CN106634654A - 一种辐射散热的led用胶膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辐射散热的LED用胶膜，其包括基础树脂和填料，基础树脂与填料均匀混合，所述基础树脂是环氧树脂、硅橡胶、丙烯酸树脂等材料之一种或数种，所述填料包括辐射散热粉料。本发明制备的新型辐射散热的LED用胶膜，具有高导热率、高热辐射能力和高绝缘性，实验测得导热系数7.0 W/m.K，热辐射系数达到0.95。导热和热辐射性能优良，可使LED功率密度大大提高，增强了LED灯具产品的可靠性。

Description

一种辐射散热的LED用胶膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种LED照明领域，具体的说是一种辐射散热的LED用胶膜其及制备方法。
技术领域
随着LED倒装技术以及照明大功率LED技术的发展，LED光源基板上所搭载的元器件的数量越来越多，功率越来越大，所产生的热量迅速积累、导致元器件的工作环境向高温方向变化，为了保证元器件和大功率LED的寿命及可靠性，必须及时的将产生的热量散逸出去。然而，国内传统的铝基板的热传导率仅为1.0～1.5W/m.K，无法满足高导热的需求，而日本和美国等国际领先金属基板企业生产的金属基板导热系数可达到3.5W/m.K以上。
但是，现有的LED用胶膜不能直接散热，它需要把热量传导到外壳或散热片中，通过热传导、对流和辐射散热综合散热方案将热量扩散出去。这样就使得LED的散热效率基本依赖胶膜的热传感效率及散热片、壳体的散热性上，由于现有的胶膜的导热系数只在1.5W/m.K左右，远无法满足实际使用的需要，成为了LED散热性能提升的瓶颈。
根据热力学理论，热是一种依靠物质的分子、原子、电子的移动、振动来传递的能量。热能传输不是直线传输，是扩散。热传导需要有物质载体，温度从高温区向低温区传输；对流传热需要流体和空气；只有辐射传热是通过（电磁）波传递热量，不需要物质作媒介。
其于上述原因，如能通过在胶膜中加入具有辐射散热功能的高分子材料，使其将热能扩散出去。这样就突破了热能只能从陶瓷基板到外壳再到空气媒介中传输的物理限制，形成新的散热保障链条。确保大功率LED光源散热可靠，寿命延长，可靠性增强。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术所存在的不足，提供将具有辐射散热功能的高分子材料添加到胶膜中，利用辐射热能的方式进行散热，形成传导、对流、辐射综合散热，进而大幅度提高了胶膜的导热系数的一种辐射散热的LED用胶膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种辐射散热的LED用胶膜，其包括基础树脂和填料，基础树脂与填料均匀混合，所述基础树脂是环氧树脂、硅橡胶、丙烯酸树脂等材料之一种或数种，所述填料包括辐射散热粉料。
本发明还公开了一种辐射散热的LED用胶膜的制备方法，其步骤如下：
步骤一：填料的制备，具体的说，将纳米石墨、石墨粉、石墨纤维、石墨烯热解碳、碳纳米管、碳纤维中的一种或多种，氮化硼、氮化硅、氧化锆、氧化锌绝缘散热粉、纳米辐射散热粉中的一种或多种，加入质量为0.1〜1%的分散剂混合，加入水进行球磨，球磨时间为15〜20小时，得到的填料。
步骤二：将填料与环氧树脂、硅橡胶、丙烯酸树脂等材料之一种或数种进行均匀混合，填料的比重是5〜25%。
步骤三，混合后的材料均匀搅拌，并制成胶膜。
本发明制备的新型辐射散热的LED用胶膜，具有高导热率、高热辐射能力和高绝缘性，实验测得导热系数7.0 W/m.K，热辐射系数达到0.95。导热和热辐射性能优良，可使LED功率密度大大提高，增强了LED灯具产品的可靠性。
具体实施方式
为方便对本发明作进一步的理解，现举出实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例1：
将纳米石墨200g、石墨粉200g、石墨纤维200g，氮化硼200g、氮化硅200g，加入5g的分散剂混合，加入水进行球磨，球磨时间为17小时，球磨后烘干后得到填料备用。再将填料与4000g环氧树脂、1500g硅橡胶进行均匀混合, 混合后的材料均匀搅拌，并制成胶膜。
实施例2：
将500g纳米石墨、500g石墨烯热解碳、300g碳纳米管、400g碳纤维，600g氮化硼、500g氧化锌绝缘散热粉，加入19.6g的分散剂混合，加入水进行球磨，球磨时间为18小时，球磨后烘干，得到辐射散热粉料备用。再将填料与8000g环氧树脂、7500g硅橡胶进行均匀混合, 混合后的材料均匀搅拌，并制成胶膜。
实施例3：
将400g纳米石墨、500g石墨烯热解碳、200g碳纳米管、400g碳纤维，100g氮化硼、500g氧化锌绝缘散热粉，加入19.6g的分散剂混合，加入水进行球磨，球磨时间为18小时，球磨后烘干，得到辐射散热粉料备用。再将填料与21000g丙烯酸树脂进行均匀混合, 混合后的材料均匀搅拌，并制成胶膜。
以上所述,仅是本发明的较佳实施而已,并非对本发明作任何形式上的限制,任何熟悉本专业的技术人员都可能利用上述技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例,在此，凡未脱离本发明的技术方案内容,就依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种辐射散热的LED用胶膜，其特征在于：包括基础树脂和填料，基础树脂与填料均匀混合，所述基础树脂是环氧树脂、硅橡胶、丙烯酸树脂等材料之一种或数种，所述填料包括辐射散热粉料。
2.一种辐射散热的LED用胶膜的制备方法，其特征在于：步骤如下：步骤一：填料的制备，具体的说，将纳米石墨、石墨粉、石墨纤维、石墨烯热解碳、碳纳米管、碳纤维中的一种或多种，氮化硼、氮化硅、氧化锆、氧化锌绝缘散热粉、纳米辐射散热粉中的一种或多种，加入质量为0.1〜1%的分散剂混合，加入水进行球磨，球磨时间为15〜20小时，得到的填料；
步骤二：将填料与环氧树脂、硅橡胶、丙烯酸树脂等材料之一种或数种进行均匀混合，填料的比重是5〜25%；
步骤三，混合后的材料均匀搅拌，并制成胶膜。
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