一種耐老化的led燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料及其制備方法
【專利摘要】一種耐老化的LED燈用氧化鋁?尼龍導熱復合材料，由下列重量份的原料制成：尼龍6 200份、納米氧化鋅8?10份、氧化鋁30?40份、鎢酸鋯5?8份、碳纖維20?30份、丙酮50?60份、60?70%硝酸80?100份、1?3%硅烷偶聯劑水溶液70?80份、醋酸8?10份、異佛爾酮二異氰酸酯15?20份、季戊四醇三丙烯酸酯20?25份、催化劑0.4?1份、阻聚劑0.4?2份、明膠3?5份，四氫呋喃150?170份、甲苯80?100份、去離子水適量。本發明使用了納米氧化鋅，提高了塑料的耐光老化性、耐沖擊性和韌性，對碳纖維進行表面改性，用高聚物包覆氧化鋁，增加了碳纖維、氧化鋁和尼龍6的相容性。
【專利說明】
一種耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種尼龍導熱材料及其制備方法，具體涉及一種耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料。
【背景技術】
[0002]—般來說，純塑料材料的導熱系數遠遠不及金屬、陶瓷材料，但是它的絕緣性能好。導熱塑料不僅具有金屬和陶瓷的熱傳遞性能，同時還保留了普通塑料在設計、性能和成本方面的優點，具有散熱均勻、重量輕、多種基礎樹脂的選擇、成型加工方便、熱膨脹系數低、成型收縮率低、工作溫度低和提高設計自由度特點，廣泛被用于各行各業中。
[0003]目前，導熱塑料最典型的應用是在照明領域，主要用于制作需要散熱良好的LED節能燈的燈杯等，雖然LED節能燈所消耗的熱量要比普通光源小得多，但因為LED節能燈結構緊湊、功能強大，如何有效散熱仍然是一個重要的問題。
[0004]中國專利申請CN102408710A公開了一種高導熱尼龍66復合材料，其基材全部采用尼龍66，硬度高，加入導熱填料后，材料拉伸性能、彎曲性能變差，而其配方中僅加入偶聯劑和抗氧劑，使得整個體系的加工性能差，在生產擠出過程中會產生斷頭現象，不能適用于工業化連續化生產。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料及其制備方法。
[0006]本發明通過如下技術方案實現上述目的的:
一種耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料，其特征在于，所述的導熱復合材料由下列重量份的原料制成:尼龍6 200份、納米氧化鋅8-10份、氧化鋁30-40份、鎢酸鋯5-8份、碳纖維20-30份、丙酮50-60份、60-70%硝酸80-100份、硅烷偶聯劑A-171 3-4份份、1-3%醋酸水溶液70-80份、異佛爾酮二異氰酸酯15-20份、季戊四醇三丙烯酸酯20-25份、催化劑0.4-1份、阻聚劑0.4-2份、明膠3-5份，四氫呋喃150-170份、甲苯80-100份、去離子水適量。
[0007]—種耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料，其特征在于，所述的導熱復合材料由如下步驟制得:
(I)碳纖維的表面改性
將碳纖維置于丙酮溶液中浸泡10_12h，過濾，去離子水洗滌2-3次，100-120 °C鼓風干燥機中干燥3-4h;用60-70%硝酸回流氧化碳纖維5-7h，過濾，去離子水洗滌至PH為6_7，于100-120°C鼓風干燥機中干燥至恒重;將硝酸氧化的碳纖維置于1-3%醋酸水溶液中，加入硅烷偶聯劑A-171，超聲2-3h，得到表面改性的碳纖維。
[0008](2)高聚物包覆氧化鋁的制備
將氧化鋁、鎢酸鋯、納米氧化鋅超聲分散在四氫呋喃和甲苯中，再加入異佛爾酮二異氰酸酯、催化劑、阻聚劑混合均勻;在30-40°C下，緩慢滴加季戊四醇三丙烯酸酯;加入明膠，升高溫度至50-60°C，反應5-8h，得到高聚物包覆氧化鋁；
(3)氧化鋁-尼龍導熱復合材料的制備
將尼龍6置于80-85°C的鼓風干燥機中干燥8-10h，與表面改性的碳纖維、高聚物包覆氧化鋁一起加入高混機中高速攪拌40-50min，待混合均勻后將其加入雙螺桿擠出機中熔融擠出，拉條冷卻造粒。
[0009]一種耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料，其特征在于，所述催化劑可以選自二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、馬來酸單丁酯二丁基錫、辛酸亞錫中的一種或多種復配。
[0010]—種耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料，其特征在于，所述阻聚劑可以選自對羥基苯甲醚，對苯二酚，2，6_ 二叔丁基對甲酚中的一種或多種復配。
[0011]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明使用了納米氧化鋅，提高了塑料的耐光老化性、耐沖擊性和韌性，對碳纖維進行表面改性，用高聚物包覆氧化鋁，增加了碳纖維、氧化鋁和尼龍6的相容性，有利于碳纖維和氧化鋁在尼龍6中的分散，使得導熱材料氧化鋁的加入不會影響產品的拉伸性能、彎曲性能和抗沖擊性能。本發明的耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料不僅不僅具有吸水率低，耐熱性、低溫特性、表面硬度高等優異的特性，而且散熱性好。
【具體實施方式】
[0012]本實施例的耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料，由下列重量份的原料制成:尼龍6 200份、納米氧化鋅10份、氧化鋁30份、鎢酸鋯8份、碳纖維20份、丙酮60份、70%硝酸80份、硅烷偶聯劑A-171 4份份、3%醋酸水溶液80份、異佛爾酮二異氰酸酯15份、季戊四醇三丙烯酸酯20份、催化劑0.4份、阻聚劑0.8份、明膠3份，四氫呋喃150份、甲苯80份、去離子水適量。
[0013]本實施例的耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料，由如下步驟制得:
(I)碳纖維的表面改性
將碳纖維置于丙酮溶液中浸泡10h，過濾，去離子水洗滌3次，110°C鼓風干燥機中干燥3h;用70%硝酸回流氧化碳纖維5h，過濾，去離子水洗滌至PH為6，于120 °C鼓風干燥機中干燥至恒重;將硝酸氧化的碳纖維置于3%醋酸水溶液中，加入硅烷偶聯劑A-171，超聲3h，得到表面改性的碳纖維。
[0014](2)高聚物包覆氧化鋁的制備
將氧化鋁、鎢酸鋯、納米氧化鋅超聲分散在四氫呋喃和甲苯中，再加入異佛爾酮二異氰酸酯、催化劑、阻聚劑混合均勻；在40°C下，緩慢滴加季戊四醇三丙烯酸酯;加入明膠，升高溫度至60 V，反應Sh，得到高聚物包覆氧化鋁；
(3)氧化鋁-尼龍導熱復合材料的制備
將尼龍6置于85°C的鼓風干燥機中干燥10h，與表面改性的碳纖維、高聚物包覆氧化鋁一起加入高混機中高速攪拌50min，待混合均勻后將其加入雙螺桿擠出機中熔融擠出，拉條冷卻造粒。
[0015]經測試，本發明的耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料導熱系數大于3W/(m*K)，吸水率(23°C，24h)小于0.10%，拉伸強度大于40MPa，彎曲強度大于60MPa。
【主權項】
1.一種耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料，其特征在于，所述的導熱復合材料由下列重量份的原料制成:尼龍6 200份、納米氧化鋅8-10份、氧化鋁30-40份、鎢酸鋯5-8份、碳纖維20-30份、丙酮50-60份、60-70%硝酸80-100份、硅烷偶聯劑A-171 3-4份份、1-3%醋酸水溶液70-80份、異佛爾酮二異氰酸酯15-20份、季戊四醇三丙烯酸酯20-25份、催化劑0.4-1份、阻聚劑0.4-2份、明膠3-5份，四氫呋喃150-170份、甲苯80-100份、去離子水適量。2.—種耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料，其特征在于，所述的導熱復合材料由如下步驟制得: (1)碳纖維的表面改性 將碳纖維置于丙酮溶液中浸泡I O-12h，過濾，去離子水洗滌2-3次，100-120 °C鼓風干燥機中干燥3-4h;用60-70%硝酸回流氧化碳纖維5-7h，過濾，去離子水洗滌至PH為6_7，于100-120°C鼓風干燥機中干燥至恒重;將硝酸氧化的碳纖維置于1-3%醋酸水溶液中，加入硅烷偶聯劑A-171，超聲2-3h，得到表面改性的碳纖維； (2)高聚物包覆氧化鋁的制備 將氧化鋁、鎢酸鋯、納米氧化鋅超聲分散在四氫呋喃和甲苯中，再加入異佛爾酮二異氰酸酯、催化劑、阻聚劑混合均勻;在30-40°C下，緩慢滴加季戊四醇三丙烯酸酯;加入明膠，升高溫度至50-60°C，反應5-8h，得到高聚物包覆氧化鋁； (3)氧化鋁-尼龍導熱復合材料的制備 將尼龍6置于80-85°C的鼓風干燥機中干燥8-10h，與表面改性的碳纖維、高聚物包覆氧化鋁一起加入高混機中高速攪拌40-50min，待混合均勻后將其加入雙螺桿擠出機中熔融擠出，拉條冷卻造粒。3.—種耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料，其特征在于，所述催化劑可以選自二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、馬來酸單丁酯二丁基錫、辛酸亞錫中的一種或多種復配。4.一種耐老化的LED燈用氧化鋁-尼龍導熱復合材料，其特征在于，所述阻聚劑可以選自對羥基苯甲醚，對苯二酚，2，6_ 二叔丁基對甲酚中的一種或多種復配。
【文檔編號】C08K9/06GK106009646SQ201610545350
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月12日
【發明人】肖憲書
【申請人】蚌埠高華電子股份有限公司