CN103992639A - 一种导热尼龙塑料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导热尼龙塑料及其制备方法和应用,其配方为尼龙-66为90~110份,碳化硅50~70份,氢氧化铝15~25份,偶联剂A-151为2~4份,其步骤为1)称取原材料;2)处理碳化硅,备用;3)处理尼龙-66,备用;4)混合,设定双螺杆挤出设备的温度为230℃,将上述处理后的碳化硅与尼龙-66置于所述双螺杆技术设备中,呈熔融状态后,加入所述氢氧化铝混匀,然后,将混合物经过抽粒机,冷却,得到成品。该塑料应用于LED灯具外壳散热材料,或电子散热元件领域。上述塑料具有散热系数高,同时刚性高,冲击弹性很好,可以代替铝金属刚性,并且耐紫外线,耐气候老化性优异,阻燃性优异,使用寿命长,质量轻,加工效率高,产量大,成本低,适合应用于LED灯具外壳。
Description
技术领域
本发明涉及一种导热材料技术领域,特别是指一种导热尼龙塑料及其制备方法和应用。
背景技术
半导体发光二级管Light Emitting Diode(LED)是一种新型光源,具有体积小、耗电低、寿命长、无毒环保等诸多优点,发光功率转换接近98%以上,具有比传统节能照明灯具节能60%-80%以上的巨大优势,并且安装灵活方便,耐用可靠,使用寿命可达3~5万小时,是普通灯泡的30倍,相当于不间断照明三年时间。其缺点是发光效率高,放热量大,而作为LED核心部件的PN半导体结构,在热量积累的过程中,将电能转换为光能的效率会大大降低,严重影响了LED的使用寿命和发光效率。为提高材料的导热性能,市场上大都采用金属铝作为LED的灯具外壳材料。由于金属铝重量较大、设计自由度较低,重点是生产效率低下,***加工成本较高,因此,急需研发一种金属铝的替代品作为LED灯的散热器。
发明内容
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:一种导热尼龙塑料,其组分及重量份数为:
优选地,一种导热尼龙塑料,其组分及重量份数为:
本发明的技术方案还包括一种导热尼龙塑料的制备方法,其步骤为:
1)称取原材料的重量份数为,尼龙-66为90~110份,碳化硅为50~70份,氢氧化铝为15~25份,偶联剂A-151为2~4份;
2)处理碳化硅,将所述碳化硅通过气流法研磨机,取粒径为3000目的碳化硅,加入所述偶联剂A-151,在180℃下通过密炼机混合90min后,抽真空60min,备用;
3)处理尼龙-66,设定烘箱温度为120℃,将所述尼龙-66置于所述烘箱内,并烘烤120min后,将所述尼龙-66置于不锈钢罐中,备用;
4)混合,设定双螺杆挤出设备的温度为230℃,将上述处理后的碳化硅与尼龙-66置于所述双螺杆技术设备中,呈熔融状态后,加入所述氢氧化铝混匀,然后,将混合物经过抽粒机,冷却,得到成品。
优选地,一种导热尼龙塑料的制备方法,其步骤为:
1)称取原材料的重量份数为,尼龙-66为100份,碳化硅为60份,氢氧化铝为20份,偶联剂A-151为3份;
2)处理碳化硅,将所述碳化硅通过气流法研磨机,取粒径为3000目的碳化硅,加入所述偶联剂A-151,在180℃下通过密炼机混合90min后,抽真空60min,备用;
3)处理尼龙-66,设定烘箱温度为120℃,将所述尼龙-66置于所述烘箱内,并烘烤120min后,将所述尼龙-66置于不锈钢罐中,备用;
4)混合,设定双螺杆挤出设备的温度为230℃,将上述处理后的碳化硅与尼龙-66置于所述双螺杆技术设备中,呈熔融状态后,加入所述氢氧化铝混匀,然后,将混合物经过抽粒机,冷却,得到成品。
本发明的目的还包括,所述导热尼龙塑料应用于LED灯具外壳散热材料或电子散热元件领域。
与现有技术相比,具有如下积极效果:本发明提供了一种以尼龙-66为基材的、具有高导热系数及良好阻燃效果的导热尼龙塑料,作为工程塑料的尼龙-66自身具有较高的相对结晶度、较好的力学性能、化学稳定性及阻燃性能,且通过填充处理碳化硅(该填料具有高导热系数)进行改性,同时,该处理碳化硅在电气性能方面还有阻燃性,达到良好的阻燃效果。本发明的导热尼龙塑料,代替现有技术的金属铝作为LED灯的散热器,具有散热系数高、刚性高、冲击弹性很好等优点,同时,比金属铝的质量更轻,加工效率更高,产量更大,价格更低。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例1
制备实施例1的导热尼龙塑料,其步骤如下:
1)称取原材料的重量份数为,尼龙-66为100份,碳化硅为50份,氢氧化铝为15份,偶联剂A-151为3份;
2)处理碳化硅,将所述碳化硅通过气流法研磨机,取粒径为3000目的碳化硅,加入偶联剂A-151,在180℃下通过密炼机混合90min后,抽真空60min,备用;
3)处理尼龙-66,设定烘箱温度为120℃,将尼龙-66置于所述烘箱内,并烘烤120min后,将尼龙-66置于不锈钢罐中,备用;
4)混合,设定双螺杆挤出设备的温度为230℃,将上述处理后的碳化硅与尼龙-66置于所述双螺杆技术设备中,呈熔融状态后,加入所述氢氧化铝混匀,然后,将混合物经过抽粒机,冷却,得到成品。
实施例2
制备实施例2的导热尼龙塑料,其步骤如下:
1)称取原材料的重量份数为,尼龙-66为110份,碳化硅为70份,氢氧化铝为20份,偶联剂A-151为4份;
2)处理碳化硅,将所述碳化硅通过气流法研磨机,取粒径为3000目的碳化硅,加入偶联剂A-151,在180℃下通过密炼机混合90min后,抽真空60min,备用;
3)处理尼龙-66,设定烘箱温度为120℃,将尼龙-66置于所述烘箱内,并烘烤120min后,将尼龙-66置于不锈钢罐中,备用;
4)混合,设定双螺杆挤出设备的温度为230℃,将上述处理后的碳化硅与尼龙-66置于所述双螺杆技术设备中,呈熔融状态后,加入所述氢氧化铝混匀,然后,将混合物经过抽粒机,冷却,得到成品。
实施例3
制备实施例3的导热尼龙塑料,其步骤如下:
1)称取原材料的重量份数为,尼龙-66为90份,碳化硅为60份,氢氧化铝为25份,偶联剂A-151为2份;
2)处理碳化硅,将所述碳化硅通过气流法研磨机,取粒径为3000目的碳化硅,加入偶联剂A-151,在180℃下通过密炼机混合90min后,抽真空60min,备用;
3)处理尼龙-66,设定烘箱温度为120℃,将尼龙-66置于所述烘箱内,并烘烤120min后,将尼龙-66置于不锈钢罐中,备用;
4)混合,设定双螺杆挤出设备的温度为230℃,将上述处理后的碳化硅与尼龙-66置于所述双螺杆技术设备中,呈熔融状态后,加入所述氢氧化铝混匀,然后,将混合物经过抽粒机,冷却,得到成品。
实施例4
制备实施例4的导热尼龙塑料,其步骤如下:
1)称取原材料的重量份数为,尼龙-66为100份,碳化硅为60份,氢氧化铝为20份,偶联剂A-151为3份;
2)处理碳化硅,将所述碳化硅通过气流法研磨机,取粒径为3000目的碳化硅,加入偶联剂A-151,在180℃下通过密炼机混合90min后,抽真空60min,备用;
3)处理尼龙-66,设定烘箱温度为120℃,将尼龙-66置于所述烘箱内,并烘烤120min后,将尼龙-66置于不锈钢罐中,备用;
4)混合,设定双螺杆挤出设备的温度为230℃,将上述处理后的碳化硅与尼龙-66置于所述双螺杆技术设备中,呈熔融状态后,加入所述氢氧化铝混匀,然后,将混合物经过抽粒机,冷却,得到成品。
本发明的实施例1至4的具体性能测试见表一。
表一
从上述表格可以看出,本发明通过深入研究及配方优化,通过填充处理碳化硅(该填料具有高导热系数)进行改性,且该处理碳化硅在电气性能方面还有阻燃性,达到阻燃效果。使本产品的导热尼龙塑料具有符合国内市场发展的需求,具有散热系数高,同时刚性高,冲击弹性很好,可以代替铝金属刚性,并且耐紫外线,耐气候老化性优异,阻燃性优异,使用寿命长,与铝金属相比较具有质量轻,加工效率高,产量大,成本低,适合应用于LED灯具外壳。本发明公布旨在提供一种适用于LED灯具外壳的低成本导热尼龙材料。
本发明并不局限于上述实施方式,如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围,倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型。
Claims (4)
1.一种导热尼龙塑料,其特征在于,其组分及重量份数为:
2.根据权利要求1所述导热尼龙塑料,其特征在于,其组分及重量份数为:
3.根据权利要求1或2所述导热尼龙塑料的制备方法,其特征在于,其步骤为:
1)称取所述原材料;
2)处理碳化硅,将所述碳化硅通过气流法研磨机,取粒径为3000目的碳化硅,加入所述偶联剂A-151,在180℃下通过密炼机混合90min后,抽真空60min,备用;
3)处理尼龙-66,设定烘箱温度为120℃,将所述尼龙-66置于所述烘箱内,并烘烤120min后,将所述尼龙-66置于不锈钢罐中,备用;
4)混合,设定双螺杆挤出设备的温度为230℃,将上述处理后的碳化硅与尼龙-66置于所述双螺杆技术设备中,呈熔融状态后,加入所述氢氧化铝混匀,然后,将混合物经过抽粒机,冷却,得到成品。
4.根据权利要求1或2所述导热尼龙塑料的应用,其特征在于:应用于LED灯
具外壳散热材料或电子散热元件领域。
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