[發明專利]LED燈杯、絕緣導熱復合材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110896980.8
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113462152A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 宣正偉;王成城;何征;張亮;邱科
• 申請（專利權）人: 深圳市沃特新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L51/06;C08K7/14;C08K3/38;C08K3/22;C08K3/30;C08K13/04;F21V29/87;F21Y115/10
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李睿

本發明涉及一種LED燈杯、絕緣導熱復合材料及其制備方法與應用。該絕緣導熱復合材料，按照質量百分比計，包括：尼龍樹脂35％～50％；導熱劑25％～55％；無堿玻璃纖維8％～20％；增韌劑2％～8％；硅烷偶聯劑0.2％～0.5％；潤滑劑0.3％～2％；及抗氧劑0.2％～0.5％；其中，所述導熱劑在面內方向的導熱系數至少為30W/m·K。通過組分間的合理配比，絕緣導熱復合材料的導熱系數為1.2W/m·K～1.35W/m·K，且力學性能優良；同時，絕緣導熱復合材料熱膨脹系數與鋁材的熱膨脹系數接近，尤其適合作為LED照明器件的絕緣導熱材料。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種絕緣導熱復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

LED燈具原件簡單，照射距離長，光能轉化效率高，但其使用壽命受工作溫度影響較大，當結溫從115℃提高到135℃，就會使壽命從50000小時降低到20000小時，降低結溫的關鍵就是要有好的散熱器，能夠及時地把LED產生的熱散發出去。傳統的金屬散熱材料重量較大，電絕緣性差，作為LED燈具的散熱材料不僅增加LED燈具重量，且存在漏電的安全隱患。

導熱塑料是以工程塑料或者通用塑料作為基材，通過在塑料中添加具有高導熱系數的導熱填料來提高塑料的導熱性能，導熱塑料相比于傳統的散熱材料具有散熱均勻、比重小、導電性可調整等優點，因而可應用于LED照明、汽車發動機外殼、電子器件配件、散熱器連接件等領域。但是塑料本身屬于絕熱材料，導熱性能較差，因此要達到滿足使用要求的導熱性能需要添加大量的導熱填料，這就會導致成型后的產品力學性能較差，流動性差。同時，在LED照明、電子設備領域中，導熱塑料還用作與金屬器件(通常是鋁合金材料)之間的連接，而塑料與金屬之間相容性差，熱膨脹系數差別大，在使用過程中容易出現塑料與金屬分離或者開裂的情況。

發明內容

基于此，有必要提供一種力學性能良好且熱膨脹系數與鋁材相近的絕緣導熱復合材料及其制備方法與應用。

此外，還有必要提供一種使用該絕緣導熱復合材料制作的LED燈杯。

本發明的一個方面，提供了一種絕緣導熱復合材料，按照質量百分比計，包括以下組分：

其中，所述導熱劑在面內方向的導熱系數至少為30W/m·K。

在其中一些實施例中，所述導熱劑選自密胺樹脂包覆的氧化鎂、氧化鋁、氫氧化鎂、氮化硼、氧化鋅及硫化鋅中的至少一種。

在其中一些實施例中，所述導熱劑選自氮化硼與氫氧化鎂的混合物，或選自氮化硼、氫氧化鎂及硫化鋅的混合物，或選自氮化硼、氧化鋁及硫化鋅的混合物。

在其中一些實施例中，所述尼龍樹脂選自PA6、PA66、PA6T/PA66復合樹脂、PA6T/6I復合樹脂及PA10T中的至少一種；所述尼龍樹脂的粘度為2.0Pa·s～2.6Pa·s。

在其中一些實施例中，所述增韌劑選自乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(E-GMA)、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-乙烯醇共聚物(E-GMA-VA)、馬來酸酐接枝乙烯辛烯共聚物(POE-g-MAH)及馬來酸酐接枝氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)中的至少一種。

在其中一些實施例中，所述潤滑劑選自乙撐雙硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸鈣、OP蠟及硅酮母粒中至少一種。

在其中一些實施例中，所述抗氧劑選自抗氧劑1098、抗氧劑168、抗氧劑GA80及抗氧劑608中的至少一種。

在其中一些實施例中，所述絕緣導熱復合材料中，所述尼龍樹脂的百分含量為37％～47％，所述導熱劑的百分含量為29％～39％，所述無堿玻璃纖維的百分含量為16％～20％，所述增韌劑的百分含量為3％～7％，所述硅烷偶聯劑的質量含量為0.2％～0.4％，所述潤滑劑的百分含量為0.3％～0.5％，所述抗氧劑的百分含量為0.2％～0.5％。