导热塑料拿什么来证明能力压铝材成为LED散热新宠？

LED产业快速发展，大大拉动了上游材料业的发展，也进一步促进高端材料领域的突破。LED灯具中用到大量的塑料制件，包括LED封装元件、LED光学透镜、光散射元件、高效散热元件、光反射和光漫射板等，而导热塑料也正越来越多地取代金属部件应用于LED灯具的导热部件，其主要包括灯座、冷却散热灯杯和外壳等。

什么是导热塑料？

导热塑料既是具有良好导热性能的塑料。那么如何实现塑料具有良好的导热性？简单的说，导热塑料是以通用塑料或工程塑料为基材，将高导热填料添加在塑料基材中均匀共混复合、通过热传导改性而成的新型高性能塑料。

导热塑料凭什么能秒杀铝材？

比起传统的金属铝材料，导热材料具有很多优势。

价格

单位质量的导热塑料价格高于铝，但系统成本却持平或较低，且数量越大，塑料的成本优势越明显。这是因为导热塑料采用注塑成型工艺，一次成型无需后续加工，而且在注塑成型时，模具可设计为一出四，所以工作效率很高，加工成本低。而铝材，如压铸铝：需要经浇铸、压铸、打磨、抛光、镀、氮化的一系列技术；加工周期长、加工成本高。

轻量化

纯铝的密度为2700kg/m3，铝合金的密度则更大，而导热塑料的密度通常在1500～2000kg/m3，导热塑料比铝材轻 40-50%；选用导热塑料散热可以大幅的下降照明商品的分量（约30%～50%），使得照明商品轻量化，有用的削减装置、运输的间接本钱。

设计自由度

铝材散热器的主要出产办法是压铸或拉伸成型，在出产过程中较难进行较杂乱形状的加工。而有机塑胶杰出的流动性，可以出产很薄的部件，以及规划愈加杂乱的形状，还可以进一步完成商品轻量化。并且，注塑商品漂亮，光洁度好，可以在不需要后续喷涂、上色等工序的情况下完成商品色彩的多元化。

规划批量化出产

导热塑料可以一次成型，无需后加工，简单完成大规划批量化出产，完成规划效益。有用的削减了铝资料在挤出成型后的去毛边、镀镍等后道工序。一起，模具的耗费较铝合金等资料出产小，寿命长，削减了加工周期和本钱。

安全并简化电源构造

铝散热器由于其高导电性，内部必须采用隔离启动系统，否则很难经过耐高压方面的测验认证。导热塑料的绝缘特性，在耐高压测验方面具有肯定的优势，使得选用非阻隔式电源出产灯具变成一种可能，不仅可以下降本钱，使商品规划得愈加细巧，更主要的是削减了用户使用过程中金属外壳导电也许发生的安全隐患。安全环保，能够做到循环利用，良好的绝缘性保证其使用时的安全。

选购导热塑料需要注意哪些？

面对众多的导热塑料种类，如何更合理地挑选高性价比的产品，以下几大材料性能尤其值得关注：

导热系数

作为关键技术指标，目前各个厂家的材料，导热系数是最受用户关注的。而测试导热系数的技术标准却各不相同，有ASTM E1530、ASTM E1461等等。即使在同样的技术标准下，测试手段又有所不同，比如有平板法，激光法，在不同的测试手段情况下，最后的测试结果误差范围是完全不同的。通常激光法的精度要比平板法高，而激光法涉及的设备基本依赖进口，价格昂贵。

材料流动性

通常会用熔融指数来表示。流动性好的导热材料，其成型比较容易，生产较为顺畅。基于流动性高的导热塑料，散热器的壁厚可以设计比较薄，通常为1-1.2mm, 由于薄的壁厚又会造成散热路径的缩短，从而提高散热效果。同时，较薄的壁厚又会减低材料的克重，降低材料成本。如果是流动性差的材料，通常不太容易注塑成形，而且会容易损坏模具，增加模具维护费用。

成型收缩率

通常在厚度为3mm 条件下，合格的成型收缩率应该在0.5%以下，大于0.8%会对散热器尺寸精度产生不利影响。成型收缩率应越小越好。如选用较高成型收缩率的材料，将不得不增加壁厚来弥补。

机械性能

导热塑料散热器的机械强度取决于几个关键指标: 悬臂梁缺口冲击强度，抗拉强度，弯曲强度，通常可以比较不同材料的指标，指标数值越大越好。机械性能优异的导热塑料，可以在散热器结构中加入卡扣设计，使得PC罩或透镜与散热器的接口通过卡扣来实现，从而避免完全依赖粘胶来固定。

阻燃特性

关键有两点，第一、是否符合UL94 V0 阻燃等级，对出口美国市场会比较关键，第二，是否为无卤阻燃。有卤阻燃较难通过欧洲RoHS， REACH 指令。

热膨胀系数

如果在散热器结构中采用塑包铝的结构，应考虑外层导热塑料和内层铝合金的膨胀系数差异。导热塑料的膨胀系数应在相同的数量级别，否则会造成不能同步热胀冷缩，导致散热器外壳开裂。

如何制备具备上述性能的导热塑料？导热填料是关键。通过填充具有导热性能的填料从而提升塑料的导热率。然而不是所有的导热填料都能获得良好导热和加工性能的导热塑料，最常见的问题有：

(1) 需要大量填充导热填料，才能获得良好的导热率，但是会带来加工难的弊端。

(2)导热填料与塑料的相容性差，在树脂中难分散，无疑是给加工又增加了一定难度，还会导致聚合物力学性能下降。

针对上述问题，金戈新材已经推出分别应用于制备0.4~1.8W/m*K的PA、PP、PBT、PPS等塑料用导热剂，不仅能提升塑料的导热性能，改善加工问题，还使制品保持一定的力学性能。

GD-PP004——应用于导热PP中，填充40~55%，制备0.4~0.6W/m*K导热塑料。粉体经过特殊处理，具有良好的分散性，白度高，制品性能优异。

GD-PBT003——应用于导热PBT中，填充40~45%，制备0.4~0.6W/m*K导热塑料。粉体经过特殊处理，高白，在树脂中易分散，对制品性能影响小。

GD-PA006——应用于导热PA、PPS中，填充45~55%，制备0.6~1.0W/m*K导热塑料。粉体应用时加工性能良好，适用于低填充高导热领域。

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