一种导热聚酰胺材料制造技术

本发明专利技术提供了一种导热聚酰胺材料，包含聚酰胺35％～65％导热填料15％～40％；主阻燃剂8％～15％；辅阻燃剂2.0％～6.0％；抗氧剂0.1％～0.5％；润滑剂0.1％～0.5％；无机填料2.5％～5.0％；稀土氧化物0.1％～1.0％；得到高导热系数，低线性膨胀系数的导热聚酰胺，使用双螺杆挤出机制备，该导热聚酰胺材料可用于制备LED灯外壳材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料领域，尤其涉及的是一种玻导热聚酰胺材料。
技术介绍
导热阻燃聚酰胺材料可用于制作LED灯外壳。市面上通常的LED灯外壳是由铝包塑的结构，要求阻燃聚酰胺材料具有良好的导热性能、阻燃性能、力学机械性能、电绝缘性、耐黄变老化，同时由于铝包塑的结构，要求外层塑料的热膨胀系数与里层金属铝的热膨胀系数接近，防止松动导致安全隐患。通常而言塑料的膨胀系数较金属大，且温度对塑料的膨胀系数影响较大，因此降低导热聚酰胺材料的热膨胀系数，尽可能的接近金属铝是需要解决的问题之一，同时，更进一步需要解决导热聚酰胺材料降低热膨胀性对温度的敏感度也是需要解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种导热聚酰胺材料。一种导热聚酰胺材料，由以下质量百分含量的组分制成：所述的无机填料包括PbTiO3、ZrW2O8、HfW2O8、Sr2ZnSi2O7、Li2Al2Si2O8、Sr2Ce2Ti5O16、ZrV2O7中的一种或多种的混合物；该类无机填料为负热膨胀系数材料，能降低聚酰胺材料的热膨胀系数。所述的稀土氧化物La2O3、Nd2O3、Ho2O3、Ce2O3、PrO中的一种或多种的混合物，能有效降低聚酰胺材料的热膨胀系数。所述的聚酰胺包括PA6、PA66中的一种或两种的混合物；所述的导热填料包括氧化锌、氧化铝、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、氮化铝、氮化硼、石墨烯、碳化硅、鳞片状高导热碳粉中的一种或多种的混合物，大幅度降低聚酰胺的导热系数；所述的无机填料颗粒尺寸为50～200纳米。所述主阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化聚碳酸酯、溴化环氧树脂阻燃剂中的一种或多种的混合物，改善聚酰胺材料的阻燃性能。所述辅阻燃剂为硼酸锌、三氧化二锑、水滑石中的一种或多种的混合物，改善聚酰胺材料的阻燃性能。所述的抗氧剂为抗氧剂1098与168的复配物，其质量比为1∶1，提高聚酰胺材料的热氧老化性能。所述的润滑剂为季戊四醇酯、硅酮粉中的一种或两种，改善聚酰胺材料的流动性能，有利于成型加工。所述的导热聚酰胺材料，还包括扩链剂2，2’一双(2一噁唑啉)(BOZ)、苯乙烯-马来酸酐共聚物、环氧基苯乙烯-丙烯酸酯低聚物中的一种或多种的混合物，扩链剂在导热聚酰胺材料中的质量百分含量为0.1％～2.0％，起到扩链的作用，有利于提高材料的力学机械性能，同时降低膨胀系数。所述的导热聚酰胺材料，还包括支化剂三羧基苯磺酸、三氨基三苯甲烷中的一种或两种，支化剂在导热三羧基苯磺酸、三氨基三苯甲烷含量为0.05％～0.35％，降低导热聚酰胺的热膨胀系数，尤其是降低材料热膨胀性能对温度的敏感性。导热聚酰胺的制备方法，首先将聚酰胺树脂在鼓风干燥箱内120±10℃干燥4～5h，然后将阻燃剂、导热填料、无机填料、稀土氧化物、抗氧剂、润滑剂、扩链剂、支化剂等按配方比例称量，于干燥后的聚酰胺在高速搅拌锅中搅拌3～5分钟，然后加入到双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为250～280℃，真空度为0.04～0.08MPa，经水冷切粒包装制得导热聚酰胺。具体实施方式对比例1～5的配方如下表1：表1：对比1及实施例1～5配方/单位：Kg对比例1和实施例1～5性能检测结果如下表2：表2：对比例1～5以及实施例1～5检测数据金属铝的在-40～80℃温度范围内的线性热膨胀系数基本不变，为23μm/(m.℃)，而聚酰胺纯树脂在-40～80℃温度范围内的线性热膨胀系数为90～110μm/(m.℃)之间，从表2中对比例1的检测数据可以发现，导热填料的加入大大降低了材料的线性热膨胀系数，但与金属铝相比仍相差较大，实施例1～3可以发现，随着无机填料和稀土氧化物的加入，材料的线性膨胀系数逐步降低，实施例4可以发现，扩链剂的加入对于对于23～80℃温度下，更进一步降低线性膨胀系数，实施例5可以发现，随这支化剂的加入，对于-40～23℃低温下，材料的线膨胀系数下降明显，且降低温度对材料线膨胀系数的敏感性。这对于我国北方室外低温环境下的LED使用有非常大的意义。实施例6～11的配方如下表3：表3：实施例6～11配方/单位：Kg其中实施例6中的无机填料为Li2Al2Si2O8，稀土氧化物为PrO，扩链剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物。实施例7中的无机填料为Li2Al2Si2O8，稀土氧化物为PrO，扩链剂为环氧基苯乙烯-丙烯酸酯低聚物。实施例8中的无机填料为PbTiO3，稀土氧化物为PrO，扩链剂为环氧基苯乙烯-丙烯酸酯低聚物。实施例9中的无机填料为ZrW2O8，稀土氧化物为PrO，扩链剂为环氧基苯乙烯-丙烯酸酯低聚物。实施例10中的无机填料为Sr2ZnSi2O7，稀土氧化物为PrO，扩链剂为环氧基苯乙烯-丙烯酸酯低聚物。实施例11中的无机填料为Sr2Ce2Ti5O16，稀土氧化物为PrO，扩链剂为环氧基苯乙烯-丙烯酸酯低聚物。实施例6～11性能检测结果如下表4：表4：对比例1以及实施例6～11检测数据其他实施例与相应的对比例得出的结论均和上述类似。树脂采用PA66，以及阻燃剂采用溴化聚苯乙烯、溴化聚碳酸酯、溴化环氧树脂阻燃剂，导热填料采用氧化锌、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、氮化硼、石墨烯、碳化硅、鳞片状高导热碳粉其他导热填料，虽然测试的数据有所差别，但均能表现出实施例1～11的规律，即无机填料和稀土氧化物能大幅度降低线膨胀系数，扩链剂的加入使得材料在23～80℃温度下，进一步降低线性膨胀系数，随着支化剂的加入使得材料在-40～23℃温度下，大大降低材料线膨胀系数的对温度的敏感性且与金属铝的线膨胀系数非常接近。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热聚酰胺材料，其特征在于，由以下质量百分含量的组分制成：所述的无机填料包括PbTiO3、ZrW2O8、HfW2O8、Sr2ZnSi2O7、Li2Al2Si2O8、Sr2Ce2Ti5O16、ZrV2O7中的一种或多种的混合物；所述的稀土氧化物Nd2O3、Ho2O3、La2O3、Ce2O3、PrO中的一种或多种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种导热聚酰胺材料，其特征在于，由以下质量百分含量的组分制成：所述的无机填料包括PbTiO3、ZrW2O8、HfW2O8、Sr2ZnSi2O7、Li2Al2Si2O8、Sr2Ce2Ti5O16、ZrV2O7中的一种或多种的混合物；所述的稀土氧化物Nd2O3、Ho2O3、La2O3、Ce2O3、PrO中的一种或多种的混合物。2.根据权利要求1所述的导热聚酰胺材料，其特征在于，所述的聚酰胺包括PA6、PA66中的一种或两种的混合物。3.根据权利要求1所述的导热聚酰胺材料，其特征在于，所述的导热填料包括氧化锌、氧化铝、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、氮化铝、氮化硼、石墨烯、碳化硅、鳞片状高导热碳粉中的一种或多种的混合物。4.根据权利要求1所述的导热聚酰胺材料，其特征在于，所述的无机填料颗粒尺寸为50～200纳米。5.根据权利要求1所述的导热聚酰胺材料，其特征在于，所述主阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化...

【专利技术属性】
技术研发人员：方万漂，朱雪梅，朱进平，朱莲华，方建候，
申请(专利权)人：温州市赢创新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33