[發明專利]一種石墨烯復合散熱涂料及制備方法和散熱膠帶及制備方法

有效

• 申請號: 202210240428.8
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114479580B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 劉果
• 申請（專利權）人: 桂林清研皓隆新材料有限公司
• 主分類號: C09D133/00
• 分類號: C09D133/00;C09D7/61;C09J7/30;C09J7/40;C09J175/04;C09J11/04;C09J133/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明屬于散熱膠帶技術領域，公開了一種石墨烯復合散熱涂料及制備方法和散熱膠帶及制備方法。本發明通過水熱反應和常溫干燥?冷凍?常溫干燥的方式實現C60、導熱粉在石墨烯中的填充，形成石墨烯復合散熱微孔結構，再與有機硅改性丙烯酸樹脂、分散劑、水、助劑結合形成石墨烯復合散熱涂料。該散熱膠帶由三層結構組成，最下層為散熱膠帶的載體，中間層起導熱以及絕緣的效果，最上層為石墨烯復合散熱涂料形成的涂層，主要起散熱的效果。本發明的散熱膠帶直接粘貼到電子元器件中，可實現高效散熱。

技術領域

本發明涉及散熱膠帶技術領域，尤其涉及一種石墨烯復合散熱涂料及制備方法和散熱膠帶及制備方法。

背景技術

隨著電子技術的快速發展，CPU、LED等電子元器件正趨向于更高的功率和集成度，對設備散熱性能提出了更高要求。散熱不佳不但會導致工作溫度升高縮短使用壽命，而且可能造成功能失效，更嚴重還可能引發生產事故。因此，電子元器件良好的散熱性能是保證新一代高功率電子器件穩定運行的關鍵支撐。

目前，高性能的SOC芯片在給我們的智能手機帶來強大運算能力的同時，大功耗帶來的散熱問題也不斷困擾著我們。各大手機廠商推出的散熱方案也多種多樣。常見的手機散熱方法包括液冷散熱、銅箔導熱、石墨片導熱等。

液冷散熱已經發展到了VC均熱板，VC均熱板在手機內部的嵌入方式是和金屬中框合為一體，成為手機的支撐與散熱體系中重要的因素。新型散熱材料：石墨、石墨烯，可達到大面積快速傳熱、散熱、并消除單點高溫的效果。同時石墨或石墨烯散熱材料的外形多變，可以制作成任意指定的形狀，方便使用于各種不同的產品，完美的契合了如今空間有限的智能手機，但良率較低，導致其價格相對較高。

因此，如何提供一種散熱效果好、成本低的石墨烯基散熱材料對電子設備的發展具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種石墨烯復合散熱涂料及制備方法和散熱膠帶及制備方法，解決現有散熱材料不能滿足電子設備高散熱需求的問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種石墨烯復合散熱涂料，由包含以下質量份數的原料制備而成：

有機硅改性丙烯酸樹脂15～30份，石墨烯復合散熱粉5～15份，分散劑0.5～2份，水15～35份，助劑0.01～0.05份；

其中，所述石墨烯復合散熱粉由包含以下質量份數的原料制備而成：

C60?0.5～2份，石墨烯5～15份，導熱粉1～3份。

優選的，在上述一種石墨烯復合散熱涂料中，所述分散劑為KH560和/或聚丙烯酸鈉。

優選的，在上述一種石墨烯復合散熱涂料中，所述助劑為消泡劑、潤濕劑和流平劑中的一種或幾種。

優選的，在上述一種石墨烯復合散熱涂料中，所述C60的純度≥99％；所述石墨烯為氧化石墨烯，石墨烯的純度≥95％；所述導熱粉為Al₂O₃和SiC，導熱粉的粒徑為30～50nm。

本發明還提供了一種石墨烯復合散熱涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將C60、石墨烯、導熱粉混合，進行水熱反應，然后將產物依次進行干燥、冷凍、干燥，得到石墨烯復合散熱粉；

(2)將有機硅改性丙烯酸樹脂、助劑混合后，再加入石墨烯復合散熱粉、水、分散劑，調節黏度，得到石墨烯復合散熱涂料。

優選的，在上述一種石墨烯復合散熱涂料的制備方法中，所述步驟(1)中水熱反應的溫度為120～180℃；水熱反應的時間為8～12h；干燥的時間獨立的為6～10h；冷凍的時間為45～50h，冷凍的溫度為-16～-25℃。