[發明專利]一種環氧改性有機硅絕緣導熱耐高溫涂料的制備方法及制品

有效

• 申請號: 201110440545.0
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102559048A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 馬志平;王小妹;王瑞宏;楊林學
• 申請（專利權）人: 東莞市宏達聚氨酯有限公司;中山大學;東莞市銳達涂料有限公司
• 主分類號: C09D183/06
• 分類號: C09D183/06;C09D7/12;C09D5/25;C08G77/38
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 吳英彬

技術領域

本發明涉及化工涂料，具體涉及一種環氧改性有機硅絕緣導熱耐高溫涂料的制備方法及制品。

背景技術

隨著社會經濟的高速發展和人們生活水平的提高，工業設備以及民用電器的對于使用的涂料也提出了更高的要求。工業上很多場合要求設備能夠導熱、耐熱，如換熱片；家庭中眾多的電器如電磁爐、電熱水器等也要求設備能夠絕緣、傳熱、耐高溫，因此同時具有絕緣導熱耐高溫的網版印刷涂料具有廣泛的工業和社會前景。

現時社會上能夠同時絕緣導熱耐高溫表現出優異性能的網版印刷涂料較少，人們廣泛關注的通常只是涂料在耐高溫和絕緣方面的性能，而往往忽略了導熱這一重要的性能。然而導熱性能的提高將大大提高加熱器件的加熱效率或散熱器的散熱效率，這對于提高能源的使用效率以及提高設備效率、延長設備的使用壽命等都具有重要的意義。

目前國內外關于絕緣導熱耐高溫印刷涂料的專利極少，大多專利研究均集中在耐高溫和絕緣方面。德國專利DE102006061940中使用熱塑性樹脂、含氟聚合物以及金屬氧化物制備得到絕緣耐高溫涂料，但該涂料需要300℃固化且導熱性能未被考察。俄羅斯專利RU2008-133374中使用丙烯酸樹脂和有機硅樹脂作為主要粘結劑，混入適量聚氨酯，并加入無機填料制備得到耐高溫阻燃涂料，但該專利中只注重耐高溫這一性能，而忽略了涂料在絕緣導熱方面的考察。國內專利涉及絕緣耐高溫的專利也有很多，如CN101029196、CN101643625、CN101560342等均涉及到關于金屬表面使用的絕緣耐熱涂料，制備所得涂料具有優異的絕緣耐熱耐腐蝕的功能，但是這些涂料在導熱方面均存在不足或是未得到研究。

發明內容

本發明的目的是針對目前涂料存在的問題，提供一種工藝簡潔、合理、高效并適于產業化的環氧改性有機硅絕緣導熱耐高溫涂料的制備方法，大幅提高制備過程中的反應速度，并便于控制反應過程、獲得性能穩定、一致性好的涂料產品；

本發明的目的還在于，提供一種采用上述方法制備的環氧改性有機硅絕緣導熱耐高溫涂料，該涂料能夠同時在絕緣導熱耐高溫等方面表現出優異的性能。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種環氧改性有機硅絕緣導熱耐高溫涂料的制備方法，其特征在于，其包括如下步驟：

(1)制備原材料：按照下列組分及重量份比例制備如下原材料：

(2)合成有機硅預聚物：把有機硅單體和等質量的二甲苯溶劑加入反應器中，加熱至60～70℃，用30％鹽酸調節pH值為4～5，攪拌條件下緩慢加入蒸餾水，反應2～4小時；待反應混合物靜置分層后，取上層溶液水洗至中性，減壓蒸餾至固含率為50～70％，制得有機硅預聚物溶液；

(3)合成環氧改性有機硅樹脂：把質量比為1∶1的有機硅預聚物溶液與環氧樹脂混合，加入0.3～0.8％環烷酸鹽在140～170℃下反應，抽取反應物進行測定，當測定200℃時的凝膠化時間為60～100s時終止反應，然后再加入二甲苯稀釋，制得固含率為30％～70％的環氧改性有機硅樹脂；

(4)制備環氧改性有機硅絕緣導熱耐高溫涂料：按照下列組分及重量份配比制取原料：

將上述原料采用高速分散機使其分散均勻混合，再使用砂磨機研磨20～50min，過濾，制得環氧改性有機硅絕緣導熱耐高溫涂料。

所述的有機硅單體為一甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、一苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷中的一種或幾種的混合物。

所述的環烷酸鹽為環烷酸鋅、環烷酸鈣、環烷酸鉀中的一種或幾種的混合物。

所述的填料為氧化鎂粉、氮化硅與云母粉、氧化鋁粉、氮化硼中的一種或幾種的混合物；

所述偶聯劑為γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷之一或其混合物；所述消泡劑為甲基硅油。

所述溶劑為甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、環己酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醇中的一種或幾種的混合物。

根據前述方法制備的環氧改性有機硅絕緣導熱耐高溫涂料，其特征在于，其包括如下重量份比例的原料組分：

所述的有機硅單體為一甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、一苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷中的一種或幾種的混合物；所述的環烷酸鹽為環烷酸鋅、環烷酸鈣、環烷酸鉀中的一種或幾種的混合物；所述的所述的填料為氧化鎂粉、氮化硅與云母粉、氧化鋁粉、氮化硼中的一種或幾種的混合物。