[發明專利]導熱復合涂料組合物、導熱涂層及其制備方法和包含導熱涂層的制件及其制備方法

在審

• 申請號: 202011366880.6
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112574640A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 趙東艷;王于波;陳燕寧;邵瑾;黃海潮;龐振江;鐘明琛;李秀偉;李騰浩;朱艷吉;汪懷遠;韓斌;申小松;萬勇
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;北京芯可鑒科技有限公司;天津大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D7/61;B05D7/14
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;劉亭亭

本發明涉及高分子材料技術領域，公開了一種導熱復合涂料組合物、導熱涂層及其制備方法和包含導熱涂層的制件及其制備方法。本發明提供的導熱復合涂料組合物，包括基材復合物和導熱油，其中，所述組合物包括基材復合物和導熱油，其中，所述基材復合物包括10?30重量份的基體樹脂、1?10重量份的碳納米材料、1?10重量份的納米填料和70?90重量份的溶劑；所述導熱油為1?10重量份。本發明提供的導熱復合涂料組合物，具有填料與基體相容性好，制備的導熱涂層以及包含導熱涂層的制件導熱性能好的優勢。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種導熱復合涂料組合物、導熱涂層及其制備方法和包含導熱涂層的制件及其制備方法。

背景技術

現有的制備導熱涂層方式通常包括兩種方式，一種是制備本征型導熱高分子，通過在材料合成或加工成型過程中改變材料分子和鏈段結構以獲得較高的熱導率；另外一種是制備填充型導熱高分子，通過向高分子基體材料添加高熱導率粒子以提髙聚合物的熱導率。而相較于制備本征型導熱高分子材料，通過向高分子基體材料中添加高熱導率粒子提髙聚合物的熱導率成本便宜、工藝簡單。目前，廣泛使用的高熱導率粒子主要以各種氧化物、氮化物為主，但是填料與基體的相容性問題仍是限制復合涂層導熱性能提高的重要因素。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的導熱涂層制備過程中填料與基體相容性差、容易產生內部缺陷以及嚴重影響涂層導熱性能等技術問題，提供一種導熱復合涂料組合物、導熱涂層、包含導熱涂層的制件及其制備方法。本發明提供的導熱復合涂料組合物，具有填料與基體相容性好，制備的導熱涂層以及包含導熱涂層的制件導熱性能好的優勢。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種導熱復合涂料組合物，所述組合物包括基材復合物和導熱油，其中，所述基材復合物包括10-30重量份的基體樹脂、1-10重量份的碳納米材料、1-10重量份的納米填料和70-90重量份的溶劑；所述導熱油為1-10重量份。

本發明第二方面提供一種導熱涂層，所述導熱涂層由前述第一方面所述的組合物經基材復合物固化和導熱油涂覆制得。

本發明第三方面提供一種制件的制備方法包括以下步驟：

(1)將10-30重量份的基體樹脂、1-10重量份的碳納米材料、1-10重量份的納米填料以及70-90重量份的溶劑進行混合，得到混合物；

(2)將所述混合物涂布在經預處理的金屬基板表面上并固化，得到制件預制體；

(3)將1-10重量份的導熱油涂覆在所述制件預制體上并靜置，得到所述制件。

本發明第四方面提供一種由前述第三方面所述的制備方法制得的制件，包括基板和前述第二方面所述的導熱涂層，所述基板為金屬基板；

其中，所述金屬基板選自鐵板、銅板、鋁板和不銹鋼基板中的一種，優選選自鋁板和/或不銹鋼基板；

優選地，所述導熱涂料在所述金屬基板表面的涂布厚度為50-300μm，優選為80-150μm。

與現有技術相比，本發明提供的技術方案，在基體樹脂作用下通過碳材料在導熱涂層內部構建新穎的類蜂窩狀3D微導熱網絡(見圖1)，使得導熱涂層內部相互連通，熱量便于通過碳材料傳遞，從而提高導熱涂層的導熱率；同時該網絡結構提供了理想的儲油場所。本發明通過在導熱組合物中設置基材復合物和導熱油兩部分在制備導熱涂層以及制件的過程中，形成一個導熱涂層，引入的導熱油不僅能夠彌補碳納米管等的微觀缺陷，還可以將蜂窩結構中熱導率低的空氣擠出，使得涂層內部進一步連通，與碳材料網絡結構協同作用，提高涂層的導熱效果，因此，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明實施例1中構建的類蜂窩狀3D微導熱網絡電鏡圖。

具體實施方式