一種led光源用聚四氟乙烯基抗高溫蠕變穩(wěn)定的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抗高溫蠕變穩(wěn)定的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，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抗高溫蠕變穩(wěn)定的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抗高溫蠕變穩(wěn)定的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:200-300目鋯鈦酸鋇粉體1-2、硼酸鎂晶須2-3、聚釀諷樹(shù)脂粉3-5、納米娃粉1-3、400_600目氣化銷微粉20-25、娃酸納3-5、氛丙基二乙氧基硅烷1-3、固含量為10-15%的二氧化鈦溶膠5-6、聚乙二醇1-2、水30-40、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:聚醚硅油1-3、硅烷偶聯(lián)劑kh550 4-5、β - 二酮1-2、1-苯基-5-巰基四氮唑0.1-0.2、鋁酸鑭0.01-0.02、碳晶須12-15，固含量為10-15%的納米硅溶膠20-25，制備方法為:先將β - 二酮、1-苯基-5-巰基四氮唑、鋁酸鑭投入硅溶膠中，快速攪拌使物料在溶膠中均勻分散，隨后再加入碳晶須，攪拌混合均勻后室溫干燥除去水分，干燥后的物料與其它剩余成分混合，研磨分散20-30min，即得。
[0006]所述的一種LED光源用聚四氟乙烯基抗高溫蠕變穩(wěn)定的散熱材料及其制備方法，其制備方法為:
(1)先將硼酸鎂晶須、納米硅粉投入二氧化鈦溶膠中，超聲分散40-50min，隨后再將混合物料在120-150°C條件下熱處理3-4h，熱處理結(jié)束后將混合物料研磨分散20-30min，所得粉體備用；
(2)將硅酸鈉、聚乙二醇投入水中，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、聚乙二醇混合水溶液作為粘結(jié)劑，有效改善了聚四氟乙烯粉體表面性能，提高了原料間的相容性，經(jīng)二氧化鈦溶膠包覆熱處理后的硼酸鎂晶須、納米硅粉在基料中更易分散，有效的提高了材料的導(dǎo)熱性能和熱穩(wěn)定性，添加的聚醚砜顯著提高了聚四氟乙烯的抗高溫蠕變性，材料形態(tài)穩(wěn)定，而助劑有輔助提高材料尺寸穩(wěn)定性的功效；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，在使用時(shí)耐環(huán)境腐蝕、耐光、熱老化，表面潔凈耐臟，安全環(huán)保，易于加工切削，是一種新型節(jié)能的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:300目鋯鈦酸鋇粉體1、硼酸鎂晶須3、聚醚砜樹(shù)脂粉4、納米硅粉2、400目氮化鋁微粉24、硅酸鈉5、γ-氨丙基三乙氧基硅烷3、固含量為15%的二氧化鈦溶膠5、聚乙二醇2、水40、200目聚四氟乙烯微粉43、助劑2。
[0009]所述的助劑由以下重量份的原料制成:聚醚硅油2、硅烷偶聯(lián)劑kh550 5、β - 二酮
1、1-苯基-5-巰基四氮唑0.1、鋁酸鑭0.01、碳晶須15，固含量為10%的納米硅溶膠25，制備方法為:先將二酮、1-苯基-5-巰基四氮唑、鋁酸鑭投入硅溶膠中，快速攪拌使物料在溶膠中均勻分散，隨后再加入碳晶須，攪拌混合均勻后室溫干燥除去水分，干燥后的物料與其它剩余成分混合，研磨分散30min，即得。
[0010]所述的一種LED光源用聚四氟乙烯基抗高溫蠕變穩(wěn)定的散熱材料及其制備方法，其制備方法為:
(1)先將硼酸鎂晶須、納米硅粉投入二氧化鈦溶膠中，超聲分散50min，隨后再將混合物料在120-150°C條件下熱處理3.5h，熱處理結(jié)束后將混合物料研磨分散25min，所得粉體備用；
(2)將硅酸鈉、聚乙二醇投入水中，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16h，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:47.2MPa ;斷裂伸長(zhǎng)率:0.41% ;介電強(qiáng)度:16.2KV/mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為4.1ff/m.k ;熱擴(kuò)散系數(shù)為20.8mm2/s ;線性熱膨脹系數(shù)較單一聚四氟乙烯降低了 90% ;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抗高溫蠕變穩(wěn)定的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:200-300目鋯鈦酸鋇粉體1-2、硼酸鎂晶須2-3、聚醚諷樹(shù)脂粉3-5、納米娃粉1-3、400_600目氣化銷微粉20-25、娃酸納3-5、氛丙基二乙氧基硅烷1-3、固含量為10-15%的二氧化鈦溶膠5-6、聚乙二醇1-2、水30-40、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:聚醚硅油1-3、硅烷偶聯(lián)劑kh550 4-5、β - 二酮1-2、1-苯基-5-巰基四氮唑0.1-0.2、鋁酸鑭0.01-0.02、碳晶須12-15，固含量為10-15%的納米硅溶膠20-25，制備方法為:先將β-二酮、1-苯基-5-巰基四氮唑、鋁酸鑭投入硅溶膠中，快速攪拌使物料在溶膠中均勻分散，隨后再加入碳晶須，攪拌混合均勻后室溫干燥除去水分，干燥后的物料與其它剩余成分混合，研磨分散20-30min，即得。
2.如權(quán)利要求1所述的一種LED光源用聚四氟乙烯基抗高溫蠕變穩(wěn)定的散熱材料及其制備方法，其制備方法為: (1)先將硼酸鎂晶須、納米硅粉投入二氧化鈦溶膠中，超聲分散40-50min，隨后再將混合物料在120-150°C條件下熱處理3-4h，熱處理結(jié)束后將混合物料研磨分散20-30min，所得粉體備用； (2)將硅酸鈉、聚乙二醇投入水中，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抗高溫蠕變穩(wěn)定的散熱材料及其制備方法，該材料由以下重量份的原料制成：200-300目鋯鈦酸鋇粉體1-2、硼酸鎂晶須2-3、聚醚砜樹(shù)脂粉3-5、納米硅粉1-3、400-600目氮化鋁微粉20-25、硅酸鈉3-5、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-3、固含量為10-15%的二氧化鈦溶膠5-6、聚乙二醇1-2、水30-40、200-300目聚四氟乙烯微粉40-50、助劑2-3；本發(fā)明散熱材料具有高效、均勻、穩(wěn)定的導(dǎo)熱性，在使用時(shí)耐環(huán)境腐蝕、耐光、熱老化，表面潔凈耐臟，安全環(huán)保，易于加工切削，是一種新型節(jié)能的LED燈具散熱材料。
【IPC分類】C08L81-06, C08L27-18, C08K3-28, C08K13-06, C08K3-36, C08K9-10, C08K7-08, C08L71-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104829993
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510168831
【發(fā)明人】李幼琴, 胡枝麗, 崔麗
【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