[发明专利]一种LED用纳米氧化镧改性硅藻土增强的聚苯硫醚基散热材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及导热塑料制备技术领域，尤其涉及一种LED用纳米氧化镧改性硅藻土 增强的聚苯硫醚基散热材料及其制备方法。

背景技术

LED作为一代新型的光源，具有高效、节能、环保、使用寿命长、易于维护等等优点， 被预为可取代白炽灯和荧光灯的第三代光源，LED的出光效率及寿命与芯片的工作温度具 有直接的关系，散热问题是限制封装LED产品提高功率和发光效率的主要问题，解决LED散 热问题的有效方式就是利用高导热、高绝缘、高透过率的材料将热量快速的传递出去。

目前LED封装常用的散热材料主要为金属铝材或陶瓷材料，这些材料在实际使用过程 中均存在一些缺陷，比如铝基散热材料虽然具有较为优良的散热能力，但其存在成型工艺 周期长、本身具有导电性以及造型单一等问题，而陶瓷材料虽然绝缘，但比重大、成型难度 高，不利于批量生产，其应用也受到限制。

聚苯硫醚是一种结晶性、热塑性特种工程塑料，其综合性能优越，具有优良的耐热 性、绝缘性、耐腐蚀性、尺寸稳定性好等等优势，其作为LED灯具的包封塑料尤为合适，提高 其导热性是至关重要的一个环节，常见的提高聚苯硫醚塑料导热性的方法是在塑料中掺混 高导热粉体，然而在实际应用中普遍存在塑料基体强度降低、力学性能削弱、导热效果不佳 等等问题，应用受到限制，随着大功率LED灯具的大范围发展，行业急需改善现有工艺，以便 获得具有高效稳定的导热效果的复合材料。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种LED用纳米氧化镧改性硅藻 土增强的聚苯硫醚基散热材料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种LED用纳米氧化镧改性硅藻土增强的聚苯硫醚基散热材料，该复合塑料由以下重 量份的原料制成：纳米氧化镧0.1-0.2、聚苯硫醚50-60、纳米球形四氧化三铁磁粉2-3、纳米 硅藻土4-5、微纳米石墨片8-10、硅烷偶联剂0.4-0.5、三氯化钌0.01-0.02、钙锌稳定剂1-2、 硬脂酸0.5-0.6、去离子水适量、无水乙醇8-10。

所述的一种LED用纳米氧化镧改性硅藻土增强的聚苯硫醚基散热材料及其制备方 法，所述的制备方法为：

（1）先将纳米氧化镧、纳米硅藻土、去离子水投入高能研磨机中，充分研磨混合40- 50min，研磨结束后将混合物料充分干燥除去水分，随后将所得复合粉体在氮气氛围下以 15-20℃的升温速率加热至480-500℃，保温煅烧30-40min，煅烧结束后自然冷却至室温，得 纳米氧化镧改性纳米硅藻土复合粉体，最后再将该粉体与硬脂酸、无水乙醇混合，水浴加热 至70-80℃，高速混合搅拌1.5-2h后完全干燥除去乙醇，所得物料粉碎研磨备用；

（2）将聚苯硫醚与步骤（1）制备的物料一起投入高速混合机中，搅拌混合均匀后投入双 螺杆挤出机中熔融共混造粒，得改性聚苯硫醚母粒备用；

（3）将纳米球形四氧化三铁磁粉、微纳米石墨片与硅烷偶联剂混合搅拌均匀后与改性 聚苯硫醚母粒及其它剩余成分一起投入高速混合机中搅拌混合均匀，再次投入双螺杆挤出 机中挤出切粒，即得所述复合材料。

本发明的优点是：本发明以经过纳米氧化镧高温改性后纳米硅藻土作为增韧补强 填料，并在其表面掺混硬脂酸，这种填料与聚苯硫醚具有良好的相容性，粒子间的团聚现象 降低，在熔炼过程中能在高分子材料中均匀分散，热稳定性更佳，有效的改善了聚苯硫醚的 加工性能和力学性能，这样制备得到的改性聚苯硫醚母粒与导热填料间的吸附结合性更 好，从而制备得到力学性能与导热性能均佳的复合材料，在LED封装方面有广阔的应用空 间。

具体实施方式

该实施例的复合塑料由以下重量份的原料制成：纳米氧化镧0.1、聚苯硫醚50、纳 米球形四氧化三铁磁粉2、纳米硅藻土4、微纳米石墨片8、硅烷偶联剂0.4、三氯化钌0.01、钙 锌稳定剂1、硬脂酸0.5、去离子水适量、无水乙醇8。

该实施例复合材料的制备方法为：