CN103923391A - 大功率led支架包封塑料的生产工艺 - Google Patents

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张贤模
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Abstract

本发明公开了大功率LED支架包封塑料的生产工艺，它包括以下步骤：（1）将等规聚丙烯在250℃-300℃添加乙丙橡胶和的三元乙丙橡胶进行共混改性3-7h后，得到聚丙烯复合预混料；（2）将聚丙烯复合预混料中添加白炭黑和硅油，再放入混炼机完成混炼挤出成为聚丙烯复合料；（3）将聚丙烯复合料添加催化剂和助剂加热至熔融态，制得大功率LED支架包封塑料。本发明利用价格低廉、易于制取的聚丙烯为原材料，经过共混改性、加热、水浴结晶成型，降低了生产成本、简化了操作步骤，经过结晶成型的聚丙烯复合料无需切割，韧性、抗冲击力得到强，同时具有聚苯硫醚树脂的耐高温性能和抗老化性能。

Description

大功率LED支架包封塑料的生产工艺
技术领域
本发明涉及大功率LED支架包封塑料的生产工艺。
背景技术
LED支架，LED灯珠在封装之前的底基座，在LED支架的基础上，将芯片固定进去，焊上正负电极，再用封装胶一次封装成形。led支架一般是铜做的（也有铁材，铝材及陶瓷等），因为铜的导电性很好，它里边会有引线， 来连接led灯珠内部的电极，LED灯珠封装成形后，灯珠即可从支架上取下，灯珠两头的铜脚即成为了灯珠的正负极，用于焊接到LED灯具或其它LED成品。LED封装是指发光芯片的封装，相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光。所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。
支架式大功率LED封装工艺的主要原材料之一，大功率LED支架的好坏对大功率LED灯具的性能使用有直接的影响。LED支架主要包括支架引线、热沉和支架框架包封塑料。包封塑料主要作用是绝缘隔热，特别是高温下必须具有一定的机械力学性能。
中国专利申请号CN200810148140.8公开了一种大功率LED支架框架包封塑料的生产工艺，采用聚苯硫醚树脂为原材料，经过氧化热胶联、混炼制得包封塑料，但聚苯硫醚树脂原料价格较高，其韧性较差，冲击强度较低，熔体粘度不够稳定等，生产出来的包封塑料也较易损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是传统的大功率LED支架框架包封塑料生产成本较高，制得的包封材料韧性较差，冲击强度较低，熔体粘度不够稳定，为此提供一种生产成本低、韧性较好的大功率LED支架包封材料的生产工艺。
本发明的技术方案是：大功率LED支架包封塑料的生产工艺，其特征是它包括以下步骤：（1）、将80wt%-90 wt%的等规聚丙烯在250℃-300℃添加30 wt%-40 wt%的乙丙橡胶和40 wt%-45 wt%的三元乙丙橡胶进行共混改性3-7h后，再加入10 wt%-15 wt%的石墨粉，得到聚丙烯复合预混料；（2）、向聚丙烯复合预混料中添加6wt%-8wt%的白炭黑和4wt%-9wt%的硅油，再放入混炼机完成混炼挤出成为聚丙烯复合料；（3）、将聚丙烯复合料添加催化剂和助剂加热至熔融态，再放入水浴锅内煮20-30min后取出冷却至室温结晶成型，最后采用注塑温度200℃-230℃、模温为95-110℃的注塑机注塑成LED成型支架。
上述方案中所述步骤（3）中在加热聚丙烯复合料时添加的助剂为15 wt%-23 wt%的石棉纤维。
上述方案中所述步骤（3）中在加热聚丙烯复合料时添加的催化剂剂为齐格勒—纳塔催化剂。
本发明利用价格低廉、易于制取的聚丙烯为原材料，经过共混改性、加热、水浴结晶成型，降低了生产成本、简化了操作步骤，经过结晶成型的聚丙烯复合料无需切割，韧性、抗冲击力得到强，同时具有聚苯硫醚树脂的耐高温性能和抗老化性能。
具体实施方式
实施例1：（1）、将80wt%的等规聚丙烯在250℃添加30wt%的乙丙橡胶和40 wt%的三元乙丙橡胶进行共混改性3h后，再加入10wt%的石墨粉，得到聚丙烯复合预混料；（2）、向聚丙烯复合预混料中添加6wt%的白炭黑和4wt%的硅油，再放入混炼机完成混炼挤出成为聚丙烯复合料；（3）、将聚丙烯复合料添加催化剂和助剂加热至熔融态，再放入水浴锅内煮20min后取出冷却至室温结晶成型，制得大功率LED支架包封塑料。
实施例2：（1）、将90wt%的等规聚丙烯在300℃添加40wt%的乙丙橡胶和45wt%的三元乙丙橡胶进行共混改性7h后，再加入15wt%的石墨粉，得到聚丙烯复合预混料；（2）、向聚丙烯复合预混料中添加8wt%的白炭黑和9wt%的硅油，再放入混炼机完成混炼挤出成为聚丙烯复合料；（3）、将聚丙烯复合料添加催化剂和助剂加热至熔融态，再放入水浴锅内煮30min后取出冷却至室温结晶成型，制得大功率LED支架包封塑料。
等规聚丙烯在经过添加乙丙橡胶和三元乙丙橡胶共混改性后其耐低温冲击力得到显著提高，添加石墨粉抗老化性能得到显著提高，可以满足制作大功率LED支架包封塑料的要求。
聚丙烯复合预混料经过添加白炭黑和硅油混炼使其收缩率变小，使其稳定性更高。
实施例3：（1）、将85 wt%的等规聚丙烯在275℃添加35wt%的乙丙橡胶和43wt%的三元乙丙橡胶进行共混改性5h后，再加入12wt%的石墨粉，得到聚丙烯复合预混料；（2）、向聚丙烯复合预混料中添加7wt%的白炭黑和6wt%的硅油，再放入混炼机完成混炼挤出成为聚丙烯复合料；（3）、将聚丙烯复合料添加齐格勒—纳塔催化剂和15wt%的石棉纤维加热至熔融态，再放入水浴锅内煮25min后取出冷却至室温结晶成型，制得大功率LED支架包封塑料。
实施例4：（1）、将85 wt%的等规聚丙烯在275℃添加35wt%的乙丙橡胶和43wt%的三元乙丙橡胶进行共混改性5h后，再加入12wt%的石墨粉，得到聚丙烯复合预混料；（2）、向聚丙烯复合预混料中添加7wt%的白炭黑和6wt%的硅油，再放入混炼机完成混炼挤出成为聚丙烯复合料；（3）、将聚丙烯复合料添加齐格勒—纳塔催化剂和23wt%的石棉纤维加热至熔融态，再放入水浴锅内煮25min后取出冷却至室温结晶成型，制得大功率LED支架包封塑料。
石棉纤维作为助剂可提高聚丙烯的刚性和耐热性，降低制品收缩率，还可以提高聚丙烯的韧性，采用齐格勒—纳塔催化剂可以提高聚丙烯复合料的结晶性，进而提高聚丙烯复合料的韧性和抗冲击力，不易变形。
本发明与中国专利申请号CN200810148140.8相比，最后无需经过切粒，利用熔融态的水浴法直接使其结晶成型，无需切割，结成的球晶小，冲击强度和透明性能高。
下表是本发明改进后的包封塑料与常见的工程塑料性能对比，可见改进后的包封塑料在收缩率、热变形温度、抗拉强度、拉伸模量、抗压强度和冲击韧度方面有明显的提升。
序号 材料名称 收缩率% 热变形温度（℃） 熔点温度（℃） 抗拉强度/MPa 拉伸模量/Gpa 抗压强度/Mpa 冲击韧度
1 聚乙烯（LDPE） 1.5~5 100~121 108~126 3.9～15.7 0.12～0.24 　 853.4
2 聚乙烯（HDPE） 2~5 140~180 126~136 21～38 0.4～1.03 18.6～24.5 80～1067
3 聚丙烯（PP） 1.0~2.0 110 168 35～40 1.1～1.6 42～56 10～100
4 本发明改进的包封塑料 0.4~0.7 150 200 37～43 1.5～1.8 43～58 90～870
 
上面结合实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.大功率LED支架包封塑料的生产工艺，其特征是它包括以下步骤：（1）、将80wt%-90wt%的等规聚丙烯在250℃-300℃添加30wt%-40wt%的乙丙橡胶和40 wt%-45wt%的三元乙丙橡胶进行共混改性3-7h后，再加入10wt%-15wt%的石墨粉，得到聚丙烯复合预混料；（2）、向聚丙烯复合预混料中添加6wt%-8wt%的白炭黑和4wt%-9wt%的硅油，再放入混炼机完成混炼挤出成为聚丙烯复合料；（3）、将聚丙烯复合料添加催化剂和助剂加热至熔融态，再放入水浴锅内煮20-30min后取出冷却至室温结晶成型，制得大功率LED支架包封塑料。
2.如权利要求1所述的大功率LED支架包封塑料的生产工艺，其特征是所述步骤（3）中在加热聚丙烯复合料时添加的助剂为15wt%-23wt%的石棉纤维。
3.如权利要求1或2所述的大功率LED支架包封塑料的生产工艺，其特征是所述步骤（3）中在加热聚丙烯复合料时添加的催化剂剂为齐格勒—纳塔催化剂。
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