[發(fā)明專利]一種石墨漆散熱涂料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011540881.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN112625596A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉愛清;安繼業(yè);王踐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山市海蘭德化工有限公司
• 主分類號(hào): C09D183/04
• 分類號(hào): C09D183/04;C09D163/00;C09D7/61
• 代理公司: 中山市粵捷信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44583
• 代理人: 張謙

本發(fā)明涉及一種涂料，特別涉及一種石墨漆散熱涂料及其制備方法。該涂料按重量份計(jì)，由下述原料組成：石墨烯體系導(dǎo)熱材料15?60份、高分子復(fù)合物粘結(jié)劑60?180份、季戊四醇20?40份、分散劑0.5?6份、消泡劑0.5?6份和流平劑0.5?4份，水5?10份。本發(fā)明涂料具有高導(dǎo)熱性、耐高溫和附著力強(qiáng)的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，特別涉及一種石墨漆散熱涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著微電子信息技術(shù)的逐漸發(fā)展，傳統(tǒng)的電子元器件正逐步向著高精度、高集成方向發(fā)展，電子元器件的體積不斷地減小而工作功率卻越來越大，這就意味著電子設(shè)備在單位體積上產(chǎn)生更多的熱量，而電子器件的工作壽命和工作精度和其工作環(huán)境息息相關(guān)。為了保障電子設(shè)備可以高效長久的工作，能否及時(shí)的把器件產(chǎn)生的熱量散出便成了至關(guān)重要的因素，石墨漆體系導(dǎo)熱材料正是基于這個(gè)因素逐漸發(fā)展起來的。

傳統(tǒng)的石墨烯散熱材料主要是石墨烯與環(huán)氧一類的膠性材料組合做成導(dǎo)熱膠，以期望在具有高導(dǎo)熱性能的前提下，同時(shí)具備優(yōu)良的力學(xué)性能(拉伸、彎曲、沖擊等)以及加工性好等，但是一方面因石墨烯垂直導(dǎo)熱率低，導(dǎo)熱效果受到限制，另一方面因石墨烯同時(shí)也是一種高導(dǎo)電材料，當(dāng)環(huán)氧樹脂類遇到高溫會(huì)慢慢分解，導(dǎo)致石墨烯容易脫落而影響電子產(chǎn)品的電路或信號(hào)接收，直接影響電子產(chǎn)品的壽命。因而傳統(tǒng)石墨烯導(dǎo)熱散熱材料已無法滿足人們的需求，探索研發(fā)石墨烯復(fù)合型導(dǎo)熱材料越來越受到國內(nèi)外研究人員的關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)熱能力強(qiáng)且使用壽命高的石墨烯體系散熱涂料。同時(shí)，本發(fā)明還提供一種石墨烯散熱涂料的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明提供的一種石墨漆散熱涂料，按重量份計(jì)，由下述原料組成：石墨烯體系導(dǎo)熱材料15-60份、高分子復(fù)合物粘結(jié)劑60-180份、季戊四醇20-40份、分散劑0.5-6份、消泡劑0.5-6份和流平劑0.5-4份。所述的石墨烯體系導(dǎo)熱材料由石墨烯、氮化硅和氮化硼按重量比1：0.5：0.5復(fù)配組成。所述的高分子復(fù)合物粘結(jié)劑由有機(jī)硅樹脂與環(huán)氧樹脂按重量比1：1復(fù)配組成。

所述石墨烯粒徑為50-100nm。

所述氮化硅粒徑為5-20μm。

所述氮化鵬粒徑為5-20μm。

所述的一種石墨漆散熱涂料的制備方法為：

1)將石墨烯、氮化硼、氮化硅和水先混合到球磨機(jī)中，以轉(zhuǎn)速為2500rpm研磨 2.5小時(shí)，再以20KHz頻率超聲分散20min，然后經(jīng)減壓干燥后得到石墨體系導(dǎo)熱材料；

2)將高分子粘結(jié)劑、石墨體系導(dǎo)熱材料、溶劑和助劑加入到高速攪拌機(jī)，在1500rpm的轉(zhuǎn)速下保持1.5小時(shí)混合均勻。

所述的一種石墨漆散熱涂料應(yīng)用于電子元器件發(fā)熱零部件表面。

所述的一種石墨漆散熱涂料采用自動(dòng)噴涂方式進(jìn)行涂覆，將石墨漆散熱涂料均勻的涂覆在電子元器件發(fā)熱零部件表面，涂層膜厚為20-40微米，經(jīng)過200℃ -250℃固化30分鐘。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1)石墨烯片層間相互作用力強(qiáng)，不易分散到涂料基材中。本發(fā)明利用納米粒徑的石墨烯與微米粒徑的氮化硅和氮化硼按特定比例進(jìn)行充分混合和接觸，使得石墨烯被均勻吸附結(jié)合到氮化硅和氮化硼材料上，三種材料間形成更多的導(dǎo)熱通路，不僅改善石墨烯縱向?qū)岵蛔悖野l(fā)揮多元導(dǎo)熱的協(xié)同效應(yīng)，顯著提高涂料的導(dǎo)熱性能。

2)涂料基材單用環(huán)氧樹脂不耐高溫，時(shí)間久了易降解，附著力降低，導(dǎo)致石墨漆涂料脫落而降低電子產(chǎn)品的壽命。本發(fā)明利用特定比例的有機(jī)硅樹脂和環(huán)氧樹脂復(fù)配，不僅極大的提高涂料基材的耐高溫性，也增加涂料對(duì)所涂覆表面的附著力與穩(wěn)定性，進(jìn)而延長所涂覆電子產(chǎn)品的使用壽命。

具體實(shí)施方式