一种尼龙导热新材料的制作工艺的制作方法

文档序号:13067574阅读:266来源:国知局

本发明涉及导热材料技术领域,一种尼龙导热新材料的制作工艺。



背景技术:

目前,新型的led光源已经获得大规模的应用,但是led发光有很大一部分转变成了热量,如果不及时散发出去,会使得led发光效率下降甚至烧坏。早期人们将铸铝加工成散热的外壳用于led的散热,但是由于其加工工序多,效率低,价格贵,不适应大规模的led照明生产。导热尼龙由于其成型简单,造型多变,生产效率高,价格便宜而可作为做led散热外壳,并迅速获得广泛的应用。

现有技术下的尼龙导热材料依然普遍存在使用效果差,制作工艺复杂并且阻燃效果以及导热效果都有很大的提升空间。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种尼龙导热新材料的制作工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种尼龙导热新材料的制作工艺,包括以下步骤

1)定量:按照既定的比例称取需要使用的物料,物料包括有:尼龙树脂、氧化物填料、防护填料、导热填料、纳米石墨烯、铝纤维、阻燃剂、增塑剂、增粘剂、偶联剂、抗氧化剂,其中,防护填料包括有沸石粉、油溶性酚醛树脂、二甲基硅油和乙烯基硅油;

2)研磨:将尼龙树脂研磨和氧化物填料进行研磨,过筛2-4次,得到100-200目的粉料;

3)初步混合:将步骤2)中得到的粉料进行混合并进行搅拌,用高速配料搅拌机充分搅拌20-35min,然后先后加入增塑剂、导热填料、纳米石墨烯、铝纤维、阻燃剂、增塑剂、增粘剂、偶联剂、抗氧化剂进行混合,并使用加热装置加热,温度设定在95-160℃之间,当温度升至设定温度后,持续搅拌;

4)防护填料:按照沸石粉:油溶性酚醛树脂:二甲基硅油:乙烯基硅油=3:1:1:1的质量比例选取物质,并按照以下步骤制成:

s1:将沸石粉通过振动筛过滤,并将沸石粉放置在水平振动的平台上,往复振动35-45min,使用筛子过滤,选取50-100目的沸石粉;

s2:将油溶性酚醛树脂、二甲基硅油和乙烯基硅油共同放入到加热装置中,设定温度在50-75℃之间,持续搅拌6-9min;

s3:将s1步骤中得到的沸石粉放入到容器中,向其中加入s2步骤中得到的混合油体;

s4:把s3步骤中的容器放入到高压环境中,进行超高压处理并辅助以超声波处理,持续15min后,取出沥干,至此,得到防护填料;

5)降温混合:将步骤3)中的加热装置温度设定在35-45℃之间,并将防护填料加入其中,持续搅拌15-25min后得到混合原料;

6)挤出成型:使用加热装置对混合原料进行加热,充分加热至240-260℃,在熔融状态下挤出。

优选的,各物质所占比例为(按质量百分比计):尼龙树脂33%、氧化物填料7%、防护填料13%、导热填料20%、纳米石墨烯5%、铝纤维5%、阻燃剂7%、增塑剂3%、增溶剂3%、增粘剂2%、偶联剂1%、抗氧化剂1%。

优选的,各物质所占比例为(按质量百分比计):尼龙树脂30%、氧化物填料7%、防护填料13%、导热填料19%、纳米石墨烯6%、铝纤维6%、阻燃剂6%、增塑剂3%、增溶剂3%、增粘剂3%、偶联剂2%、抗氧化剂2%。

优选的,各物质所占比例为(按质量百分比计):尼龙树脂21%、氧化物填料7%、防护填料11%、导热填料20%、纳米石墨烯7%、铝纤维7%、阻燃剂7%、增塑剂5%、增溶剂5%、增粘剂4%、偶联剂3%、抗氧化剂3%。

优选的,所述氧化物填料为氧化铝或氧化镁。

优选的,所述导热填料为氧化钙、氧化锌、氮化硼、碳化硅和钨粉中的一种或多种组成,且氧化钙、氧化锌、氮化硼、碳化硅和钨粉均为纳米级。

优选的,所述阻燃剂为铝镁系阻燃剂,所述增塑剂为邻苯二甲酸二酯。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的配方更加简单,并且更加的科学合理,通过合理加入的沸石能够将导热油进行较好的锁住,经过合理的制作工艺后,在接触到热量后能够迅速实现吸收和传递,总的来说,本发明相比传统的尼龙导热材料,其导热效率和导热质量,以及使用寿命都有了很大程度上的提高,具有很广泛的使用前景,利于推广。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明提供一种技术方案:一种尼龙导热新材料的制作工艺,包括以下步骤

1)定量:按照既定的比例称取需要使用的物料,物料包括有:尼龙树脂、氧化物填料、防护填料、导热填料、纳米石墨烯、铝纤维、阻燃剂、增塑剂、增粘剂、偶联剂、抗氧化剂,其中,防护填料包括有沸石粉、油溶性酚醛树脂、二甲基硅油和乙烯基硅油;

2)研磨:将尼龙树脂研磨和氧化物填料进行研磨,过筛2次,得到100目的粉料;

3)初步混合:将步骤2)中得到的粉料进行混合并进行搅拌,用高速配料搅拌机充分搅拌20min,然后先后加入增塑剂、导热填料、纳米石墨烯、铝纤维、阻燃剂、增塑剂、增粘剂、偶联剂、抗氧化剂进行混合,并使用加热装置加热,温度设定在95℃,当温度升至设定温度后,持续搅拌;

4)防护填料:按照沸石粉:油溶性酚醛树脂:二甲基硅油:乙烯基硅油=3:1:1:1的质量比例选取物质,并按照以下步骤制成:

s1:将沸石粉通过振动筛过滤,并将沸石粉放置在水平振动的平台上,往复振动35min,使用筛子过滤,选取50目的沸石粉;

s2:将油溶性酚醛树脂、二甲基硅油和乙烯基硅油共同放入到加热装置中,设定温度在50℃,持续搅拌6min;

s3:将s1步骤中得到的沸石粉放入到容器中,向其中加入s2步骤中得到的混合油体;

s4:把s3步骤中的容器放入到高压环境中,进行超高压处理并辅助以超声波处理,持续15min后,取出沥干,至此,得到防护填料;

5)降温混合:将步骤3)中的加热装置温度设定在35℃,并将防护填料加入其中,持续搅拌15min后得到混合原料;

6)挤出成型:使用加热装置对混合原料进行加热,充分加热至240℃,在熔融状态下挤出。

其中:各物质所占比例为(按质量百分比计):尼龙树脂33%、氧化物填料7%、防护填料13%、导热填料20%、纳米石墨烯5%、铝纤维5%、阻燃剂7%、增塑剂3%、增溶剂3%、增粘剂2%、偶联剂1%、抗氧化剂1%,氧化物填料为氧化铝或氧化镁,导热填料为氧化钙、氧化锌、氮化硼、碳化硅和钨粉中的一种或多种组成,且氧化钙、氧化锌、氮化硼、碳化硅和钨粉均为纳米级,阻燃剂为铝镁系阻燃剂,增塑剂为邻苯二甲酸二酯。

实施例二

本发明提供一种技术方案:一种尼龙导热新材料的制作工艺,包括以下步骤

1)定量:按照既定的比例称取需要使用的物料,物料包括有:尼龙树脂、氧化物填料、防护填料、导热填料、纳米石墨烯、铝纤维、阻燃剂、增塑剂、增粘剂、偶联剂、抗氧化剂,其中,防护填料包括有沸石粉、油溶性酚醛树脂、二甲基硅油和乙烯基硅油;

2)研磨:将尼龙树脂研磨和氧化物填料进行研磨,过筛3次,得到150目的粉料;

3)初步混合:将步骤2)中得到的粉料进行混合并进行搅拌,用高速配料搅拌机充分搅拌28min,然后先后加入增塑剂、导热填料、纳米石墨烯、铝纤维、阻燃剂、增塑剂、增粘剂、偶联剂、抗氧化剂进行混合,并使用加热装置加热,温度设定在120℃之间,当温度升至设定温度后,持续搅拌;

4)防护填料:按照沸石粉:油溶性酚醛树脂:二甲基硅油:乙烯基硅油=3:1:1:1的质量比例选取物质,并按照以下步骤制成:

s1:将沸石粉通过振动筛过滤,并将沸石粉放置在水平振动的平台上,往复振动40min,使用筛子过滤,选取80目的沸石粉;

s2:将油溶性酚醛树脂、二甲基硅油和乙烯基硅油共同放入到加热装置中,设定温度在60℃,持续搅拌8min;

s3:将s1步骤中得到的沸石粉放入到容器中,向其中加入s2步骤中得到的混合油体;

s4:把s3步骤中的容器放入到高压环境中,进行超高压处理并辅助以超声波处理,持续15min后,取出沥干,至此,得到防护填料;

5)降温混合:将步骤3)中的加热装置温度设定在40℃,并将防护填料加入其中,持续搅拌20min后得到混合原料;

6)挤出成型:使用加热装置对混合原料进行加热,充分加热至250℃,在熔融状态下挤出。

其中:各物质所占比例为(按质量百分比计):尼龙树脂30%、氧化物填料7%、防护填料13%、导热填料19%、纳米石墨烯6%、铝纤维6%、阻燃剂6%、增塑剂3%、增溶剂3%、增粘剂3%、偶联剂2%、抗氧化剂2%,氧化物填料为氧化铝或氧化镁,导热填料为氧化钙、氧化锌、氮化硼、碳化硅和钨粉中的一种或多种组成,且氧化钙、氧化锌、氮化硼、碳化硅和钨粉均为纳米级,阻燃剂为铝镁系阻燃剂,增塑剂为邻苯二甲酸二酯。

实施例三

本发明提供一种技术方案:一种尼龙导热新材料的制作工艺,包括以下步骤

1)定量:按照既定的比例称取需要使用的物料,物料包括有:尼龙树脂、氧化物填料、防护填料、导热填料、纳米石墨烯、铝纤维、阻燃剂、增塑剂、增粘剂、偶联剂、抗氧化剂,其中,防护填料包括有沸石粉、油溶性酚醛树脂、二甲基硅油和乙烯基硅油;

2)研磨:将尼龙树脂研磨和氧化物填料进行研磨,过筛4次,得到200目的粉料;

3)初步混合:将步骤2)中得到的粉料进行混合并进行搅拌,用高速配料搅拌机充分搅拌35min,然后先后加入增塑剂、导热填料、纳米石墨烯、铝纤维、阻燃剂、增塑剂、增粘剂、偶联剂、抗氧化剂进行混合,并使用加热装置加热,温度设定在160℃,当温度升至设定温度后,持续搅拌;

4)防护填料:按照沸石粉:油溶性酚醛树脂:二甲基硅油:乙烯基硅油=3:1:1:1的质量比例选取物质,并按照以下步骤制成:

s1:将沸石粉通过振动筛过滤,并将沸石粉放置在水平振动的平台上,往复振动45min,使用筛子过滤,选取100目的沸石粉;

s2:将油溶性酚醛树脂、二甲基硅油和乙烯基硅油共同放入到加热装置中,设定温度在75℃,持续搅拌9min;

s3:将s1步骤中得到的沸石粉放入到容器中,向其中加入s2步骤中得到的混合油体;

s4:把s3步骤中的容器放入到高压环境中,进行超高压处理并辅助以超声波处理,持续15min后,取出沥干,至此,得到防护填料;

5)降温混合:将步骤3)中的加热装置温度设定在45℃,并将防护填料加入其中,持续搅拌25min后得到混合原料;

6)挤出成型:使用加热装置对混合原料进行加热,充分加热至260℃,在熔融状态下挤出。

其中:各物质所占比例为(按质量百分比计):尼龙树脂21%、氧化物填料7%、防护填料11%、导热填料20%、纳米石墨烯7%、铝纤维7%、阻燃剂7%、增塑剂5%、增溶剂5%、增粘剂4%、偶联剂3%、抗氧化剂3%,氧化物填料为氧化铝或氧化镁,导热填料为氧化钙、氧化锌、氮化硼、碳化硅和钨粉中的一种或多种组成,且氧化钙、氧化锌、氮化硼、碳化硅和钨粉均为纳米级,阻燃剂为铝镁系阻燃剂,增塑剂为邻苯二甲酸二酯。

通过对上述三组实施例进行对比实验,能够发现,三组实施例均能够生产出性能优良的尼龙导热材料,与传统的材料相比,本发明制作的尼龙导热材料,使用效果更好,在初步接触到热量时,能够迅速实现热量的吸收和传递,具有很好的使用效果,并且具有很好的阻燃效果,相比传统的尼龙导热材料,具有更好的热传递效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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