一種耐候性的led燈用氧化鋁?尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】一種耐候性的LED燈用氧化鋁?尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料由下列重量份的原料制成：尼龍6 200份、尼龍66 40?50份、氧化鋁20?30份、玻璃纖維8?10、碳纖維15?20份、丙酮50?60份、60?70%硝酸80?100份、衣康酸二甲酯3?4份、馬來酸酐3?4份、甲苯?2,4?二異氰酸酯15?20份、（甲基）丙烯酸羥丙酯20?25份、催化劑0.4?1份、阻聚劑0.4?2份、氟鋁酸鉀3?5份、二硒化鈮3?4份、四氫呋喃150?170份、甲苯80?100份、去離子水適量。本發(fā)明的尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料結(jié)構(gòu)致密，傳熱、散熱快，力學(xué)性能好，耐候性能佳、經(jīng)久耐用，能有效的保護高強度的LED燈具，大大延長燈具的使用壽命。
【專利說明】
一種耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種尼龍導(dǎo)熱材料及其制備方法，具體涉及一種耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]—般來說，純塑料材料的導(dǎo)熱系數(shù)遠遠不及金屬、陶瓷材料，但是它的絕緣性能好。導(dǎo)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(shè)計、性能和成本方面的優(yōu)點，具有散熱均勻、重量輕、多種基礎(chǔ)樹脂的選擇、成型加工方便、熱膨脹系數(shù)低、成型收縮率低、工作溫度低和提高設(shè)計自由度特點，廣泛被用于各行各業(yè)中。
[0003]目前，導(dǎo)熱塑料最典型的應(yīng)用是在照明領(lǐng)域，主要用于制作需要散熱良好的LED節(jié)能燈的燈杯等，雖然LED節(jié)能燈所消耗的熱量要比普通光源小得多，但因為LED節(jié)能燈結(jié)構(gòu)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(dǎo)熱尼龍66復(fù)合材料，其基材全部采用尼龍66，硬度高，加入導(dǎo)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(lián)劑和抗氧劑，使得整個體系的加工性能差，在生產(chǎn)擠出過程中會產(chǎn)生斷頭現(xiàn)象，不能適用于工業(yè)化連續(xù)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料及其制備方法。
[0006]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的的:
一種耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于，所述的導(dǎo)熱復(fù)合材料由下列重量份的原料制成:尼龍6 200份、尼龍66 40-50份、氧化鋁20-30份、玻璃纖維8_10、碳纖維15-20份、丙酮50-60份、60-70%硝酸80-100份、衣康酸二甲酯3-4份、馬來酸酐3-4份、甲苯-2，4-二異氰酸酯15-20份、(甲基)丙烯酸羥丙酯20-25份、催化劑0.4-1份、阻聚劑0.4-2份、氟鋁酸鉀3-5份、二砸化鈮3-4份、四氫呋喃150-170份、甲苯80-100份、去離子水適量。
[0007]—種耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于，所述的導(dǎo)熱復(fù)合材料由如下步驟制得:
(1)玻璃纖維碳纖維的表面改性
將玻璃纖維和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(fēng)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(fēng)干燥機中干燥至恒重;將硝酸氧化的碳纖維置于衣康酸二甲酯、馬來酸酐及相當(dāng)于其總重量份的10-12倍的去離子水配置的溶液中，超聲40-50min，50-60°C干燥，得到表面改性的碳纖維和玻璃纖維；
(2)高聚物包覆氧化鋁的制備將氧化鋁研磨篩分，超聲分散在四氫呋喃和甲苯中，再加入甲苯-2，4-二異氰酸酯、催化劑、阻聚劑混合均勻;在30-40°C下，緩慢滴加(甲基)丙烯酸羥丙酯;升高溫度至50-60°C，反應(yīng)5-8h，得到高聚物包覆氧化招；
(3)氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備
將尼龍6和尼龍66—起置于80-85 °C的鼓風(fēng)干燥機中干燥8-10h，與表面改性的碳纖維和玻璃纖維、高聚物包覆氧化鋁、氟鋁酸鉀、二砸化鈮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。
[0008]—種耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)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(fù)配。
[0009]—種耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)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(fù)配。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明采用耐熱性好、彈性高的尼龍6與耐疲勞、硬度高、耐磨損的尼龍66復(fù)配作為基體材料;使用具有耐高溫，抗環(huán)境腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性好、較高的耐火度、導(dǎo)熱系數(shù)高的氧化鋁，并利用氧化鋁、玻璃纖維和碳纖維的協(xié)同作用，提高了尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能；對玻璃纖維、碳纖維進行表面改性，用高聚物包覆氧化鋁，使得玻璃纖維、碳纖維和氧化鋁在基體材料中分散均勻，玻璃纖維、碳纖維和氧化鋁與尼龍基體之間的界面相互作用力強，有利于熱在界面處的傳導(dǎo)，減小界面熱阻，同時也利用應(yīng)力在界面處的傳遞，較強的界面作用顯著提高了尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料的力學(xué)性能與熱穩(wěn)定性。
【具體實施方式】
[0011]本實施例的耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料，所述的導(dǎo)熱復(fù)合材料由下列重量份的原料制成:尼龍6 200份、尼龍66 40份、氧化鋁20份、玻璃纖維8、碳纖維15份、丙酮60份、60%硝酸100份、衣康酸二甲酯4份、馬來酸酐4份、甲苯-2，4-二異氰酸酯15份、(甲基)丙烯酸羥丙酯20份、催化劑I份、阻聚劑2份、氟鋁酸鉀5份、二砸化鈮3份、四氫呋喃170份、甲苯100份、去離子水適量。
[0012]本實施例的耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于，所述的導(dǎo)熱復(fù)合材料由如下步驟制得:
(1)玻璃纖維碳纖維的表面改性
將玻璃纖維和碳纖維置于丙酮溶液中浸泡12h，過濾，去離子水洗滌3次，120°C鼓風(fēng)干燥機中干燥4h;用60%硝酸回流氧化碳纖維7h，過濾，去離子水洗滌至PH為6，于120 °C鼓風(fēng)干燥機中干燥至恒重;將硝酸氧化的碳纖維置于衣康酸二甲酯、馬來酸酐及相當(dāng)于其總重量份的12倍的去離子水配置的溶液中，超聲50min，60°C干燥，得到表面改性的碳纖維和玻璃纖維；
(2)高聚物包覆氧化鋁的制備
將氧化鋁研磨篩分，超聲分散在四氫呋喃和甲苯中，再加入甲苯-2，4-二異氰酸酯、催化劑、阻聚劑混合均勻；在30°C下，緩慢滴加(甲基)丙烯酸羥丙酯；升高溫度至60°C，反應(yīng)8h，得到高聚物包覆氧化鋁； (3)氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備
將尼龍6和尼龍66—起置于85°C的鼓風(fēng)干燥機中干燥10h，與表面改性的碳纖維和玻璃纖維、高聚物包覆氧化招、氟招酸鉀、二砸化銀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。
[0013]經(jīng)測試，本發(fā)明的耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)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(quán)項】
1.一種耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于，所述的導(dǎo)熱復(fù)合材料由下列重量份的原料制成:尼龍6 200份、尼龍66 40-50份、氧化鋁20-30份、玻璃纖維8-10、碳纖維15-20份、丙酮50-60份、60-70%硝酸80-100份、衣康酸二甲酯3-4份、馬來酸酐3-4份、甲苯-2，4-二異氰酸酯15-20份、(甲基)丙烯酸羥丙酯20-25份、催化劑0.4-1份、阻聚劑0.4-2份、氟鋁酸鉀3-5份、二砸化鈮3-4份、四氫呋喃150-170份、甲苯80-100份、去離子水適量。2.—種耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于，所述的導(dǎo)熱復(fù)合材料由如下步驟制得: (1)玻璃纖維碳纖維的表面改性 將玻璃纖維和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(fēng)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(fēng)干燥機中干燥至恒重;將硝酸氧化的碳纖維置于衣康酸二甲酯、馬來酸酐及相當(dāng)于其總重量份的10-12倍的去離子水配置的溶液中，超聲40-50min，50-60°C干燥，得到表面改性的碳纖維和玻璃纖維； (2)高聚物包覆氧化鋁的制備 將氧化鋁研磨篩分，超聲分散在四氫呋喃和甲苯中，再加入甲苯-2，4-二異氰酸酯、催化劑、阻聚劑混合均勻;在30-40°C下，緩慢滴加(甲基)丙烯酸羥丙酯;升高溫度至50-60°C，反應(yīng)5-8h，得到高聚物包覆氧化招； (3)氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備 將尼龍6和尼龍66—起置于80-85°C的鼓風(fēng)干燥機中干燥8-10h，與表面改性的碳纖維和玻璃纖維、高聚物包覆氧化鋁、氟鋁酸鉀、二砸化鈮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.—種耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)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(fù)配。4.一種耐候性的LED燈用氧化鋁-尼龍導(dǎo)熱復(fù)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(fù)配。
【文檔編號】C08K7/14GK106046771SQ201610545436
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】肖憲書
【申請人】蚌埠高華電子股份有限公司