CN115651396B - 一种聚酰胺树脂复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚酰胺树脂复合材料及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。聚酰胺树脂复合材料按重量份数计，包括以下组分：聚酰胺树脂20～60份；白色颜料5～60份；填料1～40份；二氧化硅0.5～2份；加工助剂0～10份；其中，所述二氧化硅的平均粒径为10～30nm；所述二氧化硅的pH值为4～5.5。本发明的聚酰胺树脂复合材料通过特定pH值的纳米级二氧化硅和白色颜料的协同作用，有效降低了复合材料的表面能，从而解决封装胶溢胶的问题。本发明的低表面能聚酰胺树脂复合材料可以应用于LED反射杯。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地，涉及一种聚酰胺树脂复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
LED由于其超过传统光源的许多优点而越来越多地用作光源。LED总体上与白炽光源和其他光源相比，消耗更少的功率、要求更低的工作电压并且对机械冲击具有良好的抵抗力。因此，LED光源在许多用途中正替代白炽光源和其他光源并且已经用于不相同的领域中，如交通信号、内部和外部照明、手机显示屏、汽车显示屏以及闪光灯等。
LED显示屏用反射杯由聚酰胺树脂制备而成，LED显示屏用的灯珠在制程中都需要经过点胶固化过程，封装胶经过固化后，封装胶全部留在反射杯内呈现透镜的形状则视为正常合格。然而在实际生产过程中，反射杯内的封装胶经常会出现溢出而“爬”上反射杯杯面的情况，行业内称这种现象为“溢胶”或“爬胶”。由于点胶过程是封装产线上点胶机根据设定参数自动完成的，每个反射杯内的点胶量都是完全一致的，如果某个反射杯出现了“爬胶”，则实际留在该反射杯内封装胶的胶量就会减少，而且封装胶的透镜形状也会发生改变，这会明显影响灯珠的出光轨迹和出光效率，造成显示屏的出光不均和色差。另外反射杯杯面被溢出的胶水覆盖后，也会明显影响灯珠反射杯面的光反射效果，从而影响最终显示屏的出光均匀性和明暗对比度。因此，封装胶“爬胶”现象会对LED显示屏最终的显示效果产生明显的负面效果，因此必须严格控制封装胶的溢胶现象发生。
现有技术公开了一种反射板用聚酰胺复合材料，其在半芳香族聚酰胺中添加了交叉状强化材料二氧化硅，从而提高复合材料力学强度。上述技术公开的反射板用聚酰胺复合材料包含有聚酰胺和二氧化硅成分，但其所提供的反射板用聚酰胺复合材料针对改善的是其力学强度，包括拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和抗冲击性能，并未解决制备LED反射杯用的聚酰胺复合材料容易出现封装胶溢胶的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有LED反射杯用聚酰胺复合材料容易出现溢胶问题的缺陷和不足，提供一种聚酰胺树脂复合材料，通过特定pH值的纳米级二氧化硅和白色颜料的协同作用，有效降低了复合材料的表面能，从而解决封装胶溢胶的问题。
本发明的另一目的在于提供一种聚酰胺树脂复合材料的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种聚酰胺树脂复合材料在制备LED反射杯中的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种聚酰胺树脂复合材料，按重量份数计，包括以下组分：
其中，所述二氧化硅的平均粒径为10～30nm；
所述二氧化硅的pH值为4～5.5。
其中需要说明的是：
本发明的聚酰胺树脂复合材料通过特定pH的纳米二氧化硅，与白色颜料协同，有效降低了复合材料的表面能，进而降低反射杯和封装胶之间的界面润湿能力，解决了聚酰胺树脂复合材料制备的LED反射杯时产生的溢胶问题，还能维持反射杯的初始颜色及老化后的颜色。
本发明的低表面能聚酰胺树脂复合材料各组分的作用机理具体如下：
本发明的聚酰胺树脂复合材料用于制备LED反射杯。
白色颜料的作用为增加光反射效果。白色颜料的含量过高，复合材料体系的物理机械性能和成型加工性能都会变差。白色颜料含量过低，复合材料体系的光反射效果会变差。
填料的作用是提高材料的物理机械性能、耐热性和尺寸稳定性。填料含量过高，体系的力学性能虽然得到进一步提高，但是成型加工性能会变差。填料含量过低，会降低材料的力学性能，以保证制程和使用过程中对材料基本物理机械性能的要求。
本发明中的二氧化硅为纳米级，纳米级别的二氧化硅均匀吸附在白色颜料颗粒的表面，形成一层纳米尺度的界面层。该界面层能够起到“滚珠”作用，使得白色颜料在复合材料体系中能够有效分散，防止白色颜料颗粒之间的内聚，提高了材料的表面平整度，从而降低了复合材料的表面能。而且，二氧化硅的pH值在上述范围内，在反射杯具有较低表面能的基础上，能够降低反射杯和封装胶之间的界面润湿能力，从而防止LED反射杯内的封装胶溢胶，进而提高LED显示器件的出光均匀性和明暗对比度，获得优异的显示效果。
二氧化硅的含量过少时，不能均匀吸附在白色颜料颗粒的表面，无法有效分散白色颜料，也无法降低表面能，仍然会出现封装胶溢胶问题。
二氧化硅的含量过高时，纳米级的二氧化硅粒子自身容易团聚，难以分散均匀，团聚的纳米二氧化硅还会在复合材料的表面出现凸起颗粒，影响制件的外观，还会降低聚酰胺复合材料的拉伸强度。
二氧化硅的平均粒径过大，纳米级的二氧化硅无法有效吸附在白色颜料的表面，复合材料的表面平整度会降低，导致复合材料的表面能增大，仍然会出现封装胶溢胶问题。
二氧化硅的平均粒径过小，纳米二氧化硅粒子间容易发生团聚，无法均匀分散在白色颜料颗粒的表面，白色颜料颗粒容易内聚，因此无法起到提高复合材料的表面平整度，降低表面能的作用，仍然会出现封装胶溢胶问题。
二氧化硅的pH值过大，反射杯表面对于封装环氧胶的亲和力增强，容易发生溢胶现象。二氧化硅的pH值过小，会影响反射杯的初始颜色和老化后的颜色。
优选地，
按重量份数计，包括以下组分：
优选地，所述二氧化硅的平均粒径为15～20nm。
优选地，所述填料为硅灰石、玻璃纤维、钛酸钾晶须、高岭土或云母中的一种或几种。
优选地，所述白色颜料为二氧化钛、氧化锌、硫化锌、铅白、硫酸锌、硫酸钡、碳酸钙或氧化铝中的一种或几种。
优选地，所述白色颜料的平均粒径为0.2～0.4μm。
此平均粒径范围的白色颜料具有良好的初始反射率及后续较小的黄变性能以及较好的防溢胶效果。
为了满足红外回流焊接的制程要求并且满足注塑成型的要求，优选地，所述聚酰胺树脂的熔点为290℃～330℃，测试标准为ISO 11357-1/-3:2018。
所述反射杯是所述聚酰胺树脂复合材料通过SMT红外回流焊装置制备得到。
为了提高复合材料的物理机械性能并且满足注塑成型的要求，优选地，所述聚酰胺树脂的特性粘度为1.8～2.5dL/g，测试标准为ISO 1628-1:2009。
在实际应用中，根据实际性能需要，按重量份数计，还包括0～10份加工助剂，所述加工助剂选自润滑剂、黄变抑制剂、抗氧化剂、耐热稳定剂、光稳定剂、其他聚合物、抗冲改性剂、阻燃剂、荧光增白剂、增塑剂、增稠剂、抗静电剂、脱模剂、成核剂的一种或其组合。
优选地，加工助剂包括润滑剂和/或黄变抑制剂。
为了提高聚酰胺树脂复合材料的耐老化黄变性能，加工助剂可以包括黄变抑制剂，黄变抑制剂可以为氧化镁和/或氢氧化镁。氧化镁和/或氢氧化镁也可以经过表面处理剂处理，表面处理剂包括氨基硅烷、环氧硅烷等硅烷偶联剂；有机硅等有机硅化合物；钛偶联剂等有机钛化合物；有机酸、多元醇等有机物等。
所述润滑剂选自含氟聚合物、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、硅油、硬脂酸金属盐类、硬脂酸烷基酯类、褐煤酸(montanic acid)金属盐类、褐煤酸酯蜡或聚乙烯蜡中的一种或几种混合物。
例如润滑剂可以为氧化聚乙烯蜡。
所述抗氧化剂选自酚类、胺类、硫类的一种或其组合。
所述耐热稳定剂选自内酯化合物、维生素E类、氢醌类、卤化铜、碘化合物的一种或其组合。
所述光稳定剂选自苯并三唑类、三嗪类、二苯甲酮类、苯甲酸酯类、受阻胺类、草酰替苯胺(Oxanilide)类的一种或其组合。
所述其他聚合物选自聚烯烃类，乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物烯烃共聚物，丙烯-1-丁烯共聚物等烯烃共聚物，聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚砜、聚苯醚、氟树脂、硅酮树脂、LCP的一种或其组合。
所述阻燃剂选自溴系、氯系、磷系、锑系、无机系的一种或其组合。
所述成核剂选自滑石、氧化铝、氧化锆、氧化锡、锡铟氧化物、锑锡氧化物、硅酸钙、碳酸钙、碳酸镁或沸石中的一种或几种的混合。
更进一步地，其他添加剂含量小于5份。
本发明中聚酰胺树脂复合材料的制备方法可以采用本领域常用的制备方法制备，包括如下步骤：将聚酰胺树脂、白色颜料、填料和二氧化硅在230～330℃的温度范围内挤出，造粒，即得所述聚酰胺树脂复合材料。
具体地，将聚酰胺树脂和二氧化硅从双螺杆挤出机主喂料口加入，将白色颜料与填料通过侧喂料口加入双螺杆挤出机，在230～330℃的设置温度下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒，得到聚酰胺复合材料。
本发明还保护上述任意一项所述聚酰胺树脂复合材料在制备LED反射杯中的应用。
本发明制备得到的聚酰胺树脂复合材料具有较低的表面能，因此复合材料具有良好的疏水性，聚酰胺树脂复合材料和封装胶之间的界面润湿能力较低，从而防止LED反射杯内的封装胶溢胶，进而提高LED显示器件的出光均匀性和明暗对比度，获得优异的显示效果。可以广泛应用于塑料制品的制备，本发明尤其保护所述聚酰胺树脂复合材料在LED反射杯中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明公开了一种聚酰胺树脂复合材料，包括聚酰胺树脂、白色颜料、填料、二氧化硅和加工助剂，通过二氧化硅与白色颜料等组合协同作用，有效降低了聚酰胺树脂复合材料的表面能，提高了聚酰胺树脂复合材料的疏水性能，水滴接触角可达55°～70，防溢胶合格率可达92～100％，解决了封装胶溢胶的问题。
本发明还公开了由低表面能聚酰胺树脂复合材料制备得到的LED反射杯，具有良好的光反射率，初始光反射率可达78.6～96.7％，回流焊后光反射率可达70.4～93.5％。
附图说明
图1为实施例1材料的外观图片。
图2为对比例3材料的外观图片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
聚酰胺树脂1，熔点316℃，特性粘度2.2dL/g，自制；制备方法为在配有磁力偶合搅拌、冷凝管、气相口、加料口、压力防爆口的压力釜中加入摩尔比为1：1的对苯二甲酸和1,10-癸二胺；再加入苯甲酸、次磷酸钠(催化剂)和去离子水；苯甲酸物质的量为二胺、二酸总物质的量的2.5％，次磷酸钠重量为除去离子水外其他投料重量的0.1％，去离子水重量为总投料重量的30％；抽真空充入高纯氮气作为保护气，在搅拌下2小时内升温到220℃，将反应混合物在220℃搅拌1小时，然后在搅拌下使反应物的温度升高到230℃；反应在230℃的恒温和2.2MPa的恒压下继续进行2小时，通过移去所形成的水而保持压力恒定，反应完成后出料，预聚物于80℃下真空干燥24小时，得到预聚产物，所述预聚产物在250℃、50Pa真空条件下固相增粘10小时，得到聚酰胺树脂1；
聚酰胺树脂2，熔点290℃，特性粘度1.8dL/g，自制；制备方法为在配有磁力偶合搅拌、冷凝管、气相口、加料口、压力防爆口的压力釜中加入摩尔比为5：5：10的对苯二甲酸、己二酸、己二胺；再加入苯甲酸、次磷酸钠(催化剂)和去离子水；苯甲酸物质的量为二胺、二酸总物质的量的2.5％，次磷酸钠重量为除去离子水外其他投料重量的0.1％，去离子水重量为总投料重量的30％；抽真空充入高纯氮气作为保护气，在搅拌下2小时内升温到220℃，将反应混合物在220℃搅拌1小时，然后在搅拌下使反应物的温度升高到230℃；反应在230℃的恒温和2.2MPa的恒压下继续进行2小时，通过移去所形成的水而保持压力恒定，反应完成后出料，预聚物于80℃下真空干燥24小时，得到预聚产物，所述预聚产物在250℃、50Pa真空条件下固相增粘10小时，得到聚酰胺树脂2；
聚酰胺树脂3，熔点330℃，特性粘度2.5dL/g，自制；制备方法为在配有磁力偶合搅拌、冷凝管、气相口、加料口、压力防爆口的压力釜中加入摩尔比为7：3：10的对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二胺；再加入苯甲酸、次磷酸钠(催化剂)和去离子水；苯甲酸物质的量为二胺、二酸总物质的量的2.5％，次磷酸钠重量为除去离子水外其他投料重量的0.1％，去离子水重量为总投料重量的30％；抽真空充入高纯氮气作为保护气，在搅拌下2小时内升温到220℃，将反应混合物在220℃搅拌1小时，然后在搅拌下使反应物的温度升高到230℃；反应在230℃的恒温和2.2MPa的恒压下继续进行2小时，通过移去所形成的水而保持压力恒定，反应完成后出料，预聚物于80℃下真空干燥24小时，得到预聚产物，所述预聚产物在250℃、50Pa真空条件下固相增粘10小时，得到聚酰胺树脂3；
聚酰胺树脂4，熔点270℃，特性粘度1.6dL/g，自制；制备方法为在配有磁力偶合搅拌、冷凝管、气相口、加料口、压力防爆口的压力釜中加入摩尔比为2：8：10的对苯二甲酸、己二酸、己二胺；再加入苯甲酸、次磷酸钠(催化剂)和去离子水；苯甲酸物质的量为二胺、二酸总物质的量的2.5％，次磷酸钠重量为除去离子水外其他投料重量的0.1％，去离子水重量为总投料重量的30％；抽真空充入高纯氮气作为保护气，在搅拌下2小时内升温到200℃，将反应混合物在220℃搅拌1小时，然后在搅拌下使反应物的温度升高到215℃；反应在215℃的恒温和2.2MPa的恒压下继续进行2小时，通过移去所形成的水而保持压力恒定，反应完成后出料，预聚物于80℃下真空干燥24小时，得到预聚产物，所述预聚产物在230℃、50Pa真空条件下固相增粘10小时，得到聚酰胺树脂4；
白色颜料1，二氧化钛，牌号为SR2377，平均粒径为0.3μm，东佳集团；
白色颜料2，二氧化钛，牌号为CR-90，平均粒径为0.2μm，日本石原产业株式会社；
白色颜料3，二氧化钛，牌号为R-900，平均粒径为0.4μm，美国科慕；
白色颜料4，二氧化钛，牌号为BLR-886，平均粒径为0.5μm，龙佰集团；
填料：硅灰石，NYGLOS 4W，来自NYCO Minerals；
二氧化硅1，纳米级二氧化硅，牌号为DK-SiO2-15，平均粒径15nm，pH值＝5.0，北京德科岛金科技有限公司；
二氧化硅2，纳米级二氧化硅，牌号为DK-SiO2-20，平均粒径20nm，pH值＝4.5，北京德科岛金科技有限公司；
二氧化硅3，纳米级二氧化硅，牌号为TX-100，平均粒径10nm，pH值＝5.5，南京天行新材料有限公司；
二氧化硅5，纳米级二氧化硅，牌号为TSP-H10，平均粒径20nm，pH值＝6.0，南京天行新材料有限公司；
二氧化硅6，纳米级二氧化硅，牌号为TX-200，平均粒径20nm，pH值＝3.0，南京天行新材料有限公司；
二氧化硅7，纳米级二氧化硅，牌号为DK-SiO2-60，平均粒径60nm，pH值＝5.0，北京德科岛金科技有限公司；
二氧化硅8，纳米级二氧化硅，牌号为DK-SiO2-X30，平均粒径5nm，pH值＝5.0，北京德科岛金科技有限公司；
二氧化硅9，二氧化硅，牌号为TH-82005，平均粒径15μm，pH值＝5.0，山东万化天合新材料有限公司；
润滑剂，聚乙烯蜡，市售可得且所有实施例和对比例用的同一种。
黄变抑制剂，氧化镁，市售可得且所有实施例和对比例用的同一种。
环氧封装胶：IK0010(A)/IK0010(B)，来自IK INABATA。
实施例1～13
一种聚酰胺树脂复合材料，按重量份数计，包括以下组分：
聚酰胺树脂；白色颜料；填料；二氧化硅和加工助剂，加工助剂为润滑剂和黄变抑制剂。
其中各组分的具体含量如下表1所示。
表1各实施例的聚酰胺树脂复合材料组成(以重量份数计)
| 组分 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 聚酰胺树脂1 | 57 | 55.5 | 60 | 20 |
| 白色颜料1 | 10 | 25 | 5 | 60 |
| 填料 | 30 | 15 | 40 | 1 |
| 二氧化硅1 | 1 | 1.5 | 0.5 | 2 |
| 润滑剂 | 2 | 0.5 | 8 | 0 |
| 氧化镁 | 2 | 0.5 | 2 | 0 |
续表1
将聚酰胺树脂和二氧化硅从双螺杆挤出机主喂料口加入，将白色颜料与填料通过侧喂料口加入双螺杆挤出机，在230～330℃的设置温度下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒，将2835(512个模穴)模放置在注塑机中，随后插入注塑模制金属LED引线框，注塑得到2835支架LED反射杯。
对比例1～8
一种聚酰胺树脂复合材料，按重量份数计，包括以下组分：
聚酰胺树脂；白色颜料；填料；二氧化硅和加工助剂，加工助剂为润滑剂和黄变抑制剂，其中各组分的具体含量如下表2所示。
表2各对比例的聚酰胺树脂复合材料组成(以重量份数计)
| 组分 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 聚酰胺树脂1 | 56.5 | 56.5 | 56.5 | 56.5 | 56.5 | 56.5 | 56.5 | 56.5 |
| 白色颜料1 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 填料 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| 二氧化硅1 | 0 | 0.3 | 6 | / | / | / | / | / |
| 二氧化硅7 | / | / | / | 1 | / | / | / | / |
| 二氧化硅8 | / | / | / | / | 1 | / | / | / |
| 二氧化硅9 | / | / | / | / | / | 1 | / | / |
| 二氧化硅5 | / | / | / | / | / | / | 1 | / |
| 二氧化硅6 | / | / | / | / | / | / | 1 | |
| 润滑剂 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 氧化镁 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
上述聚酰胺树脂复合材料的制备方法具体如下：
将聚酰胺树脂和二氧化硅从双螺杆挤出机主喂料口加入，将颜料与填料通过侧喂料口加入双螺杆挤出机，在230～330℃的设置温度下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒，得到聚酰胺复合材料。
将该聚酰胺复合材料通过与实施例相同的方法制备成反射杯。
结果检测
上述实施例和对比例的聚酰胺树脂复合材料通过下述性能测试方法进行测试：
(1)拉伸强度测试：按照ISO527-1/-2:2012标准测试，拉伸速率10mm/min。
(2)水滴接触角测试：将各实施例和对比例所得的材料制成尺寸60mm×60mm×1mm的平板置于150℃的烘箱中干燥2h，用OSA200-B接触角测试仪(宁波新边界科学仪器)进行水滴接触角测试，测试标准为ASTM D5725，测试条件为23℃，55％R.H.。
上述LED反射杯通过下述性能测试方法进行测试：
(1)封装胶防溢胶性能测试：
将LED封装环氧胶A胶与B胶以质量比4:5混合均匀后离心脱泡，得到组分均匀且无气泡的混合胶。手动点胶至5050支架反射杯内。然后将点胶后的5050支架放入烘箱中，在135℃条件下预固化1h，接着升温至150℃继续固化4h后结束得到样品①。
从样品①中随机取出200颗反射杯，在显微镜下观察每颗反射杯内环氧胶的溢胶情况。发生溢胶，记录为“溢胶”。未发生溢胶，记录为“正常”。最终统计防止溢胶的合格品率。
(2)初始光反射率测试：针对注塑成型后的试样，使用Color Eye 7000A型色差计，直接测试出试样在波长460nm处的光反射率数值。
(3)回流焊后光反射率测试：
红外回流焊条件：SMT红外回流焊装置，设置条件如下：
(a)预热阶段：在120秒的时间内将温度从室温升高至150℃；
(b)加热阶段：在90秒的时间内将温度从150℃升高至190℃；
(c)回流阶段：以每秒2.5℃的升温速率将温度升高至217℃，然后在80秒的时间内将温度从217℃升高至260℃再降至217℃；
(d)降温阶段：以每秒2℃以上的降温速率将温度降至室温。
将注塑成型后的试样经过如上条件的红外回流焊三次，使用Color Eye7000A型色差计，测试出经过红外回流焊三次后的试样在460nm处的光反射率数值。回流焊后光反射率越高，说明材料经过热氧老化后的黄变越小。
实施例1～14的具体检测结果如下表3所述：
表3
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 拉伸强度(MPa) | 94 | 60 | 128 | 43 | 61 | 46 | 68 |
| 水滴接触角(°) | 65 | 70 | 55 | 59 | 66 | 65 | 63 |
| 防溢胶合格率(％) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 初始光反射率(％) | 85.4 | 94.5 | 78.6 | 96.7 | 94.1 | 93.9 | 94.7 |
| 回流焊后光反射率(％) | 77.6 | 91.3 | 70.4 | 93.5 | 91 | 89.7 | 90.4 |
续表3
| 实施例 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| 拉伸强度(MPa) | 44 | 60 | 59 | 54 | 65 | 62 |
| 水滴接触角(°) | 63 | 64 | 62 | 57 | 64 | 61 |
| 防溢胶合格率(％) | 100 | 100 | 96 | 92 | 100 | 95 |
| 初始光反射率(％) | 93.8 | 94.5 | 93.6 | 93.4 | 93.8 | 94.4 |
| 回流焊后光反射率(％) | 89.5 | 91.4 | 89.3 | 89.0 | 90.6 | 91.4 |
对比例1～8的具体检测结果如下表4所述：
表4
| 对比例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 拉伸强度(MPa) | 59 | 65 | 36 | 61 | 58 | 45 | 62 | 64 |
| 水滴接触角(°) | 31 | 41 | 48 | 47 | 32 | 52 | 50 | 64 |
| 防溢胶合格率(％) | 28 | 45 | 67 | 74 | 38 | 35 | 72 | 82 |
| 初始光反射率(％) | 94.2 | 94.4 | 93.5 | 94.0 | 93.8 | 92.6 | 93.7 | 92.5 |
| 回流焊后光反射率(％) | 91.2 | 90.9 | 90.3 | 91.6 | 91.4 | 89.4 | 89.5 | 87.4 |
从实施例1～13可以看出，通过在聚酰胺复合材料中加入包含特定pH值和粒径范围的纳米级二氧化硅粉体，复合材料都具有较大的水滴接触角，可达55°～70°，复合材料具有较低的表面能，防溢胶合格率在92％-100％，可以明显降低LED显示屏灯珠出现封装胶溢胶的风险，从而提高LED显示器件的出光均匀性和明暗对比度，获得优异的显示效果。
由对比例1、2、3可知，在未添加二氧化硅，复合材料的水滴接触角只有31°，复合材料具有很高的表面能。当二氧化硅添加含量为0.3份时，水滴接触角只是略微增大至41°，复合材料仍然具有很高的表面能。当二氧化硅含量增加至6份时，因纳米粒子的团聚效应明显，导致体系中的填料体系分散困难，增大了复合材料的表面能，水滴接触角仍只有48°，材料的表面能依然很大，产品完全无法正常使用，另外材料的外观表面出现凸起的颗粒，无法达到外观要求，且防溢胶合格率过低，无法解决溢胶问题。
由对比例4可知，二氧化硅粒子平均粒径达到60nm，纳米二氧化硅粒子因尺寸较大很难均匀包覆在填料颗粒表面，导致填料体系分散困难，表面平整度降低，材料表面能很大，水滴接触角仍只有47°，且防溢胶合格率仅为74％。
由对比例5可知，二氧化硅粒子平均粒径仅为5nm，纳米二氧化硅粒子因尺寸较小，非常容易团聚，也很难均匀包覆在填料颗粒表面，这使得材料表面不能获得稳定均匀的低表面能，导致材料接触角较小，且防溢胶合格率仅为38％，无法解决溢胶问题。
由对比例6可知，二氧化硅粒子的平均粒径为15微米，粒径远大于白色颜料的粒径，无法均匀涂覆在白色颜料颗粒表面，导致组合物的表面能较高，产生明显的溢胶现象，防溢胶合格率仅为35％。
由对比例7和对比例8可以看出，二氧化硅的pH值为6.0，无法解决溢胶问题，这是因为二氧化硅较大的pH值带来了较低的亲油性，使得二氧化硅粒子与聚酰胺体系的相容性较差，影响了二氧化硅的包覆能力和高效分散能力，对于封装环氧胶的亲和力增强，最终导致复合材料的防溢胶能力变差，防溢胶合格率仅为72％。二氧化硅的pH值为3.0，也同样无法解决溢胶问题。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
其中，所述二氧化硅的平均粒径为10～30nm；
所述二氧化硅的pH值为4.5～5.5；
所述填料为硅灰石、玻璃纤维、钛酸钾晶须、高岭土或云母中的一种或几种。
2.如权利要求1所述聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
3.如权利要求1所述聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述二氧化硅的平均粒径为15～20nm。
4.如权利要求1所述聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述白色颜料为二氧化钛、氧化锌、硫化锌、铅白、硫酸锌、硫酸钡、碳酸钙或氧化铝中的一种或几种。
5.如权利要求1所述聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述白色颜料的平均粒径为0.2～0.4μm。
6.如权利要求1所述聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述聚酰胺树脂的熔点为290℃～330℃，测试标准为ISO 11357-1/-3:2018；所述聚酰胺树脂的特性粘度为1.8～2.5dL/g，测试标准为ISO 1628-1:2009。
7.如权利要求1所述聚酰胺树脂复合材料，其特征在于，所述加工助剂包括润滑剂和/或黄变抑制剂。
8.权利要求1～7任意一项所述聚酰胺树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将聚酰胺树脂和二氧化硅从双螺杆挤出机主喂料口加入，将白色颜料与填料通过侧喂料口加入双螺杆挤出机，在230～330℃的设置温度下通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒，得到聚酰胺树脂复合材料。
9.权利要求1～7任意一项所述聚酰胺树脂复合材料在制备反射杯中的应用。
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