CN110951248B - 一种黑色led支架料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种黑色LED支架料及制备方法，该黑色LED支架料薄壁流长可达到219，无瓦斯气，回收次数可达到23次，满足SMT制程，是一种具有高流动性、高结晶速度、高回收性和低瓦斯气的LED支架料。本发明实施例提供的制备方法只需将原料按配比混匀后，通过双螺杆挤出机挤出切粒即得，工艺简单，容易产业化推广和应用。

Description

一种黑色LED支架料及制备方法

技术领域

本发明属于LED技术领域，具体涉及一种黑色LED支架料及制备方法。

背景技术

发光二级管(Light Emitting Diode，简称LED)通常以LED封装体的形式使用，LED封装体主要由具备发光功能的半导体元件、引线、反射板以及用于密封半导体元件的透明的密封部件构成。其中，反射板支架中使用的材料，主要有陶瓷与塑料两大类，而塑料包括高温尼龙(PPA)、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯(PCT)和环氧模塑料(EMC)。使用陶瓷生产反射板支架存在生产效率低、初始反射率低等问题。PCT材料流动性差，注塑比较麻烦，需要用传统冲压工艺。EMC材料是热固性材料，需用模顶工艺生产，而且在LED封装中会产生气孔、麻点、开裂和溢料，还会出现气密性、固化后比较脆等不良问题。由于以上问题的存在，市面上大部分LED反射支架都是采用PPA材料，通过注塑成型生产。

LED显示屏是由发光二级管作为像素点来呈现图像的，发光二极管有白色和黑色两种。早期由于发光晶片亮度不高，因此将塑料支架做成白色碗形用来增强聚焦反光，以保证亮度不高的晶片也能够达到较亮的效果。但当要表达黑色、灰色时，由于发光二级管本色是白色，也参与了电子显示屏要表现的颜色，会造成色彩失真的问题。难以满足人们对图像效果的更高要求。因为晶片的亮度与发光效率已经得到了很大的提升，会逐渐不再需要通过牺牲对比度来弥补晶片亮度的不足，因此采用黑管是必然的发展趋势。

随着RGB型LED灯珠的小型化发展，LED的灯支架尺寸也越来越小，因此支架的需求量越来越大。为满足市场需求，LED灯珠支架生产企业，通常会通过降低成型周期和增加模穴密度的方式提高生产效率，因此对于材料的结晶速度及流动性要求越来越高。大部分LED灯支架生产企业都是采用注塑成型，而支架产品所用塑胶质量相对于流道水口(水口是指注塑过程中，从注塑机射嘴到产品，在模具流道上的塑胶)非常低，因此在生产过程中会产生大量水口，为节约成本及环保，所有生产企业都会在使用新料时掺入部分水口。但是由于水口产生的速度远大于产品消耗速度，所以很多水口会重复使用十次，甚至二十次以上。因此，材料的可回收性也十分关键。

所谓瓦斯气主要是指材料在加工过程中产生的烟气，这些烟气主要是由水蒸气、氨气、二氧化碳、一氧化碳和低沸点挥发物质组成。在制品注塑过程中，这些烟气物质遇冷会附着在制品上或者模具上。如果附着在LED支架上会导致支架的反光率降低、干扰接线可靠性、污染硅胶使硅胶中毒，因此需进行严格控制。

现有技术中，尚无同时具有高流动性、低成型周期、高回收性和低瓦斯气的黑色LED支架料。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种黑色LED支架料及制备方法。所述黑色LED支架料具有满足SMT制成耐温要求、薄壁流长大于150，可回收次数大于18次、成型周期低于10秒、瓦斯气含量低的特性。

本发明人经过大量实验惊讶地发现，通过特定的聚酰胺中高度配混特定的黑色色粉而成的组合物，可以实现上述目的，从而完成本发明。根据本发明第一方面实施例的一种黑色LED支架料，包括以下重量份计的制备原料：

聚酰胺：50～100份，

黑色色粉：0.5～5份，

所述聚酰胺的熔点大于280℃，所述聚酰胺的熔点与其结晶温度的差值小于40℃，所述聚酰胺的特性粘度为0.6～2分升/克。

根据本发明实施例的黑色LED支架料的聚酰胺包括重复单元，所述重复单元衍生自至少一种选自下组的二羧酸，所述二羧酸包括：丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二甲酸、十二烷二甲酸、二甲基丙二酸、3，3-二乙基琥珀酸、2，2-二甲基戊二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸等脂肪族二羧酸；1，3-环戊烷二甲酸、1，3-环己烷二甲酸、1，4-环己烷二甲酸、环庚烷二甲酸、环辛烷二甲酸、环癸烷二甲酸等脂环式二羧酸；对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，4-萘二甲酸、2，6-萘二甲酸、2，7-萘二甲酸、联苯二甲酸、4，4’-联苯二甲酸、二苯基甲烷-4，4’-二甲酸、二苯砜-4，4’-二甲酸等芳香族二羧酸等单元。

从可以得到高耐热性、低吸水性、低热膨胀系数、高结晶速度、低成本等各物性优异的观点出发，二羧酸单元优选为衍生己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，4-环己烷二甲酸中的至少一种的单元。

根据本发明实施例的黑色LED支架料的聚酰胺包括重复单元，所述重复单元衍生自至少一种选自下组的二胺，优选具有2到18个碳原子的脂肪族二胺。所述脂肪族二胺包括：1，2-乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、1，3-丁二胺、1，4-丁二胺、1，5-戊二胺、1，1-二甲基-1，4-丁二胺、1-乙基-1，4-丁二胺、1，2-二甲基-1，4-丁二胺、1，3-二甲基-1，4-丁二胺、1，4-二甲基-1，4-丁二胺、2，3-二甲基-1，4-丁二胺、1，6-己二胺、1，7-庚二胺、1，8-辛二胺、2，5-二甲基-1，6-己二胺、2，4-二甲基-1，6-己二胺、3，3-二甲基-1，6-己二胺、2，2-二甲基-1，6-己二胺、1，9-壬二胺、2，2，4-三甲基-1，6-己二胺、2，4，4-三甲基-1，6-己二胺、2，3-二甲基-1，7-庚二胺、2，4-二甲基-1，7-庚二胺、2，5-二甲基-1，7-庚二胺、2，2-二甲基-1，7-庚二胺、1，10-癸二胺、1，3-二甲基-1，8-辛二胺、1，4-二甲基-1，8-辛二胺、2，4-二甲基-1，8-辛二胺、3，4-二甲基-1，8-辛二胺、4，5-二甲基-1，8-辛二胺、2，2-二甲基-1，8-辛二胺、3，3-二甲基-1，8-辛二胺、4，4-二甲基-1，8-辛二胺、2，4-二乙基-1，6-己二胺、5-甲基-1，9-壬二胺、1，11-十一烷二胺、1，12-十二烷二胺、1，13-十三烷二胺、1，14-十四烷二胺、1，3-二氨基环己烷、1，4-二氨基环己烷、1，3-双(氨甲基)环己烷、1，4-双(氨甲基)环己烷、双(3-甲基-4-氨基环己基)-甲烷、4，4’-亚甲基-双-环己胺、异佛尔酮二胺等支链状脂肪族二胺等，可以包含它们中的一种或两种以上。

适合的二胺单体还可以选自芳香族二胺，包括：间亚苯基二胺、间苯二甲基二胺和对苯二甲基二胺中的一种或两种以上。

从可以得到高耐热性、低吸水性、低热膨胀系数、高结晶速度、低成本等各物性优异的观点出发，二胺单体优选为衍生1，6-己二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、1，8-辛二胺、2-甲基-1，8-辛二胺、1，9-壬二胺、1，10-癸二胺、1，11-十一烷二胺和1，12-十二烷二胺、间苯二甲基二胺中的至少一种。

二羧酸单元与二胺单元的摩尔比优选为1/0.8～1/1.2的范围、更优选为1/0.9～1/1.1的范围、进一步优选为1/0.95～1/1.05的范围。

所述聚酰胺还可以由任何封端剂封端。“封端剂”指一种或多种与一种缩聚物的末端进行反应、使这些末端封端并且限制聚合物分子量的化合物。该封端剂典型地选自由下组，该组由以下各项组成：一种仅包含一个反应性羧酸基团的酸[酸(MA)]、和一种仅包含一个反应性胺基团的胺[胺(MN)]、以及它们的混合物。该表述‘仅包含一个反应性羧酸/胺基团的酸/胺’旨在不仅包括单羧酸类或单胺类，而且包括包含多于一个羧酸基团的酸类或其衍生物以及包含多于一个胺的胺类或其衍生物，但是其中仅有一个所述羧酸/胺基团具有与从上述的一种或多种二胺与一种或多种二酸的缩聚反应获得的缩聚物的反应性。该表述‘其衍生物’当与表述‘羧酸’或‘胺’结合使用时，旨在是指能在缩聚反应条件下进行反应以产出一种酰胺键的其任何衍生物。

作为用作封端剂的单羧酸，只要是与氨基具有反应性的单羧酸就没有特别限制，可以列举例如：乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、特戊酸、异丁酸等脂肪族单羧酸；环戊烷羧酸、环己烷羧酸等脂环式单羧酸；苯甲酸、甲基苯甲酸、α-萘甲酸、β-萘甲酸、甲基萘甲酸、苯乙酸等芳香族单羧酸；它们的任意的混合物等。其中，从反应性、封端末端的稳定性、价格等观点出发，优选为苯甲酸。

作为用作封端剂的单胺，只要是与羧基具有反应性的单胺就没有特别限制，可以列举例如：甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、己胺、辛胺、癸胺、硬脂胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺等脂肪族单胺；环己胺、二环己胺等脂环式单胺；苯胺、甲苯胺、二苯胺、萘胺等芳香族单胺；它们的任意的混合物等。其中，从反应性、高沸点、封端末端的稳定性和价格等观点出发，优选为己胺、辛胺、癸胺、环己胺、苯胺。

相对于上述二羧酸单元，源自封端剂的单元优选为0.5～5mol％、进一步优选为0.8～3.5摩尔％。期望的端氨基含量为20～120当量/摩尔。当端氨基含量高于120当量/摩尔，其反应活性太高，容易导致瓦斯气含量偏高。当端氨基含量低于20当量/摩尔，其反应活性太低，与填料的结合力降低，导致组合物强度偏低。期望的端羧基含量为小于40当量/摩尔。当端羧基含量高于40当量/摩尔，其反应活性太高，容易导致瓦斯气含量偏高。

作为在制造聚酰胺时能够使用的催化剂，可以列举例如：磷酸、亚磷酸、次磷酸、它们的盐或酯。作为上述盐或酯，可以列举：磷酸、亚磷酸或次磷酸与钾、钠、镁、钒、钙、锌、钴、锰、锡、钨、锗、钛、锑等金属的盐；磷酸、亚磷酸或次磷酸的铵盐；磷酸、亚磷酸或次磷酸的乙酯、异丙酯、丁酯、己酯、异癸酯、十八烷基酯、癸酯、硬脂酯、苯酯等。其中，优选次磷酸钠一水合物或亚磷酸。

本发明实施例中使用的聚酰胺与已知的方法类似。例如，1、可以通过以酰氯和二胺作为原料的界面聚合法；2、以二羧酸和二胺作为原料的熔液聚合得到低分子量聚酰胺，然后采用固相聚合法、熔融挤出聚合法等进一步提高分子得到期望聚合物的两步法来制造。

优选采用两步法进行制备，即先采用高温溶液聚合制备低分子量聚酰胺，然后采用固相聚合使聚酰胺粘度达到期望值。其中为达到熔点与结晶温度达到预期目标，需对固相聚合升温及降温速度进行控制。

首先在高压反应釜，聚合反应温度在220～330℃，反应压力为2～6MPa下反应为1～10h。放料后，破碎。然后在真空或者气流中加热，进行固相聚合。固相聚合使用的设备可以是垂直式或者水平式，可以是固定式、主体旋转型或搅拌型。在120～160℃干燥，直至真空度低于15kPa。然后以10℃/60min～10℃/360min将温度升至180～260℃，达到设定温度后恒温0.5～12h。然后以10℃/60min～10℃/360min将釜内温度降至160℃以下。

当升温降温速度大于10℃/60min，则聚酰胺的熔点与结晶温度的差值大于40℃，这样会降低材料的结晶速度，从而降低成型周期。当升温/降温速度小于10℃/360min，则生产周期过长，制造成本偏高。

聚酰胺在浓硫酸中、30℃的条件下测定的特性粘度优选处于0.6～2分升/克的范围、更优选处于0.8～1.5分升/克的范围。使用特性粘度为0.6分升/克以上的聚酰胺时，所得到的反射板的机械物性变得良好。另外，使用特性粘度为2分升/克以下的聚酰胺时，成型性良好。

瓦斯气主要来源有两块，一方面是由于树脂聚合过程中单体残留和低聚物含量偏高。另一方面是由于端基含量过高，特别是端羧基。其在高温加工过程中，特别容易分解产生二氧化碳和自由基，导致高分子材料降解，从而使高分子物质降解为低聚物。单体残留和低聚物含量可通过MO组分(沸水溶解组分)含量测定。

适用于根据本发明实施例的黑色LED支架料的聚酰胺优选地具有低于0.3％的MO组分，更优选具有低于0.2％的MO组分，最优选地具有低于0.1％的MO组分。当MO组分大于0.3％，则聚酰胺中单体残留或者低聚物含量高，导致黑色LED支架料瓦斯气严重。

适用于根据本发明实施例的黑色LED支架料的聚酰胺优选地具有如通过DSC根据ISO11357-3(2011-05-01)所测得的至少一个高于280℃、更优选地高于290℃、还更优选地高于300℃的熔化温度。根据本发明根据本发明实施例的黑色LED支架料的聚酰胺的熔化温度优选地低于340℃、更优选地低于330℃、还更优选地低于325℃。

适用于根据本发明实施例的黑色LED支架料的聚酰胺优选地具有如通过DSC根据ISO11357-3所测得的结晶温度高于240℃。并且其熔点与结晶温度相差低于40℃。

适用于根据本发明实施例的黑色LED支架料的聚酰胺可以使用多于一种的聚酰胺。

黑色色粉

结晶度的一个量度是拉曼微晶平面尺寸。La(微晶平面尺寸)的拉曼测量基于碳的拉曼光谱包括在约1340cm^-1和1580cm^-1处的两个主要的“共振”带，分别表示为“D”和“G”带。通常认为，D带归因于无序的sp2碳，G带归因于石墨性的或者“有序的”sp2碳。使用经验方法，G/D带的比率和通过X-射线衍射(XRD)测量的La是高度相关的，并且回归分析得到如下经验关系：

La＝43.5x(G带的面积/D带的面积)，

其中La是以埃计算的。因此，越高的La值对应于越有序的结晶结构。

适用于根据本发明实施例的黑色LED支架料的黑色色粉优选地具有大于或等于

的拉曼微晶平面尺寸(La)。

适用于根据本发明实施例的黑色LED支架料的黑色色粉优选地具有具有小于10mJ/m²大于1mJ/m²的表面能。若表面能小于1mJ/m²，则黑色色粉与聚酰胺的结合性会很差。若表面能大于10mJ/m²，则黑色色粉与聚酰胺的结合性会过强，导致组合物的流动性过差。

适用于根据本发明实施例的黑色LED支架料的黑色色粉优选地具有具有大于100cm³/100g且小于300cm³/100g的吸油值(OAN)。吸油值可采用ASTM D2414标准进行测量。若黑色色粉OAN小于100cm³/100g，则对于材料导热性的改善不明显。若黑色色粉的OAN大于300cm³/100g，聚酰胺组合存在过SMT起泡的风险。

适用于根据本发明实施例的黑色LED支架料的黑色色粉可以通过将炉黑在大于700℃且小于1800℃的温度，惰性气体保护下热处理不超过10h而形成的。

该黑色色粉在根据本发明的组合物中添加量至少0.5份(以聚酰胺添加量为100重量份计)、优选至少1份。此外，该黑色色粉在根据本发明的组合物中添加量至多5份、优选至多4份。若黑色色粉含量低于0.5份，则组合物的颜色不够黑亮。若黑色色粉含量高于5份，则会导致组合物流动性降低，导致加工困难。

优选地，黑色LED支架料中还可以进一步包含0-100重量份的增强材料(以聚酰胺添加量为100重量份计)。进一步优选包含30-80重量份的增强材料。增强材料可以使用具有纤维状、平板状、针状、粉末状、十字状等各种形态的增强材料。具体而言，可以列举：玻璃纤维、碳纤维、芳酰胺纤维、液晶聚合物(LCP)纤维、金属纤维等纤维状填充剂；云母等平板状填充剂；钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、碳酸钙晶须、硫酸镁晶须、硅灰石、海泡石、硬硅钙石、氧化锌晶须等针状填充剂；二氧化硅、氧化铝、碳酸钡、碳酸镁、氮化铝、氮化硼、钛酸钾、硅酸铝(高岭土、粘土、叶腊石、膨润土)、硅酸钙、硅酸镁(绿坡缕石)、硼酸铝、硫酸钙、硫酸钡、硫酸镁、石棉、玻璃微珠、石墨、碳纳米管、碳化硅、绢云母、水滑石、二硫化钼等。这些增强材料既可以单独使用一种也可以合用两种以上。

出于提高在聚酰胺在组合物中的分散性的目的或者出于提高与聚酰胺的粘接性的目的，这些增强材料的表面可以利用硅烷偶联剂、钛偶联剂、丙烯酸系树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等高分子化合物进行表面处理。

上述增强材料中，从低成本且可以得到机械强度高的成形品，因此优选为选自由纤维状填充剂和针状填充剂组成的组中的至少一种。从高强度、表面平滑性高、低成本的观点出发，增强材料优选为玻璃纤维、硅灰石、钛酸钾晶须、碳酸钙晶须和硼酸铝晶须中的至少一种，更优选硅灰石。

从得到机械强度的观点出发，硅灰石的平均纵横比优选为3以上、更优选为5以上、进一步优选为10以上。另外，硅灰石的平均纤维径优选为0.1～15μm、更优选为2.0～7.0μm。

优选地，黑色LED支架料中还可以进一步包含0-30重量份的脂肪族聚酰胺、聚砜、聚醚酮、聚苯醚、氟树脂、硅酮树脂、液晶聚合物(LCP)中的一种或其组合。

优选地，黑色LED支架料中还可以进一步包含结晶成核剂。作为结晶成核剂，优选滑石。滑石的平均粒径优选为0.1～5μm。结晶成核剂的配合量相对于黑色LED支架料中聚酰胺重量份100份计，优选为0.05～1.0份。

优选地，黑色LED支架料中还可以进一步包含具有长链脂肪族烃结构的化合物作为脱模剂。具体而言，可以例示出硬脂酸、褐煤酸等高级脂肪酸的钙等金属盐或酯、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡等。脱模剂的配合量相对于黑色LED支架料中聚酰胺重量份100份计，优选为0.05～1.0份。

此外，在本发明的黑色LED支架料中还可以含有抗静电剂、润滑剂、增塑剂、热稳定剂、光稳定剂、以及抗氧化剂等其它成分。在本发明的黑色LED支架料中配合其它成分的情况下，其量相对于本发明的黑色LED支架料整体的质量优选为5质量％以下。其配合量相对于本发明的黑色LED支架料中聚酰胺重量份100份计，优选为0.05～2.0质量份、更优选为0.05～1.5质量份、进一步优选为0.10～1.0质量份。

本发明的黑色LED支架料的成形性良好，通过注塑成形、挤出成形、加压成形等通常对热塑性树脂组合物使用的成形方法来成形出LED反射板。另外，也可以采用将上述成形方法组合而成的成形方法。特别是，在成形的容易度、量产性、成本等方面，优选注塑成形。另外，也可以将本发明的黑色LED支架料与其它聚合物进行复合成形。此外，还可以将本发明的黑色LED支架料与包含金属的成形体、布帛等进行复合化。

根据本发明第二方面实施例的黑色LED支架料的制备方法，所述制备方法为：将制备原料按配比混匀后通过双螺杆挤出机挤出切粒即得。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

己二胺：中国神马集团有限责任公司

精对苯二甲酸：珠海碧辟化工有限公司

己二酸：辽阳石化分公司

PA66：中国神马集团有限责任公司EPR2702，熔点为260℃，特性粘度为1.67dl/g

硅灰石：从RT Vanderbilt公司可获得的HR-1500-9μ的中值粒径-14∶1的长径比。

炭黑：从卡博特公司获得的VULCAN XC72，其具有175.4cm³/100g的OAN结构、14.9mJ/m2的表面能和

的拉曼微晶平面尺寸(La)。

热稳定剂：从科莱恩公司购买的Nylostab S-EED。

制备在实施例所使用的聚酰胺

在一个带有排气阀、测温杆、压力表的400L高压聚合反应器中加入99.8kg己二胺，63.8kg精对苯二甲酸，68.6公斤己二酸，201克次磷酸钠，1.3公斤苯甲酸和24kg高纯水。在开始升温前，通入高纯氮气排出反应釜内多余的空气。在250℃、3.5MPa下反应4小时。放料，破碎。然后在120℃干燥，直至真空度低于15KPa。然后以60分钟每10℃将温度升至240℃，达到设定温度后恒温1小时。然后以360分钟每10℃将釜内温度降至160℃以下，放料得到聚酰胺A。

经测试，特性粘度为1.1dl/g，熔点为295℃，结晶温度为275℃，MO组分为0.11％，端氨基为60微当量/g，端羧基含量为15微当量/g。

制备在对比例所使用的聚酰胺

在一个带有排气阀、测温杆、压力表的400L高压聚合反应器中加入99.8kg己二胺，63.8kg精对苯二甲酸，68.6公斤己二酸，201克次磷酸钠和24kg高纯水。在开始升温前，通入高纯氮气排出反应釜内多余的空气。在250℃、3.5MPa下反应4小时。放料，破碎。然后在120℃干燥，直至真空度低于15KPa。然后以30分钟每10℃将温度升至240℃，达到设定温度后恒温1小时。然后以30分钟每10℃将釜内温度降至160℃以下，放料得到聚酰胺B。

经测试，特性粘度为1.2dl/g，熔点为295℃，结晶温度为251℃，MO组分为0.58％，端氨基为130微当量/g，端羧基含量为87微当量/g。

制备在实施例所使用的黑色色粉

将VULCAN XC72在1100℃的温度，氮气保护下热处理1h，冷却后得到黑色色粉B。经测试，162.2cm³/100g的OAN结构、6.5mJ/m²的表面能和大于或等于

的拉曼微晶平面尺寸(La)。

实施例1

本例提供了一种黑色LED支架料，包括以下质量百分比计的制备原料：

聚酰胺A：96％，

黑色色粉B：4％，

将所有组成混合均匀后从双螺杆挤出机(南京科倍隆机械有限公司生产的型号CET50)主喂料口加入。加工温度：一区：290℃；二区：295℃；三区：300℃；四区：305℃；五区：310℃；六区：315℃；七区：315℃；八区：310℃；九区：310℃；十区：305℃；机头：325℃。双螺杆转速300r/min，真空度-0.1MPa，总加料量为150kg/小时，通过调节螺杆组合使物料在挤出机中的停留时间控制在3分钟以内。水冷拉条，切粒后得到本发明实施例的黑色LED支架料。

实施例2

本例提供了一种黑色LED支架料，包括以下质量百分比计的制备原料：

聚酰胺A：58％，

黑色色粉B：1.5％，

硅灰石：40％

热稳定剂：0.5％

将除硅灰石以外的所有组成混合均匀后从双螺杆挤出机(南京科倍隆机械有限公司生产的型号CET50)主喂料口加入，将硅灰石纤维从第五段侧喂料口加入。加工温度：一区：295℃；二区：300℃；三区：305℃；四区：310℃；五区：315℃；六区：315℃；七区：315℃；八区：310℃；九区：310℃；十区：305℃；机头：330℃。双螺杆转速350r/min，真空度-0.1MPa，总加料量为150kg/小时，通过调节螺杆组合使物料在挤出机中的停留时间控制在3分钟以内。水冷拉条，切粒后得到本发明实施例的黑色LED支架料。

实施例3

本例提供了一种黑色LED支架料，包括以下质量百分比计的制备原料：

聚酰胺A：69.5％，

黑色色粉B：0.5％，

硅灰石：30％

将除硅灰石以外的所有组成混合均匀后从双螺杆挤出机(南京科倍隆机械有限公司生产的型号CET50)主喂料口加入，将硅灰石纤维从第五段侧喂料口加入。加工温度：一区：300℃；二区：305℃；三区：310℃；四区：315℃；五区：320℃；六区：320℃；七区：325℃；八区：320℃；九区：320℃；十区：315℃；机头：330℃。双螺杆转速400r/min，真空度-0.1MPa，总加料量为150kg/小时，通过调节螺杆组合使物料在挤出机中的停留时间控制在2.5分钟以内。水冷拉条，切粒后得到本发明实施例的黑色LED支架料。

对比例1

本例提供了一种黑色LED支架料，包括以下质量百分比计的制备原料：

聚酰胺A：58％，

炭黑：1.5％，

硅灰石：40％

热稳定剂：0.5％

将除硅灰石以外的所有组成混合均匀后从双螺杆挤出机(南京科倍隆机械有限公司生产的型号CET50)主喂料口加入，将硅灰石纤维从第五段侧喂料口加入。加工温度：一区：300℃；二区：305℃；三区：310℃；四区：315℃；五区：320℃；六区：320℃；七区：325℃；八区：320℃；九区：320℃；十区：315℃；机头：330℃。双螺杆转速400r/min，真空度-0.1MPa，总加料量为150kg/小时，通过调节螺杆组合使物料在挤出机中的停留时间控制在2.5分钟以内。水冷拉条，切粒后得到对比例的黑色LED支架料。

对比例2

本例提供了一种黑色LED支架料，包括以下质量百分比计的制备原料：

聚酰胺B：58％，

黑色色粉B：1.5％，

硅灰石：40％

热稳定剂：0.5％

将除硅灰石以外的所有组成混合均匀后从双螺杆挤出机(南京科倍隆机械有限公司生产的型号CET50)主喂料口加入，将硅灰石纤维从第五段侧喂料口加入。加工温度：一区：300℃；二区：305℃；三区：310℃；四区：315℃；五区：320℃；六区：320℃；七区：325℃；八区：320℃；九区：320℃；十区：315℃；机头：330℃。双螺杆转速400r/min，真空度-0.1MPa，总加料量为150kg/小时，通过调节螺杆组合使物料在挤出机中的停留时间控制在2.5分钟以内。水冷拉条，切粒后得到对比例的黑色LED支架料。

对比例3

本例提供了一种黑色LED支架料，包括以下质量百分比计的制备原料：

PA66：58％，

黑色色粉B：1.5％，

硅灰石：40％

热稳定剂：0.5％

将除硅灰石以外的所有组成混合均匀后从双螺杆挤出机(南京科倍隆机械有限公司生产的型号CET50)主喂料口加入，将硅灰石纤维从第五段侧喂料口加入。加工温度：一区：300℃；二区：305℃；三区：310℃；四区：315℃；五区：320℃；六区：320℃；七区：325℃；八区：320℃；九区：320℃；十区：315℃；机头：330℃。双螺杆转速400r/min，真空度-0.1MPa，总加料量为150kg/小时，通过调节螺杆组合使物料在挤出机中的停留时间控制在2.5分钟以内。水冷拉条，切粒后得到对比例的黑色LED支架料。

检测方法及结果

MO组分含量

在一个500毫升锥形瓶，加入X g(约30g)已在120℃真空干燥24小时聚酰胺颗粒和300毫升蒸馏水，在100℃下搅拌24小时进行萃取。冷却至室温后过滤萃取液，并将滤液移入茄形烧瓶内；并用50毫升蒸馏水与50毫升异丙醇的混合液清洗锥形瓶与聚酰胺颗粒，将清洗液也倒入茄形烧瓶内。减压蒸馏除去溶剂，真空干燥120℃，24小时后获得MO组分，用万分天平称重MO组分重量为Y g。

MO组分含量(重量％)＝Y/X*100

瓦斯气

瓦斯气测试时，提供用于注塑的有外围为0.5*10mm的螺旋形排气口的模具。根据标准注塑条件，对各组合物分别进行100次注塑，然后用肉眼评价螺旋形排气口的堵塞情况。如果有肉眼可见脏污，则代表瓦斯气不合格。

回收次数

将聚酰胺组合物用注塑机(台中精机VS-80)制成IS0标准样条，首先测试其初始拉伸强度(依据ISO 527测试标准)。然后将样条全部破碎，再制成IS0标准样条测试其拉伸强度。重复该过程，直到样条的拉伸强度低于初始拉伸强度时的破碎次数，代表其可回收次数。

薄壁流长测试

提供用于注塑的有外围为0.5*10mm的螺旋形排气口的模具。在聚酰胺组合物熔点高20度的成型温度，进行注塑，测量螺旋长度。当连续三模流长差异不超过5％，取三者平均值为薄壁流长。

回流焊起泡个数

提供用于注塑的尺寸为长21mm，宽22mm，厚度1～2mm，一模8个的模具。根据标准注塑条件，对各组合物分别进行25次注塑共200个样品。通过波峰回流焊温度为260～280℃，280℃停留时间超过60秒。用肉眼检查制件外观起泡的个数。

最快成型周期

提供用于注塑的尺寸为长21mm，宽22mm，厚度1～2mm，一模8个的模具。调整成型条件，使注塑能够稳定连续生产100模的最低成型周期。

根据实施例共制备了3种黑色LED支架料实施例样品和3种黑色LED支架料对比例样品。针对上述六种样品的性能进行了测试，测试结果如表1所示。

表1

从表1中示出的结果可以看出，对比例3采用熔点低于280℃的PA66，其在回流焊起泡测试中200个样品全部起泡，因此其没办法满足SMT制成要求。而且其成型周期长、流动性较差。由于PA66熔点低于280℃，耐高温性能差，因此其回收使用次数仅有3次。从实施例2与对比例1的测试结果来看，由于对比例1使用的是未加处理的炭黑，其表面能较高而且结晶度较低，其成型周期较长达13秒，薄壁流长也仅有73mm。由实施例2与对比例2测试结果来看，由于对比例2使用的聚酰胺B其端机含量和萃取物含量较高，因此瓦湿气严重。由于其固相增粘工序升降温速度过快，导致其熔点与结晶化温度的差值为44℃，导致其成型周期长达18秒，明显低于实施例2的7秒。

Claims (6)

1.一种黑色LED支架料，其特征在于，包括以下重量份计的制备原料：

聚酰胺：50～100份，

黑色色粉：0.5～5份，

所述聚酰胺的熔点大于280℃，所述聚酰胺的熔点与其结晶温度的差值小于40℃，所述聚酰胺的特性粘度为0.6～2分升/克；

所述聚酰胺的沸水溶解组分含量低于0.3％，所述聚酰胺的端羧基含量低于40当量/mol，所述聚酰胺的端氨基 含量为20～120当量/mol；

所述黑色色粉的表面能为1～8mJ/m²；

所述黑色色粉的制备方法为将炉黑在大于700℃且小于1800℃的温度，惰性气体保护下热处理不超过10h。

2.根据权利要求1所述的黑色LED支架料，其特征在于，所述黑色色粉的吸油值OAN为120～200cm³/100g。

3.根据权利要求1所述的黑色LED支架料，其特征在于，所述黑色色粉的拉曼微晶平面尺寸

4.根据权利要求1所述的黑色LED支架料，其特征在于，所述制备原料还包括硅灰石，所述硅灰石的最大添加量为100份。

5.根据权利要求1～4任一项所述的黑色LED支架料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将制备原料按配比混匀后通过双螺杆挤出机挤出切粒即得。

6.根据权利要求5所述的黑色LED支架料的制备方法，其特征在于，原料聚酰胺的制备过程中，固相增粘阶段的升温降温速度为10℃/60min～10℃/360min。