[发明专利]一种导热聚酰胺复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域尤其涉及一种导热聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前传统上对于发光二极管照明设备产生的热能散热器，主要仍以金属套件为主，如散热铝鳍片。而金属材质先天上便具有质重，加工不易的特性，它必须经由挤压来压铸成型，后续加工成本昂贵，而且外观形状固定，不如塑料来得容易制得各种形状美观的制品。

塑料具有质轻及射出加工成型性能佳的特性，然而塑料本身的导热效果并不如金属来的优良。为了克服现有以金属（如铝等）为主的散热器成品不易射出加工后段加工步骤繁杂，成本昂贵，以及成品质量重等现有问题，因此，开发改性的热传导性能佳的高分子工程塑料乃是时势所趋。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服了现有的聚酰胺材料的热传导性不佳的缺陷，提供一种导热聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。本发明的导热聚酰胺复合材料的热传导性能佳，适用于制备发光二级管照明设备的散热器部件，且其成本低，加工成型容易，产品质量轻，该导热聚酰胺复合材料还可回收利用，符合环保要求。本发明的制备方法工艺简单，可大规模工业生产。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种导热聚酰胺复合材料，其原料包括下述重量百分比的组分：聚酰胺18.2%-58.6%、润滑剂0.1%-1.0%、抗氧化剂0.1%-0.5%、表面改性剂1.0%-1.5%和导热增强改性剂40%-81%；所述的导热增强改性剂为碳纤维、碳粉、碳化硅、氧化铝、氮化硼和氮化铝中的一种、两种或三种。

其中，所述的聚酰胺可为本领域各种常规的聚酰胺，较佳地为尼龙66和/或尼龙6。所述聚酰胺的相对粘度较佳地为2.2-2.7。

其中，所述的润滑剂可为本领域中常规使用的各种用于聚酰胺复合材料中的润滑剂，较佳地为乙撑双硬脂酸酰胺（简称EBS）、改性EBS、聚乙烯蜡和硬脂酸盐中的一种或多种。所述的改性EBS较佳地为EBA-200。

其中，所述的抗氧化剂可为本领域中常规使用的各种用于聚酰胺复合材料的抗氧化剂，较佳地为抗氧化剂1010、抗氧化剂1098和抗氧化剂168中的一种或多种。

其中，所述的表面改性剂可为本领域中常规使用的各种可用于聚酰胺复合材料的表面改性剂，较佳地为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和/或硅酮母粒。所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的-醋酸乙烯酯链段的含量较佳地为58-68wt%

其中，所述导热增强改性剂的粒径可为本领域常规选取的粒径，较佳地为1μm-100μm。

本发明还提供了上述导热聚酰胺复合材料的制备方法，其包括下述步骤：在双螺杆挤出机的主喂料口加入所述聚酰胺，在第一侧喂料口中加入下述组分的混合物：所述润滑剂、所述抗氧化剂和所述表面改性剂，在第二侧喂料口中加入所述导热增强改性剂，熔融挤出，冷却，切粒，即可。

其中，所述的混合物较佳地通过高速混合机混合得到。

其中，所述的熔融挤出采用本领域聚酰胺复合材料的常规挤出条件进行。所述熔融挤出的温度较佳地为230℃-290℃。所述的熔融挤出一般在双螺杆挤出机中进行。所述双螺杆挤出机的温度由主喂料口到模头较佳地分别为：260℃、290℃、280℃、280℃、280℃、260℃、260℃、260℃、240℃、模头温度230℃。

本发明还提供了所述的导热聚酰胺复合材料在用于制造发光二级管（LED）照明设备的散热器部件中的应用。

所述的发光二级管照明设备的设备规格可为常规的设备规格。所述的发光二级管照明设备的功率较佳地为5W-8W。

在符合本领域常识的基础上上述各优选条件可任意组合即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的导热聚酰胺复合材料的热传导性能佳，热传导系数可达2.7W/km，可替代一般金属物质用于LED照明设备，并且产品质量轻。本发明的导热聚酰胺复合材料成本低，可制成各种形状规格。本发明的制备方法工艺简单，可利用现有生产设备进行大规模生产。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法按照常规方法和条件或按照商品说明书选择。