一种高散热聚碳酸酯材料及高散热性PC灯芯制造技术

本发明专利技术涉及高散热聚合物领域，具体涉及一种高散热聚碳酸酯材料及高散热性PC灯芯，通过如下步骤制得：S1、将SiO2纳米颗粒和十二烷基硫酸钠充分研磨，得到混合物A；S2、将混合物A溶解超声处理，得到混合液B；S3、去除混合液B分散到甲基丙烯酸甲酯中，加过氧化物类引发剂，得核壳结构产物；S4、将核壳结构产物洗涤干净后置于1,4

【技术实现步骤摘要】
一种高散热聚碳酸酯材料及高散热性PC灯芯


[0001]本专利技术涉及高散热聚合物领域，具体涉及一种高散热聚碳酸酯材料及高散热性PC灯芯。

技术介绍

[0002]随着白炽灯被逐渐淘汰，近些年LED灯泡的使用需求在之年增加。LED灯珠就是发光二极管的英文缩写简称LED，以其低耗能、效能高、响应时间短、亮度高、样式多以及制备使用条件无需真空所被人广泛应用。但LED灯泡的灯芯以及包裹材料一般由高分子材料制备而成，通常的高分子材料其耐热性能以及散热性能不佳，这些缺点导致了LED灯泡的使用寿命下降，使用过程中灯芯部分会过热，容易造成烫伤等危险，因此制备一种能够耐高温同时能够散热的聚合物材料应用于LED灯泡中是有必要的。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种高散热聚碳酸酯材料，该高散热聚碳酸酯材料热扩散系数高，且透光率高，通过PC基底中引入了改性后的SiO2纳米颗粒，合成了壳层含有BDDA的PMMA/纳米SiO2型核壳结构产物，能够与PC发生交联反应，PMMA/纳米SiO2型核壳结构产物的加入使得PC的散热能力以及耐候性大大增强，而且同时对PC的透明度影响不大，双键的存在使得PC的抗紫外线能力增强，再起到交联作用的同时能够吸收紫外线，延长PC的使用寿命。
[0004]本专利技术的另一目的在于提供一种高散热性PC灯芯，该高散热性PC灯芯采用高散热聚碳酸酯材料，使PC灯芯具有较好的透明性、长时间处于高温环境下不易发黄、力学性能较好、且耐高温同时能够散热，提升了PC灯芯的综合性能。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种高散热聚碳酸酯材料，通过如下步骤制得：
[0006]S1、称取SiO2纳米颗粒和十二烷基硫酸钠，将十二烷基硫酸钠加入SiO2纳米颗粒中并充分研磨，得到混合物A，备用；
[0007]S2、将步骤S1中得到的混合物A加入反应器中，并加入足量的水将混合物A完全溶解，再将反应器中置于超声池中，超声处理超声处理4
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8h，得到混合液B，备用；
[0008]S3、去除步骤S2中得到混合液B中的水分，将剩下的组分分散到甲基丙烯酸甲酯中，再加入过氧化物类引发剂，加热至75
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85℃反应直到甲基丙烯酸甲酯聚合反应完成，得到PMMA/纳米SiO2型核壳结构产物，备用；
[0009]S4、将步骤S3中得到的核壳结构产物取出，洗涤干净后置于1,4
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丁二醇二丙烯酸酯溶液中溶解，再加入硅烷偶联剂，加热至温度为45
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55℃反应2.8
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3.2h，得到壳层含有BDDA的核壳结构物，备用；
[0010]S5、将步骤S4得到核壳结构物取出，并洗涤干净，再与PC的二氯甲烷溶液进行溶解共混，充分搅拌混合，吹干溶剂，得到共混物，备用；
[0011]S6、将步骤S5中得到的共混物模压成型，在紫外光下固化55
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65s，得到高散热聚碳酸酯材料。
[0012]目前的灯芯选择耐热性较好的PC作为灯芯的母料，选择PC的原因还在于其透明性较好、长时间处于高温环境下不易发黄、力学性能较好高温下仍具有较好的韧性，但PC材料的导热性能不佳，因此还需要对改性其导热性能，而采用本专利技术中方法制得的高散热聚碳酸酯材料热扩散系数高，且透光率高。聚碳酸酯材料主要填料为SiO2纳米颗粒，但SiO2纳米颗粒为无机填料，和PC的相容性不佳，因此会出现团聚的情况。因此本专利技术中对SiO2表面进行修饰，本专利技术中，将SiO2置于甲基丙烯酸甲酯中，引入过氧化物类引发剂叔丁基过氧化氮，固载过氧化类引发功能使得无机纳米颗粒表面的接枝聚合物更多，且过氧化物类引发剂能够直接将聚合物固载与SiO2表面，形成核壳结构，核为内部的纳米SiO2颗粒，壳为PMMA分子链，由于PMMA和PC具有良好的相容性，因此接枝PMMA的SiO2也能够很好的分散于PC中；而SiO2纳米颗粒在与PMMA接枝之前需将SiO2纳米颗粒置于十二烷基硫酸钠中充分研磨使其颗粒之间不发生粘接；另外，SiO2和PMMA的核壳结构，需再向纳米表面SiO2引入双键，其原因在于，PMMA/纳米SiO2型核壳结构产物未和母料中的PC以化学键的形式相连接，因此当长期处于高温的情况下工作时，其容易发生析出和发黄的现象，此时采用硅烷偶联剂将双键引入到颗粒上，引入物质为1,4
‑
丁二醇二丙烯酸酯。再加工过程中产生的热或采用紫外光照射均可以使得双键打开，形成使得核壳结构与PC形成交联结构。
[0013]其中，引入双键能够产生交联结构，使得PC的机械性能有所增强，同时未完全反应的双键能够吸收空气中的紫外线，起到保护PC的目的，延长其使用寿命。
[0014]带有双键的核壳结构制备完毕后，将其和PC溶液进行溶液共混，压制成型并和LED灯珠复合。
[0015]优选的，步骤S1中，SiO2纳米颗粒与十二烷基硫酸钠的用量比为1:0.8
‑
1.2。
[0016]优选的，步骤S3中，所用甲基丙烯酸甲酯和SiO2纳米颗粒的用量比1.8
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2.5:1.0。
[0017]优选的，步骤S3中，所用过氧化物类引发剂的质量浓度为0.18
‑
0.22％；所用过氧化物类引发剂为叔丁基过氧化氢，所述过氧化物类引发剂的用量为SiO2纳米颗粒用量的2
‑
4％。
[0018]优选的，步骤S4中，所述硅烷偶联剂的质量浓度为0.18
‑
0.22％，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH
‑
570，所述硅烷偶联剂的用量为SiO2纳米颗粒用量的2
‑
8％。
[0019]本专利技术还提供了一种高散热性PC灯芯，所述高散热性PC灯芯采用高散热聚碳酸酯材料制得。
[0020]本专利技术中的高散热性PC灯芯采用高散热聚碳酸酯材料，使PC灯芯具有较好的透明性、长时间处于高温环境下不易发黄、力学性能较好、且耐高温同时能够散热，提升了PC灯芯的综合性能。
[0021]本专利技术的有益效果在于：本专利技术的高散热聚碳酸酯材料热扩散系数高，且透光率高，通过PC基底中引入了改性后的SiO2纳米颗粒，合成了壳层含有BDDA的PMMA/纳米SiO2型核壳结构产物，能够与PC发生交联反应，PMMA/纳米SiO2型核壳结构产物的加入使得PC的散热能力以及耐候性大大增强，而且同时对PC的透明度影响不大，双键的存在使得PC的抗紫外线能力增强，再起到交联作用的同时能够吸收紫外线，延长PC的使用寿命。
[0022]本专利技术高散热性PC灯芯采用高散热聚碳酸酯材料，使PC灯芯具有较好的透明性、
长时间处于高温环境下不易发黄、力学性能较好、且耐高温同时能够散热，提升了PC灯芯的综合性能。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的壳层含有BDDA的PMMA/纳米SiO2型核壳结构示意图。
具体实施方式
[0024]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高散热聚碳酸酯材料，其特征在于：通过如下步骤制得：S1、称取SiO2纳米颗粒和十二烷基硫酸钠，将十二烷基硫酸钠加入SiO2纳米颗粒中并充分研磨，得到混合物A，备用；S2、将步骤S1中得到的混合物A加入反应器中，并加入足量的水将混合物A完全溶解，再将反应器中置于超声池中，超声处理，得到混合液B，备用；S3、去除步骤S2中得到混合液B中的水分，将剩下的组分分散到甲基丙烯酸甲酯中，再加入过氧化物类引发剂，加热至75
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85℃反应直到甲基丙烯酸甲酯聚合反应完成，得到PMMA/纳米SiO2型核壳结构产物，备用；S4、将步骤S3中得到的核壳结构产物取出，洗涤干净后置于1,4
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丁二醇二丙烯酸酯溶液中溶解，再加入硅烷偶联剂，加热反应，得到壳层含有BDDA的核壳结构物，备用；S5、将步骤S4得到核壳结构物取出，并洗涤干净，再与PC的二氯甲烷溶液进行溶解共混，充分搅拌混合，吹干溶剂，得到共混物，备用；S6、将步骤S5中得到的共混物模压成型，在紫外光下固化，得到高散热聚碳酸酯材料。2.根据权利要求1所述的一种高散热聚碳酸酯材料，其特征在于：步骤S1中，SiO2纳米颗粒与十二烷基硫酸钠的用量比为1:0.8
‑
1.2。3.根据权利要求1所述的一种高散热聚碳酸酯材料，其特征在于：步骤S2中，超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：李焕亮，庄耀滨，李焕荣，
申请(专利权)人：东莞市旺品实业有限公司，
类型：发明
国别省市：