一种LED灯用金属纤维‑尼龙导热复合材料及其制备方法技术

一种LED灯用金属纤维‑尼龙导热复合材料，由下列重量份的原料制成：尼龙6 200份、95%氧化铝陶瓷纤维10‑15份、纳米级导热金属纤维15‑20份、碳纤维20‑30份、丙酮50‑60份、60‑70%硝酸80‑100份、硅烷偶联剂A‑171 3‑4份份、1‑3%醋酸水溶液70‑80份、1,6‑己二异氰酸酯15‑20份、（甲基）丙烯酸羟丙酯20‑25份、催化剂0.4‑1份、阻聚剂0.4‑2份、四氢呋喃150‑170份、甲苯80‑100份、去离子水适量。本发明专利技术制备的导热复合材料老化性能优良，性能稳定，耐热性好、导热性良好，特别适用于LED灯具中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种尼龙导热材料及其制备方法，具体涉及一种LED灯用金属纤维-尼龙导热复合材料。
技术介绍
一般来说，纯塑料材料的导热系数远远不及金属、陶瓷材料，但是它的绝缘性能好。导热塑料不仅具有金属和陶瓷的热传递性能，同时还保留了普通塑料在设计、性能和成本方面的优点，具有散热均匀、重量轻、多种基础树脂的选择、成型加工方便、热膨胀系数低、成型收缩率低、工作温度低和提高设计自由度特点，广泛被用于各行各业中。目前，导热塑料最典型的应用是在照明领域，主要用于制作需要散热良好的LED节能灯的灯杯等，虽然LED节能灯所消耗的热量要比普通光源小得多，但因为LED节能灯结构紧凑、功能强大，如何有效散热仍然是一个重要的问题。中国专利申请CN102408710A公开了一种高导热尼龙66复合材料，其基材全部采用尼龙66，硬度高，加入导热填料后，材料拉伸性能、弯曲性能变差，而其配方中仅加入偶联剂和抗氧剂，使得整个体系的加工性能差，在生产挤出过程中会产生断头现象，不能适用于工业化连续化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种LED灯用金属纤维-尼龙导热复合材料及其制备方法。本专利技术通过如下技术方案实现上述目的的：一种LED灯用金属纤维-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述的导热复合材料由下列重量份的原料制成：尼龙6 200份、95%氧化铝陶瓷纤维10-15份、纳米级导热金属纤维15-20份、碳纤维20-30份、丙酮50-60份、60-70%硝酸80-100份、硅烷偶联剂A-171 3-4份份、1-3%醋酸水溶液70-80份、1,6-己二异氰酸酯15-20份、（甲基）丙烯酸羟丙酯20-25份、催化剂0.4-1份、酞菁2-3份、阻聚剂0.4-2份、四氢呋喃150-170份、甲苯80-100份、去离子水适量。一种LED灯用金属纤维-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述的导热复合材料由如下步骤制得：（1）碳纤维的表面改性将碳纤维置于丙酮溶液中浸泡10-12h，过滤，去离子水洗涤2-3次，100-120℃鼓风干燥机中干燥3-4h；用60-70%硝酸回流氧化碳纤维5-7h，过滤，去离子水洗涤至PH为6-7，于100-120℃鼓风干燥机中干燥至恒重；将硝酸氧化的碳纤维置于1-3%醋酸水溶液中，加入硅烷偶联剂A-171，超声2-3h，得到表面改性的碳纤维。（2）高聚物包覆金属纤维的制备将氧化铝陶瓷纤维、纳米级导热金属纤维、酞菁超声分散在四氢呋喃和甲苯中，再加入1,6-己二异氰酸酯、催化剂、阻聚剂混合均匀；在30-40℃下，缓慢滴加（甲基）丙烯酸羟丙酯；升高温度至50-60℃，反应5-8h，得到高聚物包覆金属纤维；（3）尼龙导热复合材料的制备将尼龙6置于80-85℃的鼓风干燥机中干燥8-10h，与表面改性的碳纤维、高聚物包覆金属纤维一起加入高混机中高速搅拌40-50min，待混合均匀后将其加入双螺杆挤出机中熔融挤出，拉条冷却造粒。一种LED灯用金属纤维-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述催化剂可以选自二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、马来酸单丁酯二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或多种复配。一种LED灯用金属纤维-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述阻聚剂可以选自对羟基苯甲醚，对苯二酚，2,6-二叔丁基对甲酚中的一种或多种复配。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在表面张力低、压缩性高、气体渗透性高、使用寿命长、无干裂硬化、导热效果良好的尼龙6中，导入导热、力学、化学稳定等性能优异的碳纤维、纳米级导热金属纤维和95%氧化铝陶瓷纤维等填充材料；对碳纤维进行表面改性，酞菁与金属纤维络合，再用高聚物包覆氧化铝陶瓷纤维和金属纤维，增加了碳纤维、氧化铝陶瓷纤维、金属纤维和尼龙6的相容性，有利于碳纤维、氧化铝陶瓷纤维、金属纤维在尼龙6中的分散；制备的导热复合材料老化性能优良，性能稳定，耐热性好、导热性良好，特别适用于LED灯具中。具体实施方式本实施例的LED灯用金属纤维-尼龙导热复合材料，由下列重量份的原料制成：尼龙6 200份、95%氧化铝陶瓷纤维15份、纳米级导热金属纤维20份、碳纤维20份、丙酮60份、60%硝酸100份、硅烷偶联剂A-171 4份份、3%醋酸水溶液80份、1,6-己二异氰酸酯20份、（甲基）丙烯酸羟丙酯25份、催化剂0.8份、酞菁3份、阻聚剂1份、四氢呋喃170份、甲苯100份、去离子水适量。本实施例的LED灯用金属纤维-尼龙导热复合材料，由如下步骤制得：（1）碳纤维的表面改性将碳纤维置于丙酮溶液中浸泡12h，过滤，去离子水洗涤3次，100℃鼓风干燥机中干燥4h；用60%硝酸回流氧化碳纤维5h，过滤，去离子水洗涤至PH为6，于100℃鼓风干燥机中干燥至恒重；将硝酸氧化的碳纤维置于3%醋酸水溶液中，加入硅烷偶联剂A-171，超声2h，得到表面改性的碳纤维。（2）高聚物包覆金属纤维的制备将氧化铝陶瓷纤维、纳米级导热金属纤维、酞菁超声分散在四氢呋喃和甲苯中，再加入1,6-己二异氰酸酯、催化剂、阻聚剂混合均匀；在40℃下，缓慢滴加（甲基）丙烯酸羟丙酯；升高温度至60℃，反应8h，得到高聚物包覆金属纤维；（3）尼龙导热复合材料的制备将尼龙6置于85℃的鼓风干燥机中干燥10h，与表面改性的碳纤维、高聚物包覆金属纤维一起加入高混机中高速搅拌50min，待混合均匀后将其加入双螺杆挤出机中熔融挤出，拉条冷却造粒。经测试，本专利技术的LED灯用金属纤维-尼龙导热复合材料导热系数大于3W/（m*K），吸水率（23℃，24h）小于0.10%，拉伸强度大于40MPa，弯曲强度大于60MPa。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED灯用金属纤维‑尼龙导热复合材料，其特征在于，所述的导热复合材料由下列重量份的原料制成：尼龙6 200份、95%氧化铝陶瓷纤维10‑15份、纳米级导热金属纤维15‑20份、碳纤维20‑30份、丙酮50‑60份、60‑70%硝酸80‑100份、硅烷偶联剂A‑171 3‑4份份、1‑3%醋酸水溶液70‑80份、1,6‑己二异氰酸酯15‑20份、（甲基）丙烯酸羟丙酯20‑25份、催化剂0.4‑1份、酞菁2‑3份、阻聚剂0.4‑2份、四氢呋喃150‑170份、甲苯80‑100份、去离子水适量。

【技术特征摘要】
1.一种LED灯用金属纤维-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述的导热复合材料由下列重量份的原料制成：尼龙6 200份、95%氧化铝陶瓷纤维10-15份、纳米级导热金属纤维15-20份、碳纤维20-30份、丙酮50-60份、60-70%硝酸80-100份、硅烷偶联剂A-171 3-4份份、1-3%醋酸水溶液70-80份、1,6-己二异氰酸酯15-20份、（甲基）丙烯酸羟丙酯20-25份、催化剂0.4-1份、酞菁2-3份、阻聚剂0.4-2份、四氢呋喃150-170份、甲苯80-100份、去离子水适量。2.一种LED灯用金属纤维-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述的导热复合材料由如下步骤制得：（1）碳纤维的表面改性将碳纤维置于丙酮溶液中浸泡10-12h，过滤，去离子水洗涤2-3次，100-120℃鼓风干燥机中干燥3-4h；用60-70%硝酸回流氧化碳纤维5-7h，过滤，去离子水洗涤至PH为6-7，于100-120℃鼓风干燥机中干燥至恒重；将硝酸氧化的碳纤维置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：连秉卫，
申请(专利权)人：铜陵日兴电子有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34