[发明专利]一种LED灯用耐老化散热塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及散热塑料领域，尤其涉及一种LED灯用耐老化散热塑料及其制备方法。

背景技术

发光二极管( LED) 是继白炽灯、荧光灯、高强度气体灯之后的第四代光源，具有工作电压低、耗电量小、寿命长的特点，因此具有良好的发展和应用前景。LED 在工作过程中有10% ～20%的电能转化为光能，其余的则转化为热能，因此散热是制约LED 能否广泛应用的关键问题之一，降低芯片的结温有利于LED 寿命的延长以及发光效率的提高等。

由于纯的塑料导热系数低，远不及金属和陶瓷，但是由于金属的成本高，陶瓷易碎，产生了兼具导热性、韧性、耐冲击性、重量轻、易加工的散热塑料。但是目前是散热塑料散热性依然较差，还存在散热填料易团聚，与塑料基体之间的界面结合性能差的问题，使得散热塑料的机械性能较差，只能用在较为低端功率较小的产品上，因此需要改进散热塑料的性能，来适应LED灯科技的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED灯用耐老化散热塑料，该散热塑料的耐光老化性、耐冲击性和韧性好，散热性好。

本发明的技术方案如下：

一种LED灯用耐老化散热塑料，其特征在于由下列重量份的原料制成：钨酸锆5-6、氮化铝8-9、纳米纤维素1-1.5、微米级氧化锌16-18、明胶1.5-1.6、硅烷偶联剂kh-550 0.3-0.4、水适量、丙烯酸0.8-1.1、甲基丙烯酸甲酯1-1.5、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.5-0.6、苯乙烯2-2.5、聚碳酸酯66-70、硅胶0.5-0.8、乙醇适量。

所述的LED灯用耐老化散热塑料的生产方法，其特征在于：

（1）将微米级氧化锌加入2-3倍重量份的水，搅拌后加入硅烷偶联剂kh-550，搅拌20-30分钟，再加入纳米纤维素，搅拌20-30分钟，过滤，得到改性的微米级氧化锌；

（2）丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯混合，加入3-4倍重量份的乙醇，搅拌均匀，加入改性的微米级氧化锌，搅拌均匀，加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌反应20-30分钟，再加入钨酸锆、明胶搅拌反应30-40分钟，再加入氮化铝，搅拌反应1-2个小时，过滤，烘干，粉碎，过20目筛，得到粉末；

（3）将其他剩余成分以及第（2）步得到的粉末送入搅拌机，搅拌均匀，再送入双螺杆挤压机挤出，成型，冷却即得。

本发明的有益效果

本发明散热塑料使用了微米级氧化锌，提高了塑料的耐光老化性、耐冲击性和韧性，通过配合使用钨酸锆、氮化铝，提高了氧化锌的导热性，降低了成本，延长了灯具的使用寿命；本发明方法能够增强填料与基体之间的结合性能，防止开裂、团聚等现象，使得本发明的散热塑料不仅具有吸水率低，耐热性、低温特性、表面硬度高等优异的特性，而且散热性好。

具体实施方式

一种LED灯用耐老化散热塑料，由下列重量份（公斤）的原料制成：钨酸锆5.6、氮化铝8.6、纳米纤维素1.3、微米级氧化锌17、明胶1.5、硅烷偶联剂kh-550 0.3、水适量、丙烯酸1、甲基丙烯酸甲酯1.3、N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.5、苯乙烯2.3、聚碳酸酯68、硅胶0.7、乙醇适量。

所述的LED灯用耐老化散热塑料的生产方法，其特征在于：

（1）将微米级氧化锌加入3倍重量份的水，搅拌后加入硅烷偶联剂kh-550，搅拌25分钟，再加入纳米纤维素，搅拌25分钟，过滤，得到改性的微米级氧化锌；

（2）丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯混合，加入4倍重量份的乙醇，搅拌均匀，加入改性的微米级氧化锌，搅拌均匀，加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌反应25分钟，再加入钨酸锆、明胶搅拌反应35分钟，再加入氮化铝，搅拌反应1.5个小时，过滤，烘干，粉碎，过20目筛，得到粉末；

（3）将其他剩余成分以及第（2）步得到的粉末送入搅拌机，搅拌均匀，再送入双螺杆挤压机挤出，成型，冷却即得。

实验数据：该散热塑料的散热系数为1.849W/mk。