一種阻燃導熱尼龍及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種阻燃導熱尼龍及其制備方法。所述阻燃導熱尼龍包括以下按質量百分數計算的組分：25～30%尼龍樹脂、10～15%抗靜電樹脂、25～35%導熱填料、12～15%負離子粉、10～20%阻燃劑、0.1～2%偶聯劑、0.1～5%潤滑劑、0.1～2%抗氧劑。將所述組分經雙螺桿擠出機造粒可制得改性阻燃導熱尼龍，所制備的導熱尼龍具有良好的韌性，阻燃性及高的導熱和散熱性能，可以廣泛應用于各種LED燈外殼。
【專利說明】
_種阻燃導熱尼龍及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及高分子合成改性和加工領域，具體地，本發明涉及一種阻燃導熱尼龍 及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前，新型的LED光源已經獲得大規模的應用，但是LED發光有很大一部分轉變成 了熱量，如果不及時散發出去，會使得LED發光效率下降甚至燒壞。早期人們將鑄鋁加工成 散熱的外殼用于LED的散熱，但是由于其加工工序多，效率低，價格貴，不適應大規模的LED 照明生產。導熱尼龍由于其成型簡單，造型多變，生產效率高，價格便宜而可作為做LED散熱 外殼，并迅速獲得廣泛的應用。
[0003] 目前多數的導熱尼龍是由尼龍填充大量的導熱填料來提高尼龍的導熱性能，一般 填料占到材料重量的40~70%，因此材料比較脆，如果進行增韌，導熱性能又會大大下降。目 前的技術多數考慮采用高導熱率的填料來提高內部的傳熱，但目前看來高導熱率的填料并 未給導熱尼龍帶來高的散熱效果。
[0004] 因此，需尋求一種散熱效果非常好的導熱尼龍。

【發明內容】

[0005] 本發明旨在克服上述現有技術的缺陷，提供一種阻燃導熱尼龍，所述尼龍散熱效 果好，并能解決導熱尼龍機械性能與導熱性能的矛盾。
[0006] 本發明的另一目的在于提供所述阻燃導熱尼龍的制備方法。
[0007] 本發明的發明目的通過以下技術方案予以實現。
[0008] -種阻燃導熱尼龍，包括以下按質量百分數計算的組分： 尼龍樹脂 25~30%; 抗靜電樹脂 10~15%; 導熱填料 25~35%; 負尚子粉 12~15%; 阻燃劑 10~20%; 偶聯劑 0.1~2%; 潤滑劑 0.1~5%; 抗氧劑 0.1~2%。
[0009] 本發明配合使用了抗靜電樹脂和負離子粉，通過采用具有電荷傳導效果的抗靜電 樹脂，可以改善樹脂內電荷的傳導，提高導電導熱的功能；同時抗靜電樹脂是一種彈性體， 因此在增韌尼龍的同時還能提高導熱性能;采用的負離子粉具有較高的負離子產生量和遠 紅外發射率，利用LED散發出的熱量可維持負離子粉的發射能力，提高導熱尼龍與外界的能 量交換，從而提高導熱尼龍的散熱效果。
[0010] 優選地，所述尼龍樹脂為尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍1010、尼龍1012、尼龍4T、尼 龍6T、尼龍9T、尼龍10T中的一種或多種。
[0011] 優選地，所述抗靜電樹脂為嵌段聚醚酰胺樹脂。嵌段聚醚酰胺樹脂是一種永久型 的抗靜電彈性體。更優選地，所述抗靜電樹脂為法國阿克瑪的Pebax系列。
[0012] 作為一種優選方案，所述導熱填料可以為絕緣導熱填料。更優選地，所述導熱填料 為氧化鎂、氧化鋅、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁中的一種或多種。
[0013] 負離子粉具有熱電效應，在溫度變化時發射遠紅外線和負離子。優選地，所述負離 子粉為電氣石粉與鑭系元素/稀土元素的復合物。更優選地，所述負離子粉為電氣石粉與鑭 系元素/稀土元素按質量比1:99~99:1復配而成的復合物。
[0014] 優選地，所述阻燃劑為鹵銻組合物或無鹵阻燃劑。
[0015]更優選地，所述阻燃劑為十溴二苯乙烷和氧化銻按質量比3:1~4:1復配的復合 物。
[0016] 更優選地，所述無鹵阻燃劑為氫氧化鋁或氫氧化鎂。
[0017] 優選地，所述潤滑劑為酰胺蠟、聚酯蠟、硬脂酸鋅中的一種或多種。
[0018] 優選地，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑。
[0019] 優選地，所述抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168的復合物，或抗氧劑1076與抗氧劑 168的復合物。
[0020 ]更優選地，所述抗氧劑1010與抗氧劑16 8的質量比為2:1;所述抗氧劑10 76與抗氧 劑168的質量比為2:1。
[0021] 所述阻燃導熱尼龍的制備方法，包括以下步驟： 51. 在高混機中加導熱填料、負離子粉、偶聯劑、潤滑劑，在轉速800~1400轉/min、溫 度80~110°C下高速混合30~60min; 52. 加入尼龍樹脂、抗靜電樹脂、阻燃劑、抗氧劑，繼續在轉速800~1400轉/min、溫度 80~110°C下高速混合10~30min; 53. 將上述混合物經雙螺桿擠出機在溫度230~350°C，轉速200~800轉/min條件下造 粒得改性阻燃導熱尼龍。
[0022] 本發明還公開了所述阻燃導熱尼龍在制備LED散熱外殼中的應用。
[0023] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:一、本發明采用具有電荷傳導效果的 抗靜電樹脂，抗靜電樹脂可以改善樹脂內電荷的傳導，提高導電導熱的功能；同時抗靜電樹 脂是一種彈性體，因此在增韌尼龍的同時還能提高導熱性能。二、負離子粉具有較高的負離 子產生量和遠紅外發射率，但是使用一段時間或會衰減甚至消失，本發明利用LED散發出的 熱量來維持負離子粉的發射能力，提高了導熱尼龍與外界的能量交換，提高導熱尼龍的散 熱效果。
【具體實施方式】
[0024] 以下實施例所用原料均為普通市售產品。
[0025] 實施例1 51. 在高混機中加入35kg導熱填料氧化鎂、12kg負離子粉、lkg偶聯劑KH550、lkg潤滑劑 PETS，在轉速1400轉/min、溫度80°C下高速混合30min; 52. 加入30kg尼龍6、10kg抗靜電樹脂Pebax MV1074、10kg質量比為4:1的十溴二苯乙烷 和氧化銻的復合物，lkg質量比為1:2的抗氧劑1076與168的復合物，繼續在轉速1400轉/ min、溫度110°C下高速混合lOmin; S3.將上述混合物經雙螺桿擠出機在溫度230~290°C，轉速800轉/min條件下造粒得改 性阻燃導熱尼龍。
[0026] 實施例2 51. 在高混機中加入10kg導熱填料氧化錯、15kg導熱填料碳化硼、12kg負離子粉、lkg偶 聯劑KH550、lkg酰胺蠟，在轉速800轉/min、溫度100°C下高速混合60min; 52. 加入25kg尼龍66、15kg抗靜電樹脂Pebax MH2202、20kg氫氧化鎂，lkg質量比為1:2 的抗氧劑1076與168的復合物，繼續在轉速800轉/min、溫度100°C下高速混合lOmin， 53. 將上述混合物經雙螺桿擠出機在溫度270~290°C，轉速200轉/min造粒得改性阻燃 導熱尼龍。
[0027] 實施例3 51. 在高混機中加入20kg導熱填料氧化錯、12kg導熱填料氧化鎂、15kg負離子粉、lkg偶 聯劑KH560、lkg酰胺蠟，在轉速1000轉/min、溫度110°C下高速混合30min; 52. 加入20kg尼龍6T、5kg尼龍46、15kg抗靜電樹脂Pebax MH165、10kg質量比為4:1的十 溴二苯乙烷和氧化銻的復合物、1 kg質量比為1:2的抗氧劑1076與168的復合物，繼續在轉速 1000轉/min、溫度110°C下高速混合30min; 53. 將上述混合物經雙螺桿擠出機在溫度300~350°C，轉速500轉/min造粒得改性阻燃 導熱尼龍。
[0028] 實施例4 51. 在高混機中加入20kg導熱填料氮化錯、12kg導熱填料氧化鎂、15kg負離子粉、lkg偶 聯劑KH560、lkg潤滑劑酰胺蠟，在轉速1200轉/min、溫度90°C下高速混合30min; 52. 加入20kg尼龍6T、5kg尼龍9T、15kg抗靜電樹脂Pebax MH165，10kg質量比為4:1的十 溴二苯乙烷和氧化銻的復合物，1 kg質量比為1:2的抗氧劑1076與168的復合物，繼續在轉速 1200轉/min、溫度90°C下高速混合lOmin; 53. 將上述混合物經雙螺桿擠出機在溫度300~350°C，轉速800轉/min條件下造粒得改 性阻燃導熱尼龍。
[0029] 對比例1 51. 在高混機中加入35kg導熱填料氧化鎂、lkg偶聯劑KH550、lkg潤滑劑PETS，在轉速 1400轉/min、溫度80°C下高速混合30min; 52. 加入30kg尼龍6、10kg抗靜電樹脂Pebax MV1074、10kg質量比為4:1的十溴二苯乙烷 和氧化銻的復合物、lkg質量比為1:2的抗氧劑1076與168的復合物，繼續在轉速1400轉/ min、溫度110°C下高速混合lOmin; 53. 將上述混合物經雙螺桿擠出機在溫度230~290°C，轉速800轉/min條件下造粒得改 性阻燃導熱尼龍6。
[0030] 對比例2 51. 在高混機中加入35kg導熱填料氧化鎂、lkg偶聯劑KH550、lkg潤滑劑PETS，在轉速 1400轉/min、溫度80°C下高速混合30min; 52. 加入30kg尼龍6、10kg質量比為4:1的十溴二苯乙烷和氧化銻的復合物、lkg質量比 為1:2的抗氧劑1076與168的復合物，繼續在轉速1400轉/min、溫度110°C下高速混合lOmin; S3.將上述混合物經雙螺桿擠出機在溫度230~290°C，轉速800轉/min條件下造粒得改 性阻燃導熱尼龍6。
[0031] 表1實施例和對比例性能測試
以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此 而理解為對本發明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方 案，均應包括在本發明權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種阻燃導熱尼龍，其特征在于，包括以下按質量百分數計算的組分： 尼龍樹脂 25~30%; 抗靜電樹脂 10~15%; 導熱填料 25~35%; 負尚子粉 12~15%; 阻燃劑 10~20%; 偶聯劑 0.1~2%; 潤滑劑 0.1~5%; 抗氧劑 0.1~2%。2. 根據權利要求1所述阻燃導熱尼龍，其特征在于，所述尼龍樹脂為尼龍6、尼龍66、尼 龍46、尼龍1010、尼龍1012、尼龍4T、尼龍6T、尼龍9T、尼龍10T中的一種或多種。3. 根據權利要求1所述阻燃導熱尼龍，其特征在于，所述抗靜電樹脂為嵌段聚醚酰胺樹 脂。4. 根據權利要求1所述阻燃導熱尼龍，其特征在于，所述導熱填料為氧化鎂、氧化鋅、氧 化鋁、氮化硼、氮化鋁中的一種或多種。5. 根據權利要求1所述阻燃導熱尼龍，其特征在于，所述負離子粉為電氣石粉和鑭系元 素/稀土元素的復合物。6. 根據權利要求1所述阻燃導熱尼龍，其特征在于，所述阻燃劑為鹵銻組合物或無鹵阻 燃劑。7. 根據權利要求1所述阻燃導熱尼龍，其特征在于，所述潤滑劑為酰胺蠟、聚酯蠟、硬脂 酸鋅中的一種或多種。8. 根據權利要求1所述阻燃導熱尼龍，其特征在于，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑。9. 如權利要求1~8任意一項權利要求所述阻燃導熱尼龍的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟：51. 在高混機中加導熱填料、負離子粉、偶聯劑、潤滑劑，在轉速800~1400轉/min、溫 度80~110°C下高速混合30~60min;52. 加入尼龍樹脂、抗靜電樹脂、阻燃劑、抗氧劑，繼續在轉速800~1400轉/min、溫度 80~110°C下高速混合10~30min;53. 將上述混合物經雙螺桿擠出機在溫度230~350°C，轉速200~800轉/min條件下造 粒得改性阻燃導熱尼龍。10. 權利要求1至8任意一項權利要求所述阻燃導熱尼龍在制備LED散熱外殼中的應用。
【文檔編號】C08K5/03GK105820557SQ201610259616
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月25日
【發明人】廖道權, 林道宏
【申請人】惠州市環美盛新材料有限公司, 惠州市弘盛塑膠制品有限公司