一種高粘合散熱涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及散熱涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高粘合散熱涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，電子器件的高頻、高速以及集成電路的密集和小型化，使得單位容積電子器件的總功率密度和發(fā)熱量大幅度地增長(zhǎng)，從而使電子器件的冷卻問(wèn)題變得越來(lái)越突出。而常規(guī)的冷卻系統(tǒng)所能達(dá)到的冷卻能力受到極大挑戰(zhàn)，尤其在能源、汽車、空調(diào)、農(nóng)業(yè)、化工、采暖、航空航天、微電子、信息等領(lǐng)域，對(duì)強(qiáng)化傳熱、提高散熱效率等技術(shù)提出了更高的要求。而散熱涂料是一種提高物體表面散熱效率，降低體系溫度的特種涂料，將散熱涂料涂在電子器件上可以提高電子器件的散熱效率；
納米二氧化硅因具有呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性、補(bǔ)強(qiáng)性及增稠性優(yōu)越，價(jià)格便宜，易制取等特點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于防腐涂層中，以提高涂層的承載與防腐能力。納米二氧化硅的比表面積大，比表面能高，在涂層中容易發(fā)生團(tuán)聚而形成二次粒子，導(dǎo)致增強(qiáng)增韌的性能降低，同時(shí)其表面的羥基還強(qiáng)化了此種現(xiàn)象。因此，改善納米Si02在有機(jī)涂層中的分散性是亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種高粘合散熱涂料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高粘合散熱涂料，它是由下述重量份的原料組成的:
石油磺酸鋇3-4、苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物12-15、丙炔醇6-10、四氫呋喃90-100、石墨烯4-7、納米二氧化硅16-20、硅烷偶聯(lián)劑KH5600.2-0.3、二甲基甲酰胺700-800、氮化鈉4-5、三氯化鋁0.04-0.05、2-3%抗壞血酸鈉溶液1.6_2、2_3%硫酸銅溶液1.8_2、高密度聚乙烯120-130、間苯二酚0.6-1、十六烷基三甲基溴化銨1-2、鄰苯二甲酸聚酯3_4、烯基琥珀酸酐0.3-0.5、干酪素0.2-0.3、蓖麻酸鈣0.7-1、硅藻土 2-4。
[0005]—種所述的高粘合散熱涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述十六烷基三甲基溴化銨加入到17-20倍去離子水中，攪拌均勻，加入烯基琥珀酸酐、硅藻土，100-200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-40分鐘，脫水，加入蓖麻酸鈣，升高溫度為80-90°C，加入石墨烯，保溫?cái)嚢?0-20分鐘，冷卻，真空干燥，與納米二氧化硅混合，球磨30-40分鐘；
(2)將苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物、丙炔醇、四氫呋喃混合，在50-60°C下保溫?cái)嚢?0-16小時(shí)，減壓蒸餾，除去液體，真空干燥，得炔基共聚物；
(3)取上述球磨粒子，加入到20-30倍的甲苯中，超聲分散2-3小時(shí)，加入硅烷偶聯(lián)劑KH560，升高溫度為86-90°C，保溫?cái)嚢?0-12小時(shí)，冷卻，抽濾，真空干燥，得硅烷化納米粒子； (4)取上述二甲基甲酰胺重量的46-50%，加入硅烷化納米粒子，超聲分散2-3小時(shí)，加入氮化鈉、三氯化鋁，在30-35°C下攪拌24-25小時(shí)，抽濾，水洗，真空干燥，得疊氮化納米粒子;
(5)將上述石油磺酸鋇加入到10-17倍無(wú)水乙醇中，攪拌均勻，加入間苯二酚、干酪素、上述高密度聚乙烯重量的6-10%，在80-90 °C下保溫?cái)嚢?0-30分鐘，冷卻，得改性聚乙烯醇溶液；
(6)將上述疊氮化納米粒子、炔基共聚物混合，加入到剩余的二甲基甲酰胺中，氮?dú)夤呐?0-40分鐘，依次加入2-3%抗壞血酸鈉溶液、2-3%硫酸銅溶液，置于76-80 °C下反應(yīng)20-24小時(shí)，加入上述改性聚乙烯醇溶液，攪拌均勻，抽濾，將濾餅依次用蒸餾水、二甲基甲酰胺、丙酮各洗滌2-3次，真空干燥后，得接枝納米粒子；
(7)將上述接枝納米粒子與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入到雙螺桿擠出機(jī)，熔融擠出，冷卻，粉碎過(guò)篩，即得。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
(1)本發(fā)明的涂料具有很好的抗沖擊性:
石墨烯、納米二氧化硅都具有較大的比表面積，能夠增強(qiáng)石墨烯、納米二氧化硅與聚乙烯樹脂之間的作用力，提高應(yīng)力的傳遞效率，進(jìn)而提高其抗沖擊性能；
(2)本發(fā)明的涂料具有很好的抗腐蝕性；
石墨烯的、納米二氧化硅在樹脂中高度的分散，可以形成致密的涂膜，腐蝕性介質(zhì)較難通過(guò)此界面滲入到涂層中，很好的提高了抗腐蝕性能；
(3)本發(fā)明的涂料具有很好的導(dǎo)熱散熱性:
本發(fā)明首先制備分子鏈上含有多個(gè)炔基的苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物，然后改性納米粒子，使其表面引入多個(gè)疊氮基，最后利用“點(diǎn)擊”化學(xué)法在粒子表面接枝聚合物，聚合物分子鏈有多個(gè)點(diǎn)接枝到粒子表面，使得分子鏈“趴伏”在粒子表面，從而在不需要引入大量聚合物鏈的條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)粒子的包覆，得到接枝密度高、分散性好的納米粒子，增強(qiáng)其在樹脂基體中的分散性，在樹脂中分散著石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)與納米二氧化硅的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以形成穩(wěn)定的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，極大的提高了熱量的傳遞，起到很好的導(dǎo)熱散熱效果。
[0007]本發(fā)明涂料中各原料復(fù)配合理，提高了粒子在樹脂中的分散性，可以形成穩(wěn)定的導(dǎo)熱散熱通道，可以有效的降低涂膜表面溫度，使用壽命長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0008]—種高粘合散熱涂料，它是由下述重量份的原料組成的:
石油磺酸鋇3、苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物12、丙炔醇6、四氫呋喃90、石墨烯4、納米二氧化硅16、硅烷偶聯(lián)劑KH5600.2、二甲基甲酰胺700、氮化鈉4、三氯化鋁0.04、2%抗壞血酸鈉溶液1.6、2%硫酸銅溶液1.8、高密度聚乙烯120、間苯二酚0.6、十六烷基三甲基溴化銨1、鄰苯二甲酸聚酯3、烯基琥珀酸酐0.3、干酪素0.2、蓖麻酸鈣0.7、硅藻土 2。
[0009]—種所述的高粘合散熱涂料的制備方法，包括以下步驟:
(I)將上述十六烷基三甲基溴化銨加入到17倍去離子水中，攪拌均勻，加入烯基琥珀酸酐、硅藻土，100轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，脫水，加入蓖麻酸鈣，升高溫度為80°C，加入石墨烯，保溫?cái)嚢?0分鐘，冷卻，真空干燥，與納米二氧化硅混合，球磨30分鐘； (2)將苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物、丙炔醇、四氫呋喃混合，在50°C下保溫?cái)嚢?0小時(shí)，減壓蒸餾，除去液體，真空干燥，得炔基共聚物；
(3)取上述球磨粒子，加入到20倍的甲苯中，超聲分散2小時(shí)，加入硅烷偶聯(lián)劑KH560，升高溫度為86°C，保溫?cái)嚢?0小時(shí)，冷卻，抽濾，真空干燥，得硅烷化納米粒子；
(4)取上述二甲基甲酰胺重量的46%，加入硅烷化納米粒子，超聲分散2小時(shí)，加入氮化鈉、三氯化鋁，在30°C下攪拌24小時(shí)，抽濾，水洗，真空干燥，得疊氮化納米粒子；
(5)將上述石油磺酸鋇加入到10倍無(wú)水乙醇中，攪拌均勻，加入間苯二酚、干酪素、上述高密度聚乙烯重量的6%，在80°C下保溫?cái)嚢?0分鐘，冷卻，得改性聚乙烯醇溶液；
(6)將上述疊氮化納米粒子、炔基共聚物混合，加入到剩余的二甲基甲酰胺中，氮?dú)夤呐?0分鐘，依次加入2%抗壞血酸鈉溶液、2%硫酸銅溶液，置于76°C下反應(yīng)20小時(shí)，加入上述改性聚乙烯醇溶液，攪拌均勾，抽濾，將濾餅依次用蒸餾水、二甲基甲酰胺、丙酮各洗滌2次，真空干燥后，得接枝納米粒子；
(7)將上述接枝納米粒子與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入到雙螺桿擠出機(jī)，熔融擠出，冷卻，粉碎過(guò)篩，即得。
[0010]性能測(cè)試:
涂膜外觀:平整光滑，無(wú)縮孔，無(wú)針孔；
正反沖測(cè)試:通過(guò)；
鉛筆硬度測(cè)試:2H無(wú)劃傷；
附著力和耐中性鹽霧腐蝕等級(jí)為2級(jí)；
熱導(dǎo)率為0.485W/mK。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高粘合散熱涂料，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 石油磺酸鋇3-4、苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物12-15、丙炔醇6-10、四氫呋喃90-100、石墨烯4-7、納米二氧化硅16-20、硅烷偶聯(lián)劑KH5600.2-0.3、二甲基甲酰胺700-800、氮化鈉4-5、三氯化鋁0.04-0.05、2-3%抗壞血酸鈉溶液1.6_2、2_3%硫酸銅溶液1.8_2、高密度聚乙烯120-130、間苯二酚0.6-1、十六烷基三甲基溴化銨1-2、鄰苯二甲酸聚酯3_4、烯基琥珀酸酐0.3-0.5、干酪素0.2-0.3、蓖麻酸鈣0.7-1、硅藻土 2-4。2.一種如權(quán)利要求1所述的高粘合散熱涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將上述十六烷基三甲基溴化銨加入到17-20倍去離子水中，攪拌均勻，加入烯基琥珀酸酐、硅藻土，100-200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-40分鐘，脫水，加入蓖麻酸鈣，升高溫度為80-90°C，加入石墨烯，保溫?cái)嚢?0-20分鐘，冷卻，真空干燥，與納米二氧化硅混合，球磨30-40分鐘； (2)將苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物、丙炔醇、四氫呋喃混合，在50-60°C下保溫?cái)嚢?0-16小時(shí)，減壓蒸餾，除去液體，真空干燥，得炔基共聚物； (3)取上述球磨粒子，加入到20-30倍的甲苯中，超聲分散2-3小時(shí)，加入硅烷偶聯(lián)劑KH560，升高溫度為86-90°C，保溫?cái)嚢?0-12小時(shí)，冷卻，抽濾，真空干燥，得硅烷化納米粒子; (4)取上述二甲基甲酰胺重量的46-50%，加入硅烷化納米粒子，超聲分散2-3小時(shí)，加入氮化鈉、三氯化鋁，在30-35°C下攪拌24-25小時(shí)，抽濾，水洗，真空干燥，得疊氮化納米粒子; (5)將上述石油磺酸鋇加入到10-17倍無(wú)水乙醇中，攪拌均勻，加入間苯二酚、干酪素、上述高密度聚乙烯重量的6-10%，在80-90 °C下保溫?cái)嚢?0-30分鐘，冷卻，得改性聚乙烯醇溶液； (6)將上述疊氮化納米粒子、炔基共聚物混合，加入到剩余的二甲基甲酰胺中，氮?dú)夤呐?0-40分鐘，依次加入2-3%抗壞血酸鈉溶液、2-3%硫酸銅溶液，置于76-80 °C下反應(yīng)20-24小時(shí)，加入上述改性聚乙烯醇溶液，攪拌均勻，抽濾，將濾餅依次用蒸餾水、二甲基甲酰胺、丙酮各洗滌2-3次，真空干燥后，得接枝納米粒子； (7)將上述接枝納米粒子與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入到雙螺桿擠出機(jī)，熔融擠出，冷卻，粉碎過(guò)篩，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高粘合散熱涂料，由下述重量份原料組成：石油磺酸鋇3-4、苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物12-15、丙炔醇6-10、四氫呋喃90-100、石墨烯4-7、納米二氧化硅16-20、硅烷偶聯(lián)劑KH5600.2-0.3、二甲基甲酰胺700-800、氮化鈉4-5、三氯化鋁0.04-0.05、2-3%抗壞血酸鈉溶液1.6-2、2-3%硫酸銅溶液1.8-2、高密度聚乙烯120-130、間苯二酚0.6-1、十六烷基三甲基溴化銨1-2、鄰苯二甲酸聚酯3-4、烯基琥珀酸酐0.3-0.5、干酪素0.2-0.3、蓖麻酸鈣0.7-1、硅藻土2-4。本發(fā)明涂料中各原料復(fù)配合理，有效的降低涂膜表面溫度，使用壽命長(zhǎng)。
【IPC分類】C09D5/08, C09D123/06, C09D7/12
【公開號(hào)】CN105131733
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510495781
【發(fā)明人】朱興堂, 朱亮亮, 陳軍彥
【申請(qǐng)人】蚌埠市時(shí)代電子有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月13日