一种半芳香族聚酰胺模塑复合材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:34610377发布日期:2023-06-29 06:47阅读:47来源:国知局

本发明涉及高分子材料,特别是涉及一种半芳香族模塑聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。


背景技术:

1、led光源主要由半导体芯片、led光源反射支架、金线、封装胶构成。led光源反射支架是led光源的“骨架”,也是功能件。led封装过程其需要经过固晶、焊线、封装胶固化,将其他材料及部件均集成于此。led反射支架需要将led芯片发出的光通过一定的角度反射出来,减少光损失,再透过环氧树脂或者硅胶等封装材料,形成led照明或显示的光源。led反射支架材料是led照明的一种核心材料,直接关系到led光源的性能和寿命。

2、在照明光源和背光源应用领域,为了减少灯珠的使用数量,达到节能环保的效果,单个灯珠光源的亮度是一个非常重要的指标。单个灯珠的光源亮度除了与芯片功率有关外,与led光源支架的反射率有关:芯片功率越大,led单个灯珠亮度越高;同时led光源支架反射率越高,单个灯珠光源的亮度越高。但是,现有技术可以通过添加超高含量(含量占65wt%以上)的二氧化钛提高表面白度以提升光反射率,但是这样会带来加工性能下降容易造成led光源支架表面凹凸不平反而会降低光反射率,带来加工难度提升。

3、另外一个与led光源寿命有关的性能是led灯珠的湿敏等级,吸湿敏感、湿度敏感性试验(msl test),即在确认led灯珠样品是否因含有过多水份,使得在smt回焊(reflow)组装期间,造成芯片,金线脱层(delamination)、爆米花效应,导致led灯珠寿命变短或死灯。传统的led光源支架材料主要是半芳香族的耐高温聚酰胺材料,增强填料,白色颜料的组合,半芳香族聚酰胺材料与五金结合密和性不佳,在长期放置或高湿度条件下调节后,湿气容易进入灯珠内部,再经过smt后容易出现胶水表面破裂,芯片剥离,金线断裂等死灯问题。同时在加工过程中受剪切和热的影响,在大功率led光源条件下,容易黄变,影响材料亮度。另外高白色颜料填充的材料体系中,白色颜料的分散性会影响材料的亮度。

4、如需要应用于强光源led反射板则需要更耐黄变性能,应用于高湿环境,高可靠性要求,需提升材料的耐黄变性能及关注器件的湿敏等级。


技术实现思路

1、本发明的目的在于,克服上述技术缺陷,提供一种光反射率高、湿敏等级高、耐黄变性能好的半芳香族聚酰胺模塑复合材料,及其制备方法和应用。

2、本发明是通过以下技术方案实现的:

3、一种半芳香族聚酰胺模塑复合材料,按重量份计,包括以下组分:

4、pa10t/x                40-75份;

5、白色颜料               30-60份;

6、马来酸酐接枝聚合物     2-5份;

7、分散剂                 白色颜料重量份的1.8-4.2%;

8、基于pa10t/x摩尔百分比计,10t单元含量80-95mol%,x单元5-20mol%,并且x单元不为10t;其中,x单元由二酸单元和二胺单元构成,二酸单元选自对苯二甲酸单元、间苯二甲酸单元、1,6-己二酸、1,10-癸二酸单元中的至少一种,所述的二胺单元选自1,6-己二胺单元、1,9-壬二胺单元、2-甲基-1,5-戊二胺单元、2-甲基-1,8-辛二胺单元、1,10-癸二胺单元、1,12-十二碳二胺单元中至少一种;

9、所述分散剂选自氧化钙、氧化锌中的至少一种;

10、所述白色颜料的平均粒径范围是0.10-0.50微米,所述分散剂的平均粒径范围是1-6微米;

11、所述的半芳香聚酰胺模塑复合材料通过差示扫描量热法,升温至345℃后以20℃/min的降温速率测得的结晶峰半高宽δt1/2为4-15℃;

12、所述的半芳香族聚酰胺模塑复合材料460nm波长蓝光光源反射率大于93%。

13、优选的,基于pa10t/x摩尔百分比计,10t单元含量85-90mol%,x单元10-15mol%。

14、所述的pa10t/x树脂选自pa10t/10i、pa10t/6t、pa10t/66、pa10t/1010、pa10t/610、pa10t/612、pa10t/12t中的至少一种。

15、所述的pa10t/x树脂的数均分子量为1500-28000。

16、本发明的pa10t/x树脂可以是市售产品,也可以是根据以下的方法合成。为了更精确的实验,本发明实施例和对比例所采用pa10t/x为自制样品,反应单体、封端剂等原料来源于市售产品。

17、(1) 预聚合:在配有机械搅拌的不锈钢高压反应釜中投入聚合反应单体(二酸、二胺)、封端剂苯甲酸和去离子水。抽真空并用n2置换三次后开始升温搅拌,以4-6℃/min升温速率升至170-190℃,恒温1-2小时后,以1-3℃/min升温速率260-280℃后缓慢搅拌并恒温3-5 h,让预聚合反应充分进行。恒温结束后缓慢升高温度至270-290℃,并开始排水至常压。当压力降至常压后关闭排水阀,反应结束,降至室温出料。

18、(2) 固相增黏:将预聚合过程制备的物料投入真空转鼓中,转鼓转速定为 10-15r/min,真空度定为25-35pa。以15-25℃/min速率升温,当温度达260-270℃时取样测试黏度,根据黏度(或数均分子量)结果判定出料终点。

19、所述的pa10t/x树脂的数均分子量为1500-28000。数均分子量的测试方法为常规的方法,具体为:pa10t/x树脂样品的数均分子量(mn)由凝胶渗透色谱(gel permeationchromatography,gpc)测定。安捷伦 hplc -1260高效液相色谱仪,配制:eppendorf柱温箱、shodex kf-801, 802, 802.5和803凝胶渗透色谱柱、示差检测器、g7129a自动进样器。采用六氟异丙醇做流动相,柱温40℃的条件下测定树脂的分子量。利用色谱工作站cirrus软件对数据进行处理进行数据处理得到数均分子量分布mn。

20、所述马来酸酐接枝聚合物为poe-g-mah、pp-g-mah、pe-g-mah、epdm-g-mah、hdpe-g-mah中的至少一种;优选mah-g-poe、mah-g-epdm中的至少一种。本发明对于马来酸酐的接枝率没有特别要求,对于市售常规接枝率0.5-3wt%都能够实现本发明目的。

21、优选的,分散剂的含量为白色颜料重量份的2.5-3.5%。

22、优选的,所述白色颜料的平均粒径范围是0.15-0.35微米,所述分散剂的平均粒径范围是3-4微米。

23、优选的,当白色颜料选自钛白粉时,分散剂选自氧化钙;当白色颜料选自硫化锌时,分散剂选自氧化锌。

24、本发明半芳香族聚酰胺模塑复合材料的制备方法,包括以下步骤:将各组分加入混料机中混合,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,得到半芳香族聚酰胺模塑复合材料,其中螺杆温度范围280-330℃、转速为400-500r/min。

25、本发明半芳香族聚酰胺模塑复合材料的应用,用于制备led照明、背光光源反射支架。

26、本发明具有如下有益效果

27、本发明通过选用特定链段结构的pa10t/x树脂和马来酸酐接枝的共聚物,通过选用特定含量的分散剂能够显著促进白色颜料(钛白粉、硫化锌)的分散,同时半芳香族聚酰胺模塑复合材料的结晶峰半高宽δt1/2为4-15℃时,能够显著提高460nm波长蓝光的反射率,解决了pa10t/x树脂粘度高粉料难以分散的缺陷,同时可改善耐黄变性能,应用于led照明器件中能够提升成品灯珠器件的湿敏等级。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1