CN106147217A - 一种led灯用碳酸镁‑尼龙导热复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种led灯用碳酸镁‑尼龙导热复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106147217A
CN106147217A CN201610545395.2A CN201610545395A CN106147217A CN 106147217 A CN106147217 A CN 106147217A CN 201610545395 A CN201610545395 A CN 201610545395A CN 106147217 A CN106147217 A CN 106147217A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnesium carbonate
parts
carbon fiber
composite material
nylon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610545395.2A
Other languages
English (en)
Inventor
肖宪书
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bengbu Gaohua Resolution Technology Co Ltd
Original Assignee
Bengbu Gaohua Resolution Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bengbu Gaohua Resolution Technology Co Ltd filed Critical Bengbu Gaohua Resolution Technology Co Ltd
Priority to CN201610545395.2A priority Critical patent/CN106147217A/zh
Publication of CN106147217A publication Critical patent/CN106147217A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10—Encapsulated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/267—Magnesium carbonate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

一种LED灯用碳酸镁‑尼龙导热复合材料由下列重量份的原料制成：尼龙6 200份、氢氧化铝10‑12份、碳酸镁20‑30份、碳纤维20‑30份、丙酮50‑60份、60‑70%硝酸80‑100份、磷酸钠3‑4份、磷酸氢二钠2‑3份、二甲基联苯二异氰酸酯15‑20份、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯20‑25份、催化剂0.4‑1份、阻聚剂0.4‑2份、四氢呋喃150‑170份、甲苯80‑100份、去离子水适量。本发明对碳纤维进行表面改性，用高聚物包覆碳酸镁，增加了碳纤维、碳酸镁和尼龙6的相容性，有利于碳纤维和碳酸镁在尼龙6中的分散，利用氢氧化铝和碳酸镁的协同作用，增强了尼龙导热复合材料的导热性能和绝缘性能。

Description

一种LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种尼龙导热材料及其制备方法，具体涉及一种LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料。
背景技术
一般来说，纯塑料材料的导热系数远远不及金属、陶瓷材料，但是它的绝缘性能好。导热塑料不仅具有金属和陶瓷的热传递性能，同时还保留了普通塑料在设计、性能和成本方面的优点，具有散热均匀、重量轻、多种基础树脂的选择、成型加工方便、热膨胀系数低、成型收缩率低、工作温度低和提高设计自由度特点，广泛被用于各行各业中。
目前，导热塑料最典型的应用是在照明领域，主要用于制作需要散热良好的LED节能灯的灯杯等，虽然LED节能灯所消耗的热量要比普通光源小得多，但因为LED节能灯结构紧凑、功能强大，如何有效散热仍然是一个重要的问题。
中国专利申请CN102408710A公开了一种高导热尼龙66复合材料，其基材全部采用尼龙66，硬度高，加入导热填料后，材料拉伸性能、弯曲性能变差，而其配方中仅加入偶联剂和抗氧剂，使得整个体系的加工性能差，在生产挤出过程中会产生断头现象，不能适用于工业化连续化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料及其制备方法。
本发明通过如下技术方案实现上述目的的：
一种LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述的导热复合材料由下列重量份的原料制成：尼龙6 200份、氢氧化铝10-12份、碳酸镁20-30份、碳纤维20-30份、丙酮50-60份、60-70%硝酸80-100份、磷酸钠3-4份、磷酸氢二钠2-3份、二甲基联苯二异氰酸酯15-20份、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯20-25份、催化剂0.4-1份、阻聚剂0.4-2份、四氢呋喃150-170份、甲苯80-100份、去离子水适量。
一种LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述的导热复合材料由如下步骤制得：
（1）碳纤维的表面改性
将碳纤维置于丙酮溶液中浸泡10-12h，过滤，去离子水洗涤2-3次，100-120℃鼓风干燥机中干燥3-4h；用60-70%硝酸回流氧化碳纤维5-7h，过滤，去离子水洗涤至PH为6-7，于100-120℃鼓风干燥机中干燥至恒重；将硝酸氧化的碳纤维置于磷酸钠、磷酸氢二钠及相当于其总重量份10-12倍的去离子水配置的溶液中，超声40-50min，过滤，50-60℃干燥，得到表面改性的碳纤维。
（2）高聚物包覆碳酸镁的制备
将碳酸镁和氢氧化铝超声分散在四氢呋喃和甲苯中，再加入二甲基联苯二异氰酸酯、催化剂、阻聚剂混合均匀；在30-40℃下，缓慢滴加三羟甲基丙烷二丙烯酸酯；升高温度至50-60℃，反应5-8h，得到高聚物包覆碳酸镁；
（3）尼龙导热复合材料的制备
将尼龙6置于80-85℃的鼓风干燥机中干燥8-10h，与表面改性的碳纤维、高聚物包覆碳酸镁一起加入高混机中高速搅拌40-50min，待混合均匀后将其加入双螺杆挤出机中熔融挤出，拉条冷却造粒。
一种LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述催化剂可以选自二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、马来酸单丁酯二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或多种复配。
一种LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述阻聚剂可以选自对羟基苯甲醚，对苯二酚，2,6-二叔丁基对甲酚中的一种或多种复配。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明对碳纤维进行表面改性，用高聚物包覆碳酸镁，增加了碳纤维、碳酸镁和尼龙6的相容性，有利于碳纤维和碳酸镁在尼龙6中的分散，利用氢氧化铝和碳酸镁的协同作用，增强了尼龙导热复合材料的导热性能和绝缘性能。本发明的尼龙导热复合材料结构致密，绝缘安全，传热、散热快，力学性能好，经久耐用，能有效的保护LED灯具，大大延长灯具的使用寿命。
具体实施方式
本实施例的LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料，由下列重量份的原料制成：尼龙6200份、氢氧化铝12份、碳酸镁30份、碳纤维20份、丙酮50份、70%硝酸80份、磷酸钠4份、磷酸氢二钠3份、二甲基联苯二异氰酸酯20份、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯25份、催化剂1份、阻聚剂2份、四氢呋喃170份、甲苯100份、去离子水适量。
本实施例的LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述的导热复合材料由如下步骤制得：
（1）碳纤维的表面改性
将碳纤维置于丙酮溶液中浸泡12h，过滤，去离子水洗涤3次，100℃鼓风干燥机中干燥4h；用70%硝酸回流氧化碳纤维5h，过滤，去离子水洗涤至PH为6，于120℃鼓风干燥机中干燥至恒重；将硝酸氧化的碳纤维置于磷酸钠、磷酸氢二钠及相当于其总重量份12倍的去离子水配置的溶液中，超声50min，过滤，60℃干燥，得到表面改性的碳纤维。
（2）高聚物包覆碳酸镁的制备
将碳酸镁和氢氧化铝超声分散在四氢呋喃和甲苯中，再加入二甲基联苯二异氰酸酯、催化剂、阻聚剂混合均匀；在40℃下，缓慢滴加三羟甲基丙烷二丙烯酸酯；升高温度至60℃，反应8h，得到高聚物包覆碳酸镁；
（3）尼龙导热复合材料的制备
将尼龙6置于85℃的鼓风干燥机中干燥10h，与表面改性的碳纤维、高聚物包覆碳酸镁一起加入高混机中高速搅拌50min，待混合均匀后将其加入双螺杆挤出机中熔融挤出，拉条冷却造粒。
经测试，本发明的LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料导热系数大于3W/（m*K），吸水率（23℃，24h）小于0.10%，拉伸强度大于40MPa，弯曲强度大于60MPa。

Claims (4)

1.一种LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述的导热复合材料由下列重量份的原料制成：尼龙6 200份、氢氧化铝10-12份、碳酸镁20-30份、碳纤维20-30份、丙酮50-60份、60-70%硝酸80-100份、磷酸钠3-4份、磷酸氢二钠2-3份、二甲基联苯二异氰酸酯15-20份、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯20-25份、催化剂0.4-1份、阻聚剂0.4-2份、四氢呋喃150-170份、甲苯80-100份、去离子水适量。
2.一种LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述的导热复合材料由如下步骤制得：
（1）碳纤维的表面改性
将碳纤维置于丙酮溶液中浸泡10-12h，过滤，去离子水洗涤2-3次，100-120℃鼓风干燥机中干燥3-4h；用60-70%硝酸回流氧化碳纤维5-7h，过滤，去离子水洗涤至PH为6-7，于100-120℃鼓风干燥机中干燥至恒重；将硝酸氧化的碳纤维置于磷酸钠、磷酸氢二钠及相当于其总重量份10-12倍的去离子水配置的溶液中，超声40-50min，过滤，50-60℃干燥，得到表面改性的碳纤维；
（2）高聚物包覆碳酸镁的制备
将碳酸镁和氢氧化铝超声分散在四氢呋喃和甲苯中，再加入二甲基联苯二异氰酸酯、催化剂、阻聚剂混合均匀；在30-40℃下，缓慢滴加三羟甲基丙烷二丙烯酸酯；升高温度至50-60℃，反应5-8h，得到高聚物包覆碳酸镁；
（3）尼龙导热复合材料的制备
将尼龙6置于80-85℃的鼓风干燥机中干燥8-10h，与表面改性的碳纤维、高聚物包覆碳酸镁一起加入高混机中高速搅拌40-50min，待混合均匀后将其加入双螺杆挤出机中熔融挤出，拉条冷却造粒。
3.一种LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述催化剂可以选自二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、马来酸单丁酯二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或多种复配。
4.一种LED灯用碳酸镁-尼龙导热复合材料，其特征在于，所述阻聚剂可以选自对羟基苯甲醚，对苯二酚，2,6-二叔丁基对甲酚中的一种或多种复配。
CN201610545395.2A 2016-07-12 2016-07-12 一种led灯用碳酸镁‑尼龙导热复合材料及其制备方法 Pending CN106147217A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610545395.2A CN106147217A (zh) 2016-07-12 2016-07-12 一种led灯用碳酸镁‑尼龙导热复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610545395.2A CN106147217A (zh) 2016-07-12 2016-07-12 一种led灯用碳酸镁‑尼龙导热复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106147217A true CN106147217A (zh) 2016-11-23

Family

ID=58061464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610545395.2A Pending CN106147217A (zh) 2016-07-12 2016-07-12 一种led灯用碳酸镁‑尼龙导热复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106147217A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110845282A (zh) * 2019-11-20 2020-02-28 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种定向修补结构缺陷的导热填料、制备方法及复合含能材料

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101735601A (zh) * 2009-12-23 2010-06-16 东莞市信诺橡塑工业有限公司 一种耐热阻燃尼龙组合物
CN105348867A (zh) * 2015-12-16 2016-02-24 江南大学 一种纳米氧化铝的改性方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101735601A (zh) * 2009-12-23 2010-06-16 东莞市信诺橡塑工业有限公司 一种耐热阻燃尼龙组合物
CN105348867A (zh) * 2015-12-16 2016-02-24 江南大学 一种纳米氧化铝的改性方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110845282A (zh) * 2019-11-20 2020-02-28 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种定向修补结构缺陷的导热填料、制备方法及复合含能材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103013086B (zh) 一种和光扩散材料共挤出的导热材料及其制备方法
CN106189213A (zh) 一种led灯用金属纤维‑尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106009647A (zh) 一种玻璃纤维增强的led灯用尼龙导热复合材料及其制备方法
CN105524447A (zh) 一种含改性六钛酸钾晶须-碳纳米管的pc-pet基led散热材料及其制备方法
CN106009646A (zh) 一种耐老化的led灯用氧化铝-尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106046770A (zh) 一种能吸波的led灯用尼龙导热复合材料及其制备方法
CN105524446A (zh) 一种含改性纳米羟基磷灰石-碳纳米管的pc-pet基led散热材料及其制备方法
CN106009651A (zh) 一种led灯用碳化硅-尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106147217A (zh) 一种led灯用碳酸镁‑尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106147215A (zh) 一种led灯用氮化硼‑尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106189212A (zh) 一种led灯用镁橄榄石‑尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106046769A (zh) 一种led灯用纳米碳球微粒‑尼龙导热复合材料及其制备方法
CN105524445A (zh) 一种含改性纳米硅藻土-碳纳米管的pc-pet基led散热材料及其制备方法
CN105331069A (zh) 一种含改性介孔二氧化硅-碳纳米管的pc-pet基led散热材料及其制备方法
CN105385132A (zh) 一种含改性氮化硼纤维-碳纳米管的pc-pet基led散热材料及其制备方法
CN105255183A (zh) 一种led用氧化镁晶须-纳米氮化硼填充改性的pps/pbt复合导热塑料及其制备方法
CN106046771A (zh) 一种耐候性的led灯用氧化铝‑尼龙导热复合材料及其制备方法
CN109851985A (zh) 一种阻燃增强导热聚酮复合材料及其制备方法
CN106084762A (zh) 一种led灯用氟化钙‑尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106147216A (zh) 一种led灯用莫来粉‑尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106167618A (zh) 一种led灯用滑石粉‑尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106084761A (zh) 一种led灯用硅酸铝纤维‑尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106009650A (zh) 一种高强度的led灯用石墨-尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106009648A (zh) 一种led灯用钛白粉-尼龙导热复合材料及其制备方法
CN106009649A (zh) 一种抗菌的led灯用尼龙导热复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161123

RJ01 Rejection of invention patent application after publication