一种led用氧化石墨烯-纳米氮化铝填充改性的pps/pbt复合导热塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及导热塑料制备技术领域，尤其涉及一种LED用氧化石墨烯-纳米氮化 铝填充改性的PPS/PBT复合导热塑料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] LED作为一代新型的光源，其出光效率及寿命与芯片的工作温度具有直接的关 系，散热问题历来是关注的焦点。无论LED芯片封装还是灯具设计应用，往往需要通过导热 材料来释放LED所产生的热量，用于散热的成本也占据了系统成本约20%~30%的比重，寻 求高性价比的散热解决方案也一直成为业者追求的目标。 目前在LED照明光源和灯具生产中，主要采用金属铝材或陶瓷材料作为导热散热系 统，然而，这些材料在实际使用过程中均存在一些缺陷，比如铝基散热材料虽然具有较为优 良的散热能力，但其存在成型工艺周期长、本身具有导电性以及造型单一等问题，而陶瓷材 料虽然绝缘，但比重大、成型难度高，不利于批量生产，其应用也受到限制。
[0003] 有机导热塑料近年来逐渐开始受到业内关注，首先塑料本身具有良好的绝缘、轻 质、价廉、形状多样化等优势，为LED照明产品的生产提供了一种新的思路和解决方案，导 热塑料的难点在于提高其导热性，传统的生产方法主要是通过在塑料中直接掺混高导热填 料共混密炼挤出得到，这种方法生产得到的导热塑料普遍存在导热不均、填料利用率低的 问题，其综合导热散热效果仍待改进。
【发明内容】
[0004] 本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种LED用氧化石墨烯-纳米氮 化铝填充改性的PPS/PBT复合导热塑料及其制备方法。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种LED用氧化石墨烯-纳米氮化铝填充改性的PPS/PBT复合导热塑料，其特征在于， 该复合塑料由以下重量份的原料制成：PPS母粒70-80、PBT母粒25-30、氧化石墨烯10-15、 亚磷酸三苯酯〇. 2-0. 3、抗氧剂1010 0. 1-0. 2、纳米氮化铝25-30、硅烷偶联剂1-2、钙锌稳 定剂1-1.5。
[0006] 所述的一种LED用氧化石墨烯-纳米氮化铝填充改性的PPS/PBT复合导热塑料的 制备方法为： (1) 制备PBT-氧化石墨烯复合纤维：先将氧化石墨烯与0. 2-0. 3重量份的硅烷偶联剂 搅拌混合均匀，随后将其与PBT母粒搅拌混合均匀，所得混合料经熔融纺丝工艺制成长度 为20-30mm、直径为50-80μπι的复合短纤维备用； (2) 制备PPS-纳米氮化铝复合纤维：先将纳米氮化铝与剩余重量份的硅烷偶联剂混 合均匀，随后将其与PPS母粒混合搅拌分散均匀，所得物料经过熔融纺丝工艺制成长度为 10-20mm、直径为60-100μm的复合短纤维备用； (3)将步骤（1)及（2)所得复合短纤维及其它剩余物料混合均匀后投入双螺杆挤出机 中，在240-250°C条件下挤出造粒，即得所述复合导热塑料。
[0007] 有益效果：本发明将PPS塑料与PBT塑料混合使用，综合了两者的优点，具有良好 的力学性能和耐热防腐蚀功效，并利用氧化石墨烯和纳米氮化铝分别对PBT、PPS进行导热 改性处理，为了提高导热材料在树脂中分散性，采用熔融纺丝的工艺将其制成复合短纤维， 而这两种复合短纤维在后期混炼过程中分散结合的更为均匀，可形成均匀稳定的热传递网 络，可以明显的改善传统生产方法带来的塑料导热不均的现象，提高导热填料利用率，测试 结果表明这种复合导热塑料具有优良的导热性，耐热稳定，安全环保，可广泛的应用于LED 散热领域。
【具体实施方式】 实施例
[0008] 该实施例的复合塑料由以下重量份的原料制备得到：PPS母粒75、PBT母粒28、氧 化石墨烯12、亚磷酸三苯酯0. 2、抗氧剂1010 0. 1、纳米氮化铝28、硅烷偶联剂1. 5、钙锌稳 定剂1.2。
[0009] 所述的一种LED用氧化石墨稀-纳米氮化错填充改性的PPS/PBT复合导热塑料的 制备方法为： (1) 制备PBT-氧化石墨烯复合纤维：先将氧化石墨烯与0. 2重量份的硅烷偶联剂搅 拌混合均匀，随后将其与PBT母粒搅拌混合均匀，所得混合料经熔融纺丝工艺制成长度为 25mm、直径为70μm的复合短纤维备用； (2) 制备PPS-纳米氮化铝复合纤维：先将纳米氮化铝与剩余重量份的硅烷偶联剂混 合均匀，随后将其与PPS母粒混合搅拌分散均匀，所得物料经过熔融纺丝工艺制成长度为 15mm、直径为80μm的复合短纤维备用； (3) 将步骤（1)及（2)所得复合短纤维及其它剩余物料混合均匀后投入双螺杆挤出机 中，在245°C条件下挤出造粒，即得所述复合导热塑料。
[0010] 本实施例所制得的复合导热塑料的性能测试结果为：
【主权项】
1. 一种LED用氧化石墨烯-纳米氮化铝填充改性的PPS/PBT复合导热塑料，其特征 在于，该复合塑料由以下重量份的原料制成：PPS母粒70-80、PBT母粒25-30、氧化石墨烯 10-15、亚磷酸三苯酯0. 2-0. 3、抗氧剂1010 0. 1-0. 2、纳米氮化铝25-30、硅烷偶联剂1-2、 钙锌稳定剂1-1. 5。2. 如权利要求1所述的一种LED用氧化石墨烯-纳米氮化铝填充改性的PPS/PBT复合 导热塑料及其制备方法，其特在于，所述的制备方法为： (1) 制备PBT-氧化石墨烯复合纤维：先将氧化石墨烯与0. 2-0. 3重量份的硅烷偶联剂 搅拌混合均匀，随后将其与PBT母粒搅拌混合均匀，所得混合料经熔融纺丝工艺制成长度 为20-30mm、直径为50-80 ym的复合短纤维备用； (2) 制备PPS-纳米氮化铝复合纤维：先将纳米氮化铝与剩余重量份的硅烷偶联剂混 合均匀，随后将其与PPS母粒混合搅拌分散均匀，所得物料经过熔融纺丝工艺制成长度为 10-20mm、直径为60-100 ym的复合短纤维备用； (3) 将步骤（1)及（2)所得复合短纤维及其它剩余物料混合均匀后投入双螺杆挤出机 中，在240-250°C条件下挤出造粒，即得所述复合导热塑料。
【专利摘要】本发明公开了一种LED用氧化石墨烯-纳米氮化铝填充改性的PPS/PBT复合导热塑料及其制备方法，该导热塑料将PPS塑料与PBT塑料混合使用，综合了两者的优点，具有良好的力学性能和耐热防腐蚀功效，并利用氧化石墨烯和纳米氮化铝分别对PBT、PPS进行导热改性处理，为了提高导热材料在树脂中分散性，采用熔融纺丝的工艺将其制成复合短纤维，而这两种复合短纤维在后期混炼过程中分散结合的更为均匀，可形成均匀稳定的热传递网络，可以明显的改善传统生产方法带来的塑料导热不均的现象，提高导热填料利用率，测试结果表明这种复合导热塑料具有优良的导热性，耐热稳定，安全环保，可广泛的应用于LED散热领域。
【IPC分类】C08L67/02, C08K5/28, D01F6/92, C08K13/06, C08K5/134, C08L81/02, D01F6/94, D01F1/10, C08K3/04, C08K5/526
【公开号】CN105238044
【申请号】CN201510589411
【发明人】肖宪书
【申请人】蚌埠高华电子股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月16日