[發明專利]一種石墨烯碳納米管高溫散熱涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710045390.8
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106700756A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 李洪鋒;李賀
• 申請（專利權）人: 蘇州碳豐石墨烯科技有限公司
• 主分類號: C09D127/12
• 分類號: C09D127/12;C09D7/12;C09D5/08;C09D7/00
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技術領域

本發明涉及物體散熱技術領域，特別涉及一種石墨烯碳納米管高溫散熱涂料及其制備方法。

背景技術

物體散熱的方式有輻射散熱、傳導散熱、對流散熱、蒸發散熱。高溫物體的散熱幾乎包含所有的散熱方式，但空氣的導熱性較小，在空氣中通過直接傳導散熱量極小，傳熱效率極低。物體通過氣體流動進行熱量交換的對流散熱由于高溫物體周圍空氣流動性差，帶走的熱量也不高，散熱效果也不明顯，蒸發散熱靠帶動周圍介質的溫度升高改變物質形態而帶走熱量，這種散熱方式有一定的局限性。因而改善高溫物體散熱效率最直觀有效的散熱途徑為輻射散熱。輻射散熱降溫涂料是一種輻射走物體熱量并隔熱的涂料，涂料直接涂刷在要散熱降溫的物體表面，散熱涂料能夠以1-13.5μm紅外波長向大氣空間自動輻射走被涂刷物體上的熱量，降低物體表面和內部溫度，散熱降溫明顯。

專利CN 101659829A(2010年)提供了一種紅外線輻射復合散熱涂料及涂料的制備和噴涂方法，該散熱涂料以納米二氧化硅和2-丙烯基-聚苯胺納米纖維為填料，以炭黑涂料為底層涂料，該方法制備的散熱涂料紅外發射率高，可達96％以上，且輻射波長寬，從近紅外、中紅外到遠紅外都有涉及，但制備工藝復雜，成本高。

專利CN 102618141A(2012年)提供了一種改性丙烯酸散熱粉末涂料及制備方法，該材料由80～90％碳纖維和10～20％納米材料組成散熱劑，采用溶液原位聚合法將散熱及均勻分散在樹脂基體中。該散熱涂層可涂覆于LED液晶模組背板表面，具有較高的散熱效率，但是其成本較高。

專利CN 101353553A(2009年)提供了一種散熱涂料及其制備方法，該材料采用氧化鋅、碳化硅和鋁粉等作為散熱涂料填料，阻燃性好、導熱系數高；使用方法簡單，可直接涂布于散熱裝置上，使散熱裝置的表面形成不規則的凹凸面，增加了散熱裝置的散熱面積，提升了散熱效果，但當散熱顆粒直徑較小時，粒子會由于“團簇”而難以均勻分散在樹脂中。

目前市場主流散熱涂料一般為添加型散熱涂料，即在成膜基料中加入碳納米管，經過物理性高速剪切攪拌而形成的納米功能性涂料，但散熱效果不是很理想，并沒有發揮納米功能性散熱涂料散熱的極致。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有的散熱涂料散熱效果不理想的缺陷，提供一種石墨烯碳納米管高溫散熱涂料及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

一種石墨烯碳納米管高溫散熱涂料，包括以下重量份數的各組分：石墨烯碳納米管復合漿料30～40份，水性氟碳樹脂或者氟碳樹脂乳液：28～45份，水：15～30份，消泡劑：0.1～0.3份，流平劑：0.1～0.3份，增稠劑：0.1～0.3份，二丙二醇甲醚2～5份。

優選的，所述水性氟碳樹脂或者氟碳樹脂乳液的摩擦系數為0.15～0.17，最大吸水率小于5％。

進一步的，所述的石墨烯碳納米管復合漿料包括以重量百分比計的碳納米管1.5％～3％，石墨烯：1％～2.5％，消泡劑：0.1％～0.3％，潤濕劑：0.1％～0.3％，其余為水。

進一步的，包括以下重量份數的各組分：石墨烯碳納米管復合漿料36份，水性氟碳樹脂或者氟碳樹脂乳液：36份，水：22份，消泡劑：0.2份，流平劑：0.2份，增稠劑：0.2份，二丙二醇甲醚4份。

一種石墨烯碳納米管高溫散熱涂料的制備方法，包括以下步驟：

1)、將石墨烯和碳納米管放入水中，加潤濕劑潤濕；加入消泡劑，研磨，研磨至細度≤30um；

2)、磁場誘導；

3)、把漿料放入定量的水中，并加入消泡劑；

4)、緩慢加入水性氟碳樹脂或者氟碳樹脂乳液，快速攪拌；

5)、加二丙二醇甲醚、流平劑和增稠劑，低速攪拌。

6)、靜止，質檢。

本發明選擇水性氟碳樹脂或者氟碳樹脂乳液材料的理論依據：水性氟碳樹脂或者氟碳樹脂乳液材料具有獨特優異的耐熱(180℃-260℃)、耐低溫(-200℃)、耐化學腐蝕，強附著力性、超長耐候性。氟碳涂層有極低的表面能、表面灰塵可通過雨水自潔，極好的疏水性(最大吸水率小于5％)且斥油、極小的摩擦系數(0.15—0.17)，不會粘塵結垢，防污性好。涂層中含有大量的F--C鍵，決定了其超強的穩定性，不粉化、不褪色，使用壽命長達20年，具有比任何其他類涂料更為優異的使用性能。