[发明专利]一种导热绝缘聚己内酰胺材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201910765925.8 申请日: 2019-08-19
公开(公告)号: CN111205634B 公开(公告)日: 2022-05-31
发明(设计)人: 陈家锋;黄珂伟;王晓群;肖敏;陆超超 申请(专利权)人: 杭州金州高分子科技有限公司
主分类号: C08L77/02 分类号: C08L77/02;C08L51/06;C08L51/00;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/04;C08K7/10;C08K3/22
代理公司: 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109 代理人: 尉伟敏;段国波
地址: 310018 浙江省杭州*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 导热 绝缘 己内酰胺 材料 及其 制备 方法
【说明书】:

发明涉及高分子材料技术领域,公开了一种导热绝缘聚己内酰胺材料及其制备方法,该聚己内酰胺材料包括按重量份配比的下述组分:聚己内酰胺50‑70份,石墨20‑30份,增容剂5‑10份,吸波剂0.5‑5份,玄武岩纤维2‑5份,润滑剂0.5‑3份。通过对石墨进行改性处理,先将石墨与聚乙烯亚胺进行混合并超声分散,使石墨剥离成石墨片,并且使石墨片表面充分浸润聚乙烯亚胺,然后将石墨片至于均苯三甲酰氯溶液中进行超声分散,聚苯三甲酰氯和聚乙烯亚胺在石墨片表面发生界面聚合反应,在石墨片表面覆盖一层聚酰胺有机聚合物,防止石墨片发生团聚而恢复成大颗粒的石墨,从而解决了填料石墨导致的材料容易发生开裂的问题。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域,尤其是涉及一种导热绝缘聚己内酰胺材料及其制备方法。

背景技术

由于全球性的能源短缺和严重的环境污染,半导体发光二极体(LED)取代传统光源用于照明行业可减少大量的电能消耗,符合节能减排的国家政策,这使得LED灯行业得到迅猛的发展。LED与传统光源一样,在工作期间也会产生热量,其发光效率受到体系温度的巨大影响。在外加电能的作用下,电子和空穴的辐射复合可导致电致发光,在PN结附近辐射出来的光还需经过芯片本身的半导体介质和封装介质才能抵达至外界。综合电流注入效率、辐射发光量子效率、芯片外部光的取出效率等,最终大概只有30~40%的输入电能可转化为光能,剩余的能量主要以非辐射的形式转化为热能。芯片温度升高,会引起元件内部热应力的非均匀分布,且芯片发光的效率的激射效率都会下降;当温度超过一定值时,LED器件的失效率会呈指数规律增加。据研究表明,元件温度每上升2℃,其发光效率的可靠性将下降10%。因此,LED灯具的散热性能直接影响其使用寿命和发光能效。基于传统铝材散热系统的LED灯具,其成本居高不下,因而研发出一种导热性能佳、并具有高抗冲和良好绝缘性能的导热塑料,已成为改性塑料在LED灯具行业的一大热点。此外,随着广播、电视、微波技术的快速发展,电磁污染已逐渐成为人们所重视的第四大环境污染。LED芯片在外加电场的作用下,由N极发射出电子,电子与P极的空穴复合后会放出能量,这种能量将以光和热的形式散发出来。如果有外加电磁场的干扰,电子的运动轨迹将会受到极大的影响,从而影响LED芯片的工作效率。再者,PN结在被激发后,自身就会产生电磁场,如果PN结较大较多,所产生的电磁场也会影响其他一些电子元件,甚至是人类的健康,所以带有电磁波吸收特性的塑料将会在LED行业有广阔的应用前景。

聚已内酰胺材料(PA6)是被广泛应用的工程塑料之一,和传统的铝材相比,PA6易于加工,成本低廉,综合性能优异,但是耐久性差,且导热系数低,只有0.2~0.3W·mK-1。对PA6进行导热改性后,导热系数可提升至0.5~5.0W·mK-1,这已达到LED灯具的散热要求。但是市场上的导热PA6由于导热填料填充量大,导致加工成型困难且物理性能较差。

发明内容

本发明是为了克服现有技术导热填料导致聚己内酰胺材料物理性能下降的问题,提供一种导热绝缘聚己内酰胺材料,本发明制备的导热绝缘聚己内酰胺材料添加导热填料后不会造成材料的物理性能下降。

本发明还提供了一种导热绝缘聚己内酰胺材料的制备方法。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种导热绝缘聚己内酰胺材料,包括按重量份配比的下述组分:

聚己内酰胺50-70份,石墨20-30份,增容剂5-10份,吸波剂0.5-5份,玄武岩纤维2-5份,润滑剂0.5-3份。

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