[发明专利]一种改性聚苯硫醚组合物及其制备的LED显示屏后盖

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域和LED显示技术领域，具体涉及一种改性聚苯硫醚组合物及其制备的LED显示屏后盖。

背景技术

LED显示屏的应用范围越来越广泛，其可应用于户内外广告、体育、交通、演出、展览、租赁、集会等各种场合。因LED显示屏内部高密集的LED灯数量较多，通常成千上万，LED显示屏长时间工作后内部温度较高。特别是户外的LED显示屏，在夏日炎炎温度会越来越高。LED显示屏温度随着工作时间而变化，工作时间越长，其产生的热量也越多，如果热量不能及时耗散，将会使LED显示屏的温度越来越高，最终影响LED灯的功效及使用寿命，并可造成LED显示屏因局部温度过高而损坏。因此散热问题是LED显示屏的一个关键性问题，如何有效耗散或控制LED显示屏所产生的热量，并保持较低或恒定的箱体温度，这是众多设计人员急待解决的重要课题。

目前LED显示屏常用以下方法解决散热：

使用铝合金材料通过金属拉拔工艺制备箱体后盖，利用铝合金后盖的外形，制造出对流空气，以及增加散热鳍片来增加散热面积，这是最低成本，也是最常见的散热方式。LED显示屏铝制后盖在技术方面已经比较成熟，但仍有一些自身无法克服的缺点。主要表现为：铝材的密度大、重量重、不利于LED显示屏的安装和运输；铝材在原料制备及后期生产中需要消耗大量的能源并产生环境污染；拉拔铝成型后，还需要大量后续人工加工，不仅增加了加工成本，同时产品的一致性、稳定性也难以保证；铝材的自由设计度低，如果外形要求高，还需进行镀膜、喷涂/氧化等工序，加工周期较长。所以，铝材虽然一直都是LED显示屏行业最经济实惠的用来解决散热问题的金属材料，但如今大家对环境越来越关注，对不可再生资源越来越重视，并且铝的回收利用成本相当高，面对当前注重可持续发展的道路，铝材终究是要退出这个历史舞台。

导热塑料是以通用塑料或工程塑料为基材，将高导热复合材料添加在塑料基材中共混复合、通过热传导改性而成的新型高性能塑料。使用导热塑胶材料通过注塑成型工艺制备塑胶后盖，高辐射散热系数的塑胶材料，能适当弥补塑胶材料传导散热系数低的不足，最终散热效果与铝合金材质后盖相当。应用于LED灯杯上的绝缘导热塑胶材料，如DSM的TC导热塑料是以PA中添加金属或陶瓷粉末制备而成。随着LED节能灯的飞速发展和LED显示屏市场的放开，推动了导热塑料在此背景下产生概念并实践及广泛应用，目前市面上常见的导热塑胶原料厂商，包括荷兰DSM、日本帝人、沙伯、三星等，其材料大多为以工程塑料为基材（如聚碳酸酯PC、尼龙PA、聚醚醚酮PEEK），填充某些金属氧化物粉末或陶瓷粉末而成。例如帝斯曼DSM研发的TC系列导热塑料，其是以PA为载体制备而成的绝缘导热塑胶材料，该材料具有一定的导热性能，能够把发热物体的热量通过辐射吸收化解掉，最终使发热体保持在一个相对稳定的温度，从而使其正常工作或者延长使用寿命的塑胶。DSM的导热塑料被广泛应用在LED灯中作为灯杯或散热器，充分利用该导热材料的散热性和电绝缘性能，但LED显示屏后盖除了要求解决散热问题外，还要求具有导电和防EMC。散热效果跟导电有关，TC系列导热塑料导热系数2.5-8W/(m·k)，体积电阻率在10的12次方，导热系数较低，电阻率较大，虽绝缘但无防EMC效果，无法通过3C认证；最后，材料成本高，市场接受度较低，因此并不适合用作LED显示屏后盖。

综上所述，导热塑胶材料制作的LED显示屏后盖，相对于铝制的LED显示屏后盖，有很大的优势，是未来LED显示屏技术发展的趋势，但是现有导热塑胶材料不能在保证散热效果的同时保证EMC效果，因此需要寻找更好的解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种改性聚苯硫醚组合物，解决目前LED显示屏后盖，不能保证散热效果的同时具有较好的EMC效果的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种改性聚苯硫醚组合物，包括：聚苯硫醚、碳纤维和加工助剂，所述碳纤维的重量百分比含量为70-80％；所述加工助剂的重量百分比含量为2-10％。

优选的技术方案中，所述碳纤维的重量百分比含量为72-78％。

进一步优选的技术方案中，所述碳纤维的重量百分比含量为75％。

优选的技术方案中，所述加工助剂的重量百分比含量为2-8％。

进一步优选的技术方案中，所述加工助剂的重量百分比含量为5％，且其中含相容剂4％、润滑剂0.6％、抗氧剂0.4％。