本发明专利技术公开了一种用于LED光源基板的可激光直接成型的高导热绝缘聚酰胺66组合物及其制备方法，具有高导热率、可激光直接成型、优异绝缘性、耐化学品和腐蚀等优点。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66?40～70份，导热剂5～35份，无机颜料5～8份，抗氧剂A?0.15份，抗氧剂B?0.15份，润滑剂0.5份。偶联剂0.3份。本发明专利技术所提供的聚酰胺66组合物具有质轻、易成型、电路设计灵活、工艺简单等优点，具有优良的高温电绝缘性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于LED灯板的高导热聚酰胺66组合物，更具体地，涉及一种用于LED灯板，具有可激光直接成型，优异导热性、高绝缘性的聚酰胺66组合物。
技术介绍
在全球能源急缺，资源紧张的背景下，LED光源的出现将有效缓解这种状况，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，各国政府都在极力推广，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，不论是基板还是外壳，解决散热问题是关键，LED光源的基板目前主要有铝基板和陶瓷基板两大类，铝基板由电路层(铜箔层)、导热绝缘层和金属基层组成。 高导热绝缘层是铝基板核心的技术。决定了整个铝基板导热性能。它一般是由特种陶瓷填充的特殊的聚合物构成，铝基板存在着成本高、工艺复杂、电绝缘性能较差；陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板。陶瓷基板存在着要高温烧结成型、质量大、工艺复杂、价格昂贵、机械性能差，易碎等缺点，因此采用可注射模制的以及可激光直接成型的聚酰胺66 (PA66)组合物来替代给LED光源基板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、电路设计灵活、高的电绝缘性能、耐化学品和腐蚀等优点。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术的不足，目的是提供一种用于LED光源的基板，具有优异导热率、可激光直接成型、高绝缘性的聚酰胺66 (PA66)组合物及其制备方法。与现有技术中的常见铝基板和陶瓷基板组合物相比，可激光直接成型的导热性聚酰胺66 (PA66)组合物优点在于质轻、易成型、电路设计灵活、高的电绝缘性能、耐化学品和腐蚀等优点。为达到上述目的，本专利技术采用以下方案—种用于LED光源基板的可激光直接成型的高导热绝缘聚酰胺66组合物，该组合物由以下重量份的原料制备而成聚酰胺 66 (PA66)40 ~ 70 份，导热剂25 ~ 35份,无机颜料5 ~ 8份，抗氧剂A0.15份，抗氧剂B0.15份， 润滑剂0.5份， 偶联剂0.3份。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， 优选的比表面积为13m2/g至15m2/g，所述的BET比表面积根据ASTMD3037测定。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，优选的粒径为170um至190um,由D (v, 0. 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, 0. 5)为至少45um,体积中值直径D (v, 0. 5)优选为至少50um至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，0. I)为至少3um，优选为至少4um至7um ;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,0. I)、至少55um的体积中值直径D (v, 0. 5)以及至少190um的D(v,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, 0. I)、D (V, 0. 5)、D (V, 0. 9)采用 Malvern Mastersizer 通过激光衍射测定。在其中一些实施例中，所述导热剂氮化硼粉末密度在2. 0 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 *k)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倉泛。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IO14Q cm,2000°C才达到IO3Q 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108Hz时为2. 5X10_4，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，所述无机颜料为LDS添加剂。使得聚酰胺66 (PA66)组合物能够用于激光直接成型。在激光直接成型工艺中，所述无机颜料用激光照射后，能释放出金属单质，作为化学镀铜时的还原剂，催化铜金属的沉积。在其中一些实施例中，所述无机颜料为金属氧化物混合颜料，具有尖晶石结构或与尖晶石相关结构如铜铬氧化物尖晶石；是由多种金属氧化物经高温固相反应而生成的，金属氧化物中的金属元素为Cu、Cr、Ag、Au、Ni、Ti、Cr、Co、Mn、Ce、Nb、Fe中的一种或几种。所述金属氧化物混合颜的粉末密度在4. 5 5. 8g/cm3之间,优选在4. 8 5. 6g/cm3之间，进一步优选在4. 9 5. 4g/cm3之间。所述金属氧化物混合颜料的粒径为0. I 30 y m,优选为I 8 ii m ;所述金属氧化物混合颜料吸油量为5 40g/100g,优选为10 30g/100g。在其中一些实施例中，所述偶联剂是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂，优选为硅烷偶联剂，使用￠-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷。在其中一些实施例中，所述润滑剂为乙撑双脂肪酸酰胺。在其中一些实施例中，所述抗氧剂A为受阻酚类抗氧剂，具体为￠- (4-羟基苯基_3，5- 二叔丁基)丙酸十八基酯。 在其中一些实施例中，所述抗氧剂B为亚磷酸酯类抗氧剂，具体为三(2，4- 二叔丁基苯基)亚磷酸酯。为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种用于LED光源的基板的可激光直接成型的高导热聚酰胺66组合物的制备方法，包括以下步骤I)将上述重量份的聚酰胺66 (PA66)原料在110 130°C，经过3 5小时干燥处理；2)在第一混合机中加入已干燥好的聚酰胺66 (PA66)与上述重量份的无机颜料、润滑剂、抗氧剂A、抗氧剂B，高速混合5 20分钟，得到预混合料；3)在第二混合机中加入上述重量份的导热剂氮化硼粉末，然后边加入上述重量份的硅烷偶联剂边用低速搅拌I 10分钟，让硅烷偶联剂充分包裹住氮化硼，得到混合物；4)将步骤(2)混合好的所述预混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共九区)的侧向(第四区)加入步骤(3)混好的所述混合物，上述的喂料器转速为160 200rpm，另在第四区和第六区装排气口 ；工艺如下平行双螺杆挤出机一区温度260 270°C，二区温度270 280°C，三区温度270 280°C，四区温度270 280°C，五区温度270 280°C，六区温度270 280°C，七区温度270 280°C，八区温度270 280°C，九区温度270 280°C，模头温度270 280°C，螺杆转速为200 300rpm，物料在挤出机料筒里停留时间控制在I 3分钟；5)将步骤(4)得到的物质经过拉条、冷却本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于LED光源基板的可激光直接成型的高导热绝缘聚酰胺66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：所述导热剂为氮化硼粉末，其比表面积大于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；所述无机颜料为LDS添加剂;所述润滑剂为乙撑双脂肪酸酰胺。FDA00001960037500011.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀才，陈列，
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：
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