一種led用納米氧化鑭改性炭化聚丙烯腈纖維增強聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED用納米氧化鑭改性炭化聚丙烯腈纖維增強聚苯硫醚基散熱材料，該復(fù)合材料以經(jīng)過納米氧化鑭改性聚丙烯腈炭化纖維作為導(dǎo)熱、補強填料，并在其表面摻混硬脂酸，這種改性填料與聚苯硫醚具有良好的相容性，且導(dǎo)熱性更佳，能極大的改善材料額力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能，在制備工藝上采用二次加入導(dǎo)熱填料的方法使得導(dǎo)熱填料的利用率更高，制備得到了力學(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。
【專利說明】
一種LED用納米氧化鑭改性炭化聚丙烯腈纖維增強聚苯硫醚 基散熱材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 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用納米氧化鑭改性炭化聚 丙烯腈纖維增強聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 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(hù)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。
[0003] 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】

[0004] 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用納米氧化鑭改性炭化 聚丙烯腈纖維增強聚苯硫醚基散熱材料及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種LED用納米氧化鑭改性炭化聚丙烯腈纖維增強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：納米氧化鑭0.1-0.2、聚丙烯腈纖維4-5、3%的硼酸溶液8-10、納 米氧化銅0.1-0.2、聚苯硫醚50-60、鱗片石墨5-8、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、無水乙醇8-10、去離子水適量。
[0006] 所述的一種LED用納米氧化鑭改性炭化聚丙烯腈纖維增強聚苯硫醚基散熱材料及 其制備方法，所述的制備方法為： (1) 先將聚丙烯腈纖維投入硼酸溶液中浸泡處理l_2h，浸泡結(jié)束后取出洗滌至中性后 干燥，將其與納米氧化鑭混合均勻后進(jìn)行炭化處理，得氧化鑭改性炭化聚丙烯腈纖維，最后 再將該物料與硬脂酸、無水乙醇混合，水浴加熱至70_80°C，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)將納米氧化銅、鱗片石墨與硅烷偶聯(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。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明以經(jīng)過納米氧化鑭改性聚丙烯腈炭化纖維作為導(dǎo)熱、補 強填料，并在其表面摻混硬脂酸，這種改性填料與聚苯硫醚具有良好的相容性，且導(dǎo)熱性更 佳，能極大的改善材料額力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能，在制備工藝上采用二次加入導(dǎo)熱填料的方 法使得導(dǎo)熱填料的利用率更高，制備得到了力學(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】
[0008] 該實施例的復(fù)合材料由以下重量份的原料制成:納米氧化鑭0.1、聚丙烯腈纖維4、 3%的硼酸溶液8、納米氧化銅0.1、聚苯硫醚50、鱗片石墨5、硅烷偶聯(lián)劑0.4、鈣鋅穩(wěn)定劑1、硬 脂酸〇. 5、無水乙醇8、去離子水適量。
[0009] 該復(fù)合材料的制備方法為： (1) 先將聚丙烯腈纖維投入硼酸溶液中浸泡處理lh，浸泡結(jié)束后取出洗滌至中性后干 燥，將其與納米氧化鑭混合均勻后進(jìn)行炭化處理，得氧化鑭改性炭化聚丙烯腈纖維，最后再 將該物料與硬脂酸、無水乙醇混合，水浴加熱至70°c，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；； (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) 將納米氧化銅、鱗片石墨與硅烷偶聯(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。
[0010] 本實施例所制得的復(fù)合導(dǎo)熱材料的性能測試結(jié)果為：
【主權(quán)項】
1. 一種LED用納米氧化鑭改性炭化聚丙烯腈纖維增強聚苯硫醚基散熱材料，其特征在 于，該復(fù)合塑料由以下重量份的原料制成:納米氧化鑭0.1-0.2、聚丙烯腈纖維4-5、3%的硼 酸溶液8-10、納米氧化銅0.1-0.2、聚苯硫醚50-60、鱗片石墨5-8、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、無水乙醇8-10、去離子水適量。2. 如權(quán)利要求1所述的一種LED用納米氧化鑭改性炭化聚丙烯腈纖維增強聚苯硫醚基 散熱材料及其制備方法，其特征在于，所述的制備方法為： (1) 先將聚丙烯腈纖維投入硼酸溶液中浸泡處理l_2h，浸泡結(jié)束后取出洗滌至中性后 干燥，將其與納米氧化鑭混合均勻后進(jìn)行炭化處理，得氧化鑭改性炭化聚丙烯腈纖維，最后 再將該物料與硬脂酸、無水乙醇混合，水浴加熱至70_80°C，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) 將納米氧化銅、鱗片石墨與硅烷偶聯(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。
【文檔編號】C08K9/04GK105985642SQ201610009202
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年1月7日
【發(fā)明人】肖憲書
【申請人】蚌埠高華電子股份有限公司