用于LED光源的阻燃导热绝缘聚酰胺酰亚胺组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于LED光源的阻燃导热绝缘聚酰胺酰亚胺组合物，具有优异导热率、阻燃性、绝缘性。本发明专利技术的组合物由以下重量份的原料制备而成：聚酰胺酰亚胺20～80份，导热剂10～40份，阻燃剂5～30份，抗氧剂A?0.1～3份，抗氧剂B?0.1～3份，偶联剂0.1～3份。本发明专利技术所用的聚酰胺酰亚胺是一种可溶性生物基长碳链半脂环族聚酰胺酰亚胺，是可再生绿色生物材料，本发明专利技术给LED光源提供了一种新散热材料，有利于新型节能环保的LED光源得到更广泛的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于LED光源的组合物，更具体地，涉及ー种用于LED光源，具有高导热性、优异阻燃性、绝缘性、绿色聚酰胺酰亚胺组合物。
技术介绍
在全球能源急缺，资源紧张的背景下，LED的出现将有效缓解这种状況，LED光源 作为新一代光源，相对于现有光源，具有节能、环保，寿命更长等特点，被公认为下一代照明技术，各国政府都在极カ推广，其取代现有的各种光源(包括节能灯)是大势所趋。对于LED光源来说，不论是灯珠还是贴片产品，解决散热问题是关键，LED光源的外壳目前大多采用金属做为导热材料，而金属部件存在着成型难、质量大、系统成本高等缺点，因此采用可注射模制的阻燃导热绿色聚酰胺酰亚胺组合物来替代给LED光源散热提供一种新的解决方案。这种新型的散热材料的优点在于质轻、易成型、设计灵活、部件坚固、耐化学品和腐蚀等优点。现有的专利着重于为了获得相对高导热率值的组合物，向基体聚合物加入大量填料(通常高于50重量％)，常见的导热性填料包括铝、氧化铝、石墨、氮化硅、氮化硼、氧化锌、云母等。然而，上述高填充量的聚合物组合物通常具有不良的机械性能，例如脆性増加、易变形等，应用在LED光源上效果不理想。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种用于LED光源，具有优异导热率、阻燃性、绝缘性的聚酰胺酰亚胺组合物及其制备方法。与现有技术中的常见导热性聚合物组合物(例如含有常见氮化硼作为填料的那些聚合物组合物)相比，导热性聚合物组合物应当在填料的重量百分率相对低时就获得相对高的导热率，同时也具有良好的机械性能。为达到上述目的，本专利技术采用以下方案一种用于LED光源的阻燃导热绝缘聚酰胺酰亚胺组合物，该组合物由以下重量份的原料制备而成聚酰胺酰亚胺 20 80份，导热剂10 40份，阻燃剂5 30份，抗氧剂AO. I 3份，抗氧剂BO. I 3份，偶联剂O. I 3份。在其中一些实施例中，所述聚酰胺酰亚胺是ー种可溶性生物基长碳链半脂环族聚酰胺酰亚胺，具有半脂环族结构，而半脂环族聚酰胺酰亚胺比芳族聚酰胺酰亚胺(芳族聚酰胺酰亚胺难以通过熔融的途径进行加工)更容易成型，且半脂环族聚酰胺酰亚胺具有脂族聚酰胺的优异流动性，并且其具有比脂族聚酰胺更好的力学性能和优良的导热性能。在其中一些实施例中，所述聚酰胺酰亚胺是由马来海松酸酰氯、1，10-癸ニ胺来合成；I, 10-癸ニ胺是由蓖麻油生产出来的，马来海松酸酰氯是由松香生产出来的，其原料蓖麻油和松香都是由植物提炼而来，属于可再生资源，故本专利技术所用的聚酰胺酰亚胺是属于完全的生物可再生材料。在其中一些实施例中，所述导热剂为氮化硼粉末(BET)，其比表面积至少10m2/g，优选的比表面积至少13m2/g 15m2/g，所述BET比表面积根据ASTMD3037測定。在其中一些实施例中，所述导热剂为氮化硼粉末，其粒径至少150um、优选的粒径至少170um 190um,由D (v, O. 9)表征的颗粒尺寸分布。 在其中一些实施例中，所述氮化硼粉末的颗粒尺寸分布具有如下特征体积中值直径D (V, O. 5)为至少45um,体积中值直径D (V, O. 5)优选为50um 55um。在其中一些实施例中，所述氮化硼粉末的颗粒尺寸分布还具有以下特征D(v，O. I)为至少3um，优选为至少4um至7um ;在ー些实施例中，氮化硼粉末具有以下颗粒尺寸分布，该颗粒尺寸分布以至少7um的D (V, O. I),至少55um的体积中值直径D (v, O. 5),以及至少19011!11的0(^0. 9)为特征。颗粒尺寸并不受缚于特定的上限，但在实践中其受所需最小比表面积的限制。最小比表面积越大，颗粒通常越小，而且颗粒的最大尺寸也越小；D (V, O. I)、D (V, O. 5)、D (V, O. 9)采用 Malvern Mastersizer 通过激光衍射測定。在其中一些实施例中，所述导热剂氮化硼粉末密度在2. O 2. 5g/cm3之间，优选在 2. I 2. 4g/cm3 之间及 2. 20 2. 28g/cm3 之间。本专利技术所用的氮化硼粉末的特征具有特殊性，在被用作导热填料时，相对目前常见的氮化硼粉末，在达到同等热传导率时使用量更低。比如为获得适用于LED光源散热装置的面内平行导热率数值(5 15W/m ·10的组合物，向组合物中加入基于组合物的总重量的25 35wt%本专利技术中使用的氮化硼粉末就能达到，然而为了获得同等的热传导率需要使用超过50wt%的普通氮化硼填料。由于填料量较低，本专利技术的组合物具有更好的机械性能。本专利技术所用的氮化硼粉末具有优良的高温电绝缘性，表面电阻率在25 °C为IO14 Ω · cm,2000°C才达到IO3 Ω · cm,是陶瓷中最好的高温电绝缘材料,击穿电压3kv/mm,低介电损耗IO8Hz时为2. 5Χ10Λ介电常数为4。故本专利技术的导热组合物具有优良的高温电绝缘性。在其中一些实施例中，所述阻燃剂为次磷酸盐，次磷酸盐的结构为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于LED光源的阻燃导热绝缘聚酰胺酰亚胺组合物，其特征在于，该组合物由以下重量份的原料制备而成：聚酰胺酰亚胺？？？？？？？？？？20～80份，导热剂？？？？？？？？？？？？？？？？10～40份，阻燃剂？？？？？？？？？？？？？？？？5～30份，抗氧剂A？？？？？？？？？？？？？？？0.1～3份，抗氧剂B？？？？？？？？？？？？？？？0.1～3份，偶联剂？？？？？？？？？？？？？？？？0.1～3份；所述聚酰胺酰亚胺是一种可溶性生物基长碳链半脂环族聚酰胺酰亚胺，具有半脂环族结构；所述导热剂为氮化硼粉末，其比表面积至少10m2/g；所述偶联剂是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂；所述抗氧剂A为受阻酚类抗氧剂；所述抗氧剂B为亚磷酸酯类抗氧剂。

【技术特征摘要】
2012.03.12 CN 201210064420.71.一种用于LED光源的阻燃导热绝缘聚酰胺酰亚胺组合物，其特征在于，该组合物由以下重量份的原料制备而成 聚酰胺酰亚胺20 80份， 导热剂10 40份， 阻燃剂5 30份， 抗氧剂AO. I 3份， 抗氧剂BO. I 3份， 偶联剂O. I 3份；2.根据权利要求I所述的用于LED光源的阻燃导热绝缘聚酰胺酰亚胺组合物，其特征在于，所述聚酰胺酰亚胺由脂松香与蓖麻油为原料，由松香制备出马来海松酸酰氯，由蓖麻油生产出1，10-癸二胺； 所述聚酰胺酰亚胺由马来海松酸酰氯、1，10-癸二胺来合成。3.根据权利要求I所述的用于LED光源的阻燃导热绝缘聚酰胺酰亚胺组合物，其特征在于，所述氮化硼粉末，D (V，O. 9)为170um 190um ； 所述氮化硼粉末的颗粒尺寸分布具有如下特征，体积中值直径D (V，O. 5)为至少45um，体积中值直径D (V, O. 5)为50um 55um ； 所述碳化硼粉末的颗粒尺寸分布具有以下特征，D (V, O. I)为4um 7um ； 所述碳化硼粉末的密度在2. O 2. 5g/cm3之间。4.根据权利要求I所述的用于LED光源的阻燃导热绝缘聚酰胺酰亚胺组合物，其特征在于，所述阻燃剂为次磷酸盐，次磷酸盐的结构为 ~ο 一,IlMR 1-P -OM R2 L」m 式I中R1是氢基，R2是直链或支链的C1-C6烷基或者C1-C6芳基;M是钙、铝、镁、锶、钡或锌；m是2或3 ; 所述次磷酸盐成分中的次磷酸为二甲基次磷酸、乙基甲基次磷酸、甲基正丙基次磷酸、甲烷二甲基次磷酸、苯-I，4 二甲基次磷酸、甲基苯基次磷酸和二苯基次磷酸。5.根据权利要求I所述的用于LED光源的阻燃导热绝缘聚酰胺酰亚胺组合物，其特征在于，所述抗氧剂A具体为β - (4-羟基苯基-...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀才，陈列，钟毅文，王忠强，
申请(专利权)人：东莞市信诺橡塑工业有限公司，
类型：发明
国别省市：