一種led光源用聚四氟乙烯基摻雜納米錫散熱材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED散熱材料，具體涉及一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米錫散熱材料及其制備方法及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED是發(fā)光二極管的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體電子元件，具有體積小、壽命長(zhǎng)、耗電量低、反應(yīng)速度快、發(fā)光效率高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的作為替代傳統(tǒng)光源的最具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，在實(shí)際生活中也得到廣泛的應(yīng)用，目前的LED產(chǎn)品仍存在許多問(wèn)題，其中散熱問(wèn)題一直是重中之重，常見(jiàn)的散熱材料多為高導(dǎo)熱金屬、高導(dǎo)熱無(wú)機(jī)材料以及這些材料復(fù)配燒結(jié)而成，這些材料存在切割成型難度大，成本較高，易受環(huán)境腐蝕等缺點(diǎn)，而以塑料與導(dǎo)熱填料復(fù)配制成的散熱材料，既能發(fā)揮良好的散熱效果，又能提高材料的環(huán)境適應(yīng)性，達(dá)到高效穩(wěn)定的使用性能。
[0003]聚四氟乙烯具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、易清潔等諸多優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為塑料之王；氮化鋁導(dǎo)熱性能好，熱膨脹系數(shù)小，以這兩者為基料混合燒制的散熱材料能彌補(bǔ)傳統(tǒng)LED散熱的缺陷，有突出的使用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米錫散熱材料及其制備方法，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米錫散熱材料及其制備方法，其特征在于，本發(fā)明材料由以下重量份的原料制成:400-600目γ型氧化鋁微粉5-8、聚三氟氯乙烯2-4、磷酸三鈉0.1-0.2、納米錫2-3、常溫?zé)o泡表面活性劑1-2、水30-40、硅酸鈉3-5、200_300目娃銷(xiāo)分子篩4-5、固含量為15-20%的娃溶膠4-5、六偏磷酸鈉1-2、400_600目氮化銷(xiāo)微粉20-25、200-300目聚四氟乙烯微粉40-50、助劑2-3。
[0005]所述的助劑由以下重量份的原料制成:聚丙烯酸鈉1-3、仲丁醇鋁0.1-0.2、鋁酸酯偶聯(lián)劑6-8、納米氧化鋁3-5、0.05%磷酸溶液4-5、十二烷基苯磺酸鈉1_2、水25-30，制備方法為:先將納米氧化鋁投入磷酸溶液中，超聲浸泡20-30min，酸處理后的粉體水洗至中性后干燥，并與水混合配制成氧化鋁溶膠，最后再將其它剩余物料與溶膠混合，高速攪拌分散50-60min，即得助劑。
[0006]所述的一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米錫散熱材料及其制備方法，其制備方法為:
(I)先將納米錫與硅溶膠混合，超聲分散20-30min，使納米錫在溶膠中均勻分散，隨后再加入硅鋁分子篩，攪拌混合均勻后將混合物料在120-150°C條件下熱處理2-3h，熱處理后的物料冷卻后研磨分散20-30min，所得物料備用；
(2 )將硅酸鈉、磷酸三鈉、常溫?zé)o泡表面活性劑投入水中，攪拌使物料完全溶解分散后，投入聚四氟乙烯微粉，繼續(xù)攪拌分散40-50min，接著加入步驟(I)所得物料及其它剩余物料，混合研磨分散2-3h，待物料完全混合均勻后壓制成型，成型后坯體在50-60°C條件下放料15-20h，完全除去水分，所得坯體在350-380°C條件下燒制30_40min，隨后冷卻至室溫，即得。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:以硅酸鈉、磷酸三鈉以及表面活性劑的混合水溶液作為粘結(jié)劑，提高了聚四氟乙烯粉體的表面潤(rùn)濕性，與其它原料更易粘結(jié)成型，而硅鋁分子篩負(fù)載納米錫混合粉體經(jīng)高溫?zé)崽幚砗?，能均勻穩(wěn)定的摻雜與基體材料中，提高了材料的導(dǎo)熱能力，添加的助劑有促原料相容的功效；本發(fā)明制備的聚四氟乙烯-氮化鋁復(fù)混塑料基散熱材料具有高效、均勻、穩(wěn)定的導(dǎo)熱性，耐環(huán)境腐蝕、熱穩(wěn)定性好，表面潔凈耐臟，安全絕緣，易于加工切削，是一種環(huán)保高效的LED燈具散熱材料。
【具體實(shí)施方式】
實(shí)施例
[0008]本實(shí)施例散熱材料由以下重量份原料制成:400目γ型氧化鋁微粉8、聚三氟氯乙烯4、磷酸三鈉0.1、納米錫3、常溫?zé)o泡表面活性劑2、水40、硅酸鈉5、300目硅鋁分子篩5、固含量為20%的硅溶膠5、六偏磷酸鈉2、600目氮化鋁微粉25、300目聚四氟乙烯微粉50、助劑3。
[0009]所述的助劑由以下重量份的原料制成:聚丙烯酸鈉2、仲丁醇鋁0.1、鋁酸酯偶聯(lián)劑7、納米氧化鋁4、0.05%磷酸溶液5、十二烷基苯磺酸鈉1.6、水28，制備方法為:先將納米氧化鋁投入磷酸溶液中，超聲浸泡30min，酸處理后的粉體水洗至中性后干燥，并與水混合配制成氧化鋁溶膠，最后再將其它剩余物料與溶膠混合，高速攪拌分散55min，即得助劑。
[0010]所述的一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米錫散熱材料及其制備方法，其制備方法為:
(I)先將納米錫與硅溶膠混合，超聲分散30min，使納米錫在溶膠中均勻分散，隨后再加入硅鋁分子篩，攪拌混合均勻后將混合物料在120-150°C條件下熱處理3h，熱處理后的物料冷卻后研磨分散30min，所得物料備用；
(2 )將硅酸鈉、磷酸三鈉、常溫?zé)o泡表面活性劑投入水中，攪拌使物料完全溶解分散后，投入聚四氟乙烯微粉，繼續(xù)攪拌分散50min，接著加入步驟(I)所得物料及其它剩余物料，混合研磨分散2.5h，待物料完全混合均勻后壓制成型，成型后坯體在50-60°C條件下放料18h，完全除去水分，所得坯體在350-380°C條件下燒制40min，隨后冷卻至室溫，即得。
[0011]本實(shí)施例所制得的材料根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試得到的性能指標(biāo)如下:
拉伸強(qiáng)度為:45.3MPa ;斷裂伸長(zhǎng)率:0.37% ;介電強(qiáng)度:23.4KV/mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為5.9W/m.k ;熱擴(kuò)散系數(shù)為29.8mm2/s ;線性熱膨脹系數(shù)較單一聚四氟乙烯降低了 76% ;耐光照老化性能等級(jí):4.5級(jí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米錫散熱材料及其制備方法，其特征在于，該材料由以下重量份的原料制成:400-600目γ型氧化鋁微粉5-8、聚三氟氯乙烯2-4、磷酸三鈉0.1-0.2、納米錫2-3、常溫?zé)o泡表面活性劑1-2、水30-40、硅酸鈉3_5、200-300目硅鋁分子篩4-5、固含量為15-20%的硅溶膠4-5、六偏磷酸鈉1-2、400_600目氮化鋁微粉20-25、200-300目聚四氟乙烯微粉40-50、助劑2-3 ； 所述的助劑由以下重量份的原料制成:聚丙烯酸鈉1-3、仲丁醇鋁0.1-0.2、鋁酸酯偶聯(lián)劑6-8、納米氧化鋁3-5、0.05%磷酸溶液4-5、十二烷基苯磺酸鈉1_2、水25-30，制備方法為:先將納米氧化鋁投入磷酸溶液中，超聲浸泡20-30min，酸處理后的粉體水洗至中性后干燥，并與水混合配制成氧化鋁溶膠，最后再將其它剩余物料與溶膠混合，高速攪拌分散50-60min，即得助劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米錫散熱材料及其制備方法，其制備方法為: (I)先將納米錫與硅溶膠混合，超聲分散20-30min，使納米錫在溶膠中均勻分散，隨后再加入硅鋁分子篩，攪拌混合均勻后將混合物料在120-150°C條件下熱處理2-3h，熱處理后的物料冷卻后研磨分散20-30min，所得物料備用； (2 )將硅酸鈉、磷酸三鈉、常溫?zé)o泡表面活性劑投入水中，攪拌使物料完全溶解分散后，投入聚四氟乙烯微粉，繼續(xù)攪拌分散40-50min，接著加入步驟(I)所得物料及其它剩余物料，混合研磨分散2-3h，待物料完全混合均勻后壓制成型，成型后坯體在50-60°C條件下放料15-20h，完全除去水分，所得坯體在350-380°C條件下燒制30_40min，隨后冷卻至室溫，即得。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及LED散熱材料，具體涉及一種LED光源用聚四氟乙烯基摻雜納米錫散熱材料及其制備方法，由以下重量份的原料制成：400-600目γ型氧化鋁微粉5-8、聚三氟氯乙烯2-4、磷酸三鈉0.1-0.2、納米錫2-3、常溫?zé)o泡表面活性劑1-2、水30-40、硅酸鈉3-5、200-300目硅鋁分子篩4-5、固含量為15-20%的硅溶膠4-5、六偏磷酸鈉1-2、400-600目氮化鋁微粉20-25、200-300目聚四氟乙烯微粉40-50、助劑2-3；本發(fā)明制備的散熱材料具有高效、均勻、穩(wěn)定的導(dǎo)熱性，耐環(huán)境腐蝕、熱穩(wěn)定性好，表面潔凈耐臟，安全絕緣，易于加工切削，是一種環(huán)保高效的LED燈具散熱材料。
【IPC分類(lèi)】F21V29-87, F21Y101-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104832894
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510168833
【發(fā)明人】張超, 鄭穎, 肖建平
【申請(qǐng)人】安徽中威光電材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月11日