CN103865257A - 一种热塑性聚酰胺组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用聚酰胺作为LED散热部件的塑料基材，提高了散热部件的散热性能，产生的热量及时有效排出，延长了LED灯具使用寿命，同时，聚酰胺为基材的散热部件是一次注塑成型的，工艺流程简单，加工简便，生产效率高，生产成本低，进一步提高了LED灯具产品的质量。

Description

一种热塑性聚酰胺组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种LED灯具散热部件的产品的塑料配方领域，特别是涉及一种采用热塑性聚酰胺为材料的散热部件。
背景技术
随着社会经济的快速发展，照明行业发生了翻天覆地的变化，从最原始的白炽灯泡发展到后来的LED灯，LED照明技术被称为第四代照明光源，具有节能、环保、寿命长等诸多优点，符合国家提倡的创建节约型、环保型社会总体要求，在全世界范围内LED灯也得到了极大的推广和快速的扩张，LED灯已经成为当今以至未来很长一段时间照明行业的发展趋势和方向标，具有广阔的市场前景。LED光源与传统光源一样，在工作期间会产生大量的热量，其中大约只有30-40%的输入电能转化为光能，其余60-70%的能量主要转化为热。如果产生的热量不能及时散发出去，LED灯具的温度会迅速积累、温度超过一定程度就会影响LED灯的发光效率和电子零件的使用寿命，并进一步严重综合LED灯具的使用寿命，因此，LED散热技术是LED照明技术必须面对和解决的基本技术。目前，LED灯具的散热部件主要有陶瓷板 、金属铝等，已经使用较长一段时间，但是上述两种散热部件都存在一定的缺陷。陶瓷散热和金属铝散热具有散热效果好，已经应用很长一段时间，但也存在诸多缺陷。陶瓷板的成型需要高温烧结和后期处理，生产效率低，加工难度大，成本高；金属铝需要浇注、打磨等多道工序，且金属铝不绝缘，需另外喷绝缘漆，生产流程长、生产环境恶劣，综合成本也较高。由此可看出，LED照明技术需要一种同时兼具导热、散热功能和绝缘功能的材料，并且加工简便、成本低的新材料散热材料。因此本发明提供一种具有传热、散热功能的热塑性复合材料，并且同时具有绝缘功能，应用时一次注塑成型，加工方便、流程短，LED结构工程师设计自由，综合成本低，方便地满足了LED照明技术的应用要求。
发明内容
为了解决现有陶瓷散热和金属铝散热生产加工复杂、生产流程长、成本高等问题，本发明采用PA6作为散热材料基材，通过添加适当的陶瓷粉作为传热、散热介质，并添加阻燃剂达到阻燃要求。本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种热塑性聚酰胺组合物，其配方包括：
PA6：20-45KG
金属氧化物：10-50KG
氮化物陶瓷粉：1-20KG
含溴阻燃剂：10-20KG
抗氧剂：0.2-1KG
其它添加剂：0.2-2KG
玻璃纤维：2-25KG。
作为对发明的改进，上述配方原料比例具体如下，包括但不仅限于以下配份：
PA6：32KG
金属氧化物：30KG
氮化物陶瓷粉：8KG
含溴阻燃剂：16KG
抗氧剂：0.5KG
其它添加剂：1.5KG
玻璃纤维：12KG。
作为对本发明的进一步改进，上述配方原料比例具体如下，包括但不仅限于以下配份：
PA6：28KG
金属氧化物：35KG
氮化物陶瓷粉：10KG
含溴阻燃剂：13KG
抗氧剂：0.5KG
其它添加剂：1.5KG
玻璃纤维：12KG。
一种热塑性聚酰胺组合物的制备方法，步骤如下：1）混料    除玻璃纤维外，其它配料按上述配比称取，把称取好的配料放入混合机中，混合机高速运转，混料通过混合机混合均匀；2）挤出机混炼     把步骤1搅拌均匀后的混合料放入到挤出机中，玻璃纤维在此步骤中加入到挤出机中，挤出机选择双螺杆挤出机，挤出机的温度控制在230-270℃；3）经步骤2双螺杆挤出机混炼的料条经过冷水降温、吹干后进入切粒机切成塑料颗粒； 4）包装   经步骤3得到的塑料颗粒成品需再次混合均匀，并通过防水袋包装成最终产品。
本发明的有益效果在于：采用聚酰胺作为散热部件的基材，提高了散热部件的导热性能，产生的热量及时有效排出，解决了LED灯具的散热要求；同时，聚酰胺为基材的散热部件是一次注塑成型的，工艺流程简单，加工简便，生产效率高，生产成本低，进一步提高了产品的质量。
具体实施方式
一种热塑性聚酰胺组合物，配方如下：
PA6：20-45KG
金属氧化物：10-50KG
氮化物陶瓷粉：1-20KG
含溴阻燃剂：10-20KG
抗氧剂：0.2-1KG
其它添加剂：0.2-2KG
玻璃纤维：2-25KG。
上述配方是一个较大的范围值，在该范围值内的不同配比都可能得到所需要的产品，但是一个最佳的配比就显得更为关键，具体配比如下两个实施例：
实施例1
PA6：32KG
金属氧化物：30KG
氮化物陶瓷粉：8KG
含溴阻燃剂：16KG
抗氧剂：0.5KG
其它添加剂：1.5KG
玻璃纤维：12KG。
把上述配方的配料加工成成品需要四个步骤，1）混料    除玻璃纤维外，其它配料按上述配比称取，把称取好的配料放入混合机中，混合机高速运转，混料通过混合机混合均匀；2）挤出机混炼     把步骤1搅拌均匀后的混合料放入到挤出机中，玻璃纤维在此步骤中加入到挤出机中，挤出机选择双螺杆挤出机，挤出机的温度控制在230-270℃；3）经步骤2双螺杆挤出机混炼的料条经过冷水降温、吹干后进入切粒机切成塑料颗粒； 4）包装   经步骤3得到的塑料颗粒成品需再次混合均匀，并通过防水袋包装成最终产品。
通过上述配方得到的散热材料，导热系数达到0.75W/m.K，电阻率达1015以上，阻燃达到UL94 V－0。
实施例2
PA6：28KG
金属氧化物：35KG
氮化物陶瓷粉：10KG
含溴阻燃剂：13KG
抗氧剂：0.5KG
其它添加剂：1.5KG
玻璃纤维：12KG。
把上述配方的配料加工成成品同样需要四个步骤，在实施例1已经详细阐述，在此不作重复描述。
通过上述配方得到的散热元件，导热系数达到1.0W/m.K，电阻率达1015以上，阻燃达到UL94 V－0。
以往也有过类似的组合物散热元件，与上述配方的最大区别是把滑石粉代替金属氧化物和氮化物陶瓷粉，但是得到的产品性能差别很大，导热系数仅为0.28W/m.K，灯具散热效果差，不能满足使用要求，通过本专利提供的配方，即可有效解决LED散热问题。
本发明提供的聚酰胺材料为基材的散热元件具有非常多的优良特性，如导热系数高，导热性能好，生产加工简便，一次成型即可，生产效率高，生产成本低等，上述优点可有效解决现有技术的诸多不足，具有广泛的推广意义。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明所要保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种热塑性聚酰胺组合物，其特征在于：
配方包括：
                    PA6：20-45KG
金属氧化物：10-50KG
氮化物陶瓷粉：1-20KG
含溴阻燃剂：10-20KG
抗氧剂：0.2-1KG
其它添加剂：0.2-2KG
玻璃纤维：2-25KG。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性聚酰胺组合物，其特征在于：上述配方原料比例具体如下，包括但不仅限于以下配份：
PA6：32KG
金属氧化物：30KG
氮化物陶瓷粉：8KG
含溴阻燃剂：16KG
抗氧剂：0.5KG
其它添加剂：1.5KG
玻璃纤维：12KG。
3.根据权利要求1所述的一种热塑性聚酰胺组合物，其特征在于：上述配方原料比例具体如下，包括但不仅限于以下配份：
PA6：28KG
金属氧化物：35KG
氮  化物陶瓷粉：10KG
含溴阻燃剂：13KG
抗氧剂：0.5KG
其它添加剂：1.5KG
玻璃纤维：12KG。
4.一种热塑性聚酰胺组合物的制备方法，其特征在于：1）混料    除玻璃纤维外，其它配料按上述配比称取，把称取好的配料放入混合机中，混合机高速运转，混料通过混合机混合均匀；2）挤出机混炼     把步骤1搅拌均匀后的混合料放入到挤出机中，玻璃纤维在此步骤中加入到挤出机中，挤出机选择双螺杆挤出机，挤出机的温度控制在230-270℃；3）经步骤2双螺杆挤出机混炼的料条经过冷水降温、吹干后进入切粒机切成塑料颗粒； 4）包装   经步骤3得到的塑料颗粒成品需再次混合均匀，并通过防水袋包装成最终产品。
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