[發明專利]一種水性石墨烯散熱涂料及其制備、噴涂方法

在審

• 申請號: 202111034320.5
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113881295A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 肖倩;孫金梅
• 申請（專利權）人: 北京旭碳新材料科技有限公司;東旭科技集團有限公司
• 主分類號: C09D133/00
• 分類號: C09D133/00;C09D7/61
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 王浩然

1.一種水性石墨烯散熱涂料，其特征在于，所述水性石墨烯散熱涂料中的組分包括水性樹脂、石墨烯分散漿料、去離子水、導熱粒子、導電炭黑、第一助劑和第二助劑；

其中，所述水性石墨烯散熱涂料中包括：20-55重量份的水性樹脂、30-65重量份的石墨烯分散漿料、5-45重量份的去離子水、1.5-12重量份的導熱粒子、0.5-2重量份的導電炭黑、5-20重量份的第一助劑和3-8重量份的第二助劑。

2.根據權利要求1所述的散熱涂料，其中，所述水性石墨烯散熱涂料中包括：25-50重量份的水性樹脂、35-60重量份的石墨烯分散漿料、5-15重量份的去離子水、3-8重量份的導熱粒子、0.6-1.6重量份的導電炭黑、5-15重量份的第一助劑和3.5-6重量份的第二助劑。

3.根據權利要求1所述的散熱涂料，其中，所述導熱粒子包括碳納米管和棒狀氧化鋅中的至少一種；所述水性樹脂包括水性羥基丙烯酸樹脂、水性有機硅改性丙烯酸樹脂和環氧樹脂中的至少一種；所述第一助劑包括分散劑、消泡劑、潤濕分散劑和偶聯劑中的至少一種；所述第二助劑包括分散劑、消泡劑、潤濕分散劑、流平劑和成膜助劑中的至少一種。

4.根據權利要求3所述的散熱涂料，其中，所述導熱粒子為碳納米管。

5.根據權利要求4所述的散熱涂料，其中，所述分散劑包括高分子聚合物、丙烯酸酯聚銨鹽、共聚體之烷醇銨鹽、改性聚氨酯和嵌段共聚物類分散劑中的至少一種；所述消泡劑為有機硅類消泡劑、聚醚硅氧烷類消泡劑中的至少一種；所述成膜助劑為醇酯類和/或醇醚類中的至少一種；所述流平劑為有機改性硅氧烷、丙烯酸酯共聚體、有機硅類、高分子量聚二甲基硅氧烷和氟碳高分子化合物中的至少一種；所述偶聯劑為硅烷偶聯劑和/或鈦酸酯偶聯劑中的至少一種；所述潤濕分散劑為有機硅類表面助劑。

6.權利要求1-5所述的水性石墨烯散熱涂料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1、將水性樹脂、去離子水和第一助劑混合后將其分散攪拌得到第一混合物；

S2、將導熱粒子、導電炭黑和石墨烯分散漿料加入到所述第一混合物中，得到第二混合物；

S3、將所述第二混合物研磨至其中的固形物粒徑小于10μm，過濾得到導熱黑漿；

S4、將所述導熱黑漿、去離子水、水性樹脂和第二助劑加入容器中攪拌均勻后得到水性石墨烯散熱涂料；

所述步驟S2還包括：向第二混合物中加入研磨介質，所述第二混合物與研磨介質添加量的質量比為1：(0.2-0.4)。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，步驟S1中，所述分散攪拌的條件包括：攪拌速率為500-800rpm，攪拌時間為0.5-2h；步驟S2中，所述分散攪拌的條件包括：攪拌速率為400-1500rpm，攪拌時間為1-4h；步驟S3中，研磨的條件包括：研磨時間為3-18h，研磨速率為800-3000rpm，研磨介質的粒徑范圍為0.4-2.0mm；所述研磨介質為氧化鋯珠。

8.權利要求1-5任意一項所述的水性石墨烯散熱涂料的噴涂方法，其特征在于，所述噴涂方法的步驟包括：

A1、將金屬基材進行預處理，清除所述金屬基材表面的污物；

A2、將水性石墨烯散熱涂料攪拌均勻后噴涂到所述金屬基材表面，將其置于烘箱干燥處理。

9.根據權利要求8所述的噴涂方法，其中，步驟A1中的預處理包括：將金屬基材進行打磨、超聲清洗、烘干。

10.根據權利要求8所述的噴涂方法，其中，步驟A2中所述攪拌的條件包括：攪拌速率為400-1500rpm，攪拌時間為0.5-1h；噴涂條件包括：噴涂壓力為3-5bar，噴涂厚度為15-40μm。