED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(gè)環(huán)節(jié)，常見(jiàn)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(shí)際應(yīng)用中普遍存在塑料基體強(qiáng)度降低、力學(xué)性能削弱、導(dǎo)熱效果不佳 等等問(wèn)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(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種LED用納米氧化鑭改性膨潤(rùn) 土增強(qiáng)增韌聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種LED用納米氧化鑭改性膨潤(rùn)土增強(qiáng)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(rùn)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(wú)水乙醇8-10。

所述的一種LED用納米氧化鑭改性膨潤(rùn)土增強(qiáng)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(rùn)土、去離子水投入高能研磨機(jī)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?dú)夥諊乱?5-20℃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(rùn)土復(fù)合粉體，最后再將該粉體與硬脂酸、無(wú)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(jī)中，攪拌混合均勻后投入雙 螺桿擠出機(jī)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(jī)中攪拌混合均勻，再次投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出切粒，即得 所述復(fù)合材料。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明以經(jīng)過(guò)納米氧化鑭高溫改性后納米膨潤(rùn)土作為增韌補(bǔ)強(qiáng) 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(tuán)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(shí)施方式

該實(shí)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(rùn)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(wú)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(rùn)土、去離子水投入高能研磨機(jī)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?dú)夥? 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(rùn)土復(fù)合粉體，最后再將該粉體與硬脂酸、無(wú)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；