[發明專利]一種用于LED散熱器的瓷膜散熱涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210430473.6
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN102911535A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 李靜;姚澤民;劉業明
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D7/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及一種涂料，尤其涉及一種功能性的瓷膜散熱涂料及其制備方法，該涂料主要用于LED散熱器上。

背景技術

LED(發光性二極管)由于其發光效率高和低能耗得到了快速的發展。LED照明技術具有光效高、節能環保、使用壽命長等優點，目前已經在室內照明、交通照明、顯示器、裝飾等領域得到廣泛的應用。由于目前LED電光轉換效率不高而產生大量的熱量，如果不及時將熱量移走，將會加劇光源的光衰，影響LED的使用壽命。

在現有的LED散熱技術中，設計者通常利用增加散熱器的散熱面積或者改善散熱器的結構來達到散熱的目的，很少考慮利用增強輻射傳熱的方式強化傳熱，因此大功率LED散熱器往往體積大，質量笨重，增加了生成的成本和使用的不安全因素及美觀問題。現有的散熱器通常采用陽極氧化的方法而使散熱器達到隔絕空氣不被腐蝕的目的，同時也使得其呈現各種不同的顏色達到美觀的目的，但另一方面，這層氧化膜阻礙了熱輻射，從而影響其使用效果和壽命。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種輻射型瓷膜散熱涂料，瓷膜膜層具有較強的輻射性能既能有美觀的裝飾作用，又不阻礙散熱器本身的散熱作用，甚至能增加輻射量，促進非強制對流環境下的輻射傳熱效果，為散熱器提供了一種良好的裝飾及功能涂料。

本發明的另一目的在于提供該涂料的制備方法。

本發明所涉及到的瓷膜散熱涂料不僅能夠達到耐蝕及美觀作用，還能有效增加散熱器表面的輻射度，增強非強制對流情況下的輻射作用，達到輔助散熱的作用，能有效的增加其使用壽命。

本發明通過以下技術方案實現：

一種用于LED散熱器的瓷膜散熱涂料，該涂料由A液和B液組成，使用時將A液與B液按重量比為1.5∶1-2∶1混合攪拌熟化；

以質量百分比計，所述的A液配方組成為：40-60的硅溶膠，20-40％的填料，15-20％的顏料，5-10％的防沉劑；

以質量百分比計，所述的B液配方組成為：75-80％的有機硅氧烷，8-10％的催化劑，10-15％的溶劑；

所述的硅溶膠為分散粒徑在10-15納米的中性硅溶膠，其PH值在4.5-8之內，固含量為20-30％，Na₂O含量小于0.2％；

所述的填料為碳化硅和氧化鋯的混合物，按質量百分比計：碳化硅為50-70％，氧化鋯為30-50％；

所述的有機硅氧烷為甲基三甲氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的混合物，按質量百分比計，甲基三甲氧基硅烷為55-60％，二甲基二乙氧基硅烷為25-30％，苯基三乙氧基硅烷為15-20％；

所述的催化劑為甲酸或乙酸；

按質量百分比計，所述的溶劑為20-80％的乙醇和20-80％的丁醇的混合物。

為進一步實現本發明目的，所述的氧化鋯及碳化硅為粒徑在30-50nm的納米級產品。

所述的顏料為銅鉻黑、鐵錳黑、鈦錳棕、鐵格宗、鈷藍、鈦鎳黃、鈦綠、鈦白粉、硅灰粉、燭光金粉中的一種或多種的混合物。

所述的防沉劑為有機膨潤土和/或氣相二氧化硅。

所述的用于LED散熱器上的瓷膜散熱涂料的制備方法：包括如下步驟：

（1）A液制備：將硅溶膠加入可密封容器A中，加入顏料、填料再加入質量為容器中物料總重1.5-2倍的研磨玻璃珠，所用玻璃珠粒徑為0.4-1mm，密封后，用型號為HAK-3370的快手快速分散機分散2-3小時，備用；

（2）B液制備：將有機硅氧烷、催化劑、溶劑加入可密封容器B中，放入磁力攪拌棒，將容器B放置在HJ-3型磁力攪拌器上，在250-300r/min下分散1-2min；

（3）使用時，B液在邊攪拌邊加入制備好的A液，加入完畢后密封B容器，繼續磁力攪拌熟化2-3小時；用400目-800目過濾網過濾出料；采用噴涂方式噴涂，200-250℃烘烤20-30min，控制干膜厚度為20-30μm。

相對于現有技術，本發明的優點如下：

瓷膜散熱涂料以硅溶膠為粘結劑成膜，硅溶膠為納米級二氧化硅在水溶液中的分散體，其成膜結構本省具有優異的自散熱功能，成膜后主要以Si-O-Si無機分子結構，具有優異的耐熱耐蝕性能，安全無毒，填料使用的是具有高導熱系數和高黑度性能的材料，使得膜層具有較好的導熱性和優異的輻射性能。比一般的裝飾涂料多一項特殊的輻射散熱功能，且其表面如搪瓷般光潔，可根據需求調配合適的色系，達到美觀裝飾的效果。也可通過添加不同助劑達到不粘及防塵的效果。

具體實施方式