[發明專利]一種氮化硼納米片增強導熱絕緣水性涂料及其制備和使用方法

在審

• 申請號: 201710979972.3
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107641424A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 關振威;李靜;艾秋實;王智勇
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D179/02;C09D5/25;C09D7/61
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 梁瑞林

技術領域

本發明屬于表面處理技術，涉及一種氮化硼納米片增強導熱絕緣水性涂料及其制備和使用方法。

背景技術

導熱絕緣涂料是一種被廣泛應用于電子器件、LED元件表面的功能性非金屬涂層材料，可將被涂覆基材的熱量散出而不破壞電子器件的電路結構，用以克服器件在工作過程中的發熱引起的壽命降低等問題。涂層材料大部分是以有機高分子為成膜物的混合體系，涂覆成膜后的涂層以有機物為主，熱導率較低，主要依靠其中的無機填料實現導熱的功能,常見的導熱材料包括碳纖維、氮化硼、氧化鋁等等，其中氮化硼本身特殊的高導熱與絕緣的特性備受關注。如中國專利申請CN 104804618A公開了一種水性散熱涂料及其制備方法，主涂料包括含有基體樹脂的水性分散體，納米碳材料包覆的氮化硼復合粉體，充分利用了納米碳材料和氮化硼的優越導熱性，降低了納米碳材料與氮化硼的界面熱阻，使涂料具有高熱導率等優勢，且施工方便、安全環保。其缺點是：納米碳材料的電阻較低，涂料雖然導熱性較好但絕緣性差，不能滿足電子器件散熱的要求。

發明內容

本發明的目的是：提出一種氮化硼納米片增強導熱絕緣水性涂料配方及其制備方法和使用方法，以便提高絕緣性能，滿足電子器件散熱的要求。

本發明的技術方案是：一種氮化硼納米片增強導熱絕緣水性涂料，其特征在于，它由組分Ⅰ和組分Ⅱ混合而成，組分Ⅰ和組分Ⅱ的重量比為100︰58～65；組分Ⅰ是聚胺加成物、助劑、氮化硼納米片分散液和填料的混合物，聚胺加成物占混合物重量的30％～40％，助劑占混合物重量的1％～3％，氮化硼納米片分散液占混合物重量的10％～20％，余量為填料；助劑為銨鹽分散劑、聚硅氧烷消泡劑、丙烯酸潤濕劑或聚氨酯增稠劑其中的一種物質或幾種物質的混合物；氮化硼納米片分散液為氮化硼納米片、N-甲基吡咯烷酮和溶劑的混合溶液，三者質量比為1︰1︰1000～5000，溶劑為異丙醇、二甲基亞砜或二丙二醇甲醚其中之一；填料是滑石粉、氧化鋁和沉淀硫酸鋇的混合物，滑石粉、氧化鋁、沉淀硫酸鋇三者的重量比為3～5︰2︰1；組分Ⅱ為雙酚A環氧樹脂乳液。

如上面所述的氮化硼納米片增強導熱絕緣水性涂料的制備方法，其特征在于，制備的步驟如下：

1、制備組分Ⅰ：

1.1、制備氮化硼納米片分散液：按質量比例稱取氮化硼納米片、N-甲基吡咯烷酮和溶劑，混合后在100W～150W功率下超聲波分散60min～240min，得到氮化硼納米片分散液；

1.2、配料：按比例分別稱取聚胺加成物、助劑、氮化硼納米片分散液和填料；

1.3、研磨：向聚胺加成物中加入氮化硼納米片分散液、助劑和填料，手工攪拌至少1min，然后放入砂磨機研磨，直至細度低于40μm后出料，得到組分Ⅰ；

2、混合組分Ⅰ和組分Ⅱ：按比例稱取組分Ⅰ和組分Ⅱ，然后混合，手工攪拌至少1min，即得到氮化硼納米片增強導熱絕緣水性涂料；所制得的氮化硼納米片增強導熱絕緣水性涂料應在6h內使用。

如上面所述氮化硼納米片導熱絕緣水性涂料的使用方法，其特征在于，使用的步驟如下：

1、基底預處理：用砂紙將待涂覆基底表面打磨粗糙，之后用汽油或丙酮清洗待涂覆基底表面并晾干；

2、涂覆：向基底表面刷涂或使用噴槍噴涂氮化硼納米片增強導熱絕緣水性涂料，涂覆厚度為0.01mm～1mm；

3、固化：將涂覆的氮化硼納米片增強導熱絕緣水性涂料涂層在常溫環境下放置5天～7天即可完全固化。

如上面所述的氮化硼納米片增強導熱絕緣水性涂料，其特征在于，所述的氮化硼納米片為六方晶體結構，直徑為500nm～2000nm。

本發明的優點是：提出了一種氮化硼納米片增強導熱絕緣水性涂料配方及其制備方法和使用方法，大幅度提高了絕緣性能，滿足了電子器件散熱的要求。

具體實施方式