一种散热器用石墨烯粉末涂料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种散热器用石墨烯粉末涂料及其制备工艺，该涂料具有如下组分：酚醛改性环氧树脂，羟基饱和聚酯树脂，固化促进剂，金红石氧化钛，聚丙烯酸丁酯，抗黄安息香，聚硅氧烷消泡剂，交联剂，氨基化石墨烯，羧基化纳米聚四氟乙烯和氢化蓖麻油。本发明专利技术的粉末涂料中的羟基饱和聚酯树脂可使涂料在固化速度减慢的同时保证最佳流平；石墨烯和聚四氟乙烯的联合使用可使得涂膜整体具有较好的硬度、耐磨和润滑效果，适用于散热器类家电的表面涂覆，耐候性和耐黄变性能较好；涂膜在195℃‑205℃固化条件下色泽不发生变化，固化后在散热器的高温工作环境下长久不黄变，耐盐雾性、保光性和抗冲击性能良好，适宜进一步推广应用。

Graphene powder coating for radiator and preparation process thereof

The present invention relates to the use of graphene powder coating and a radiator preparation process, the coating has the following components: phenolic hydroxyl modified epoxy resin, unsaturated polyester resin, curing agent, rutile titania, butyl acrylate, anti yellow benzoin, silicone defoaming agent, crosslinking agent, amino carboxylic nano graphene, PTFE and hydrogenated castor oil. Powder coating of the invention of hydroxyl saturated polyester resin can make the coating to ensure the best leveling in curing speed slows down at the same time; the combined use of graphene and PTFE can make the coating has good overall hardness, wear resistance and lubrication effect, suitable for the household radiator surface coating, weatherability and resistance to yellowing can be better in the 195 film; 205 degrees C curing conditions the color does not change after curing in high temperature radiator working environment for yellowing, salt fog resistance, light resistance and good anti impact performance, suitable for further popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种散热器用石墨烯粉末涂料及其制备工艺
本专利技术涉及散热器用粉末涂料的配方设计
，更具体地说，涉及一种散热器用石墨烯粉末涂料及其制备工艺。
技术介绍
散热涂料是一种可提高物体表面散热效率，降低体系温度的特种涂料。粉末涂料是一种近年来逐渐兴起的新型不含溶剂100％固体粉末状涂料，具有高利用率、易涂装、耐腐蚀和环保等优点，在现代喷涂和防腐散热领域中得到了广泛应用，将散热型粉末涂料涂在电器外壳或电子器件上可显著提高电器本身或电子器件的散热效率。散热器是一种常备家用电器，因其使用时需长时间处于高温下，其表面涂膜容易泛黄、失去光泽、机械性能变差，这不但有碍美观，而且容易缩短金属构件的安全使用寿命。现有散热器的共同特点是：焊点多、焊缝长、连接部位多及静电喷涂死角多，普通的装饰用粉末涂料在对散热器的涂装过程中会出现气泡、缩孔、针孔、涂膜硬度差及表面桔皮大等缺陷，已不能满足装饰要求。环氧树脂是非常重要的热固性高分子材料之一，具有粘结强度高，电绝缘性能好，收缩率低，加工性能好等优点，广泛应用于电子、机械、建筑等领域。石墨烯作为一种由sp2杂化的碳原子组成的二维薄层材料，具有优异的力学和热力学性能，能显著地提高材料整体的耐磨性。现有技术中，散热器表面涂覆用粉末涂料采用的将环氧树脂和石墨烯结合的技术方法尚鲜见报道，是由于石墨烯不具备类似石墨的层状结构，无法进行层间滑移，从而不能使得涂料各组分之间具有很好的相容性，容易使得涂膜整体的润滑效果不佳。因此，开发一种涂料各组分之间具有很好的相容性、涂膜整体的润滑效果较好的散热器用石墨烯粉末涂料及其制备工艺是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：为克服上述
技术介绍
中提到的技术问题，提供一种散热器用石墨烯粉末涂料及其制备工艺。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种散热器用石墨烯粉末涂料，按重量份数计，该涂料具有如下配方：酚醛改性环氧树脂30-40份，羟基饱和聚酯树脂30-45份，固化促进剂0.2-0.6份，金红石氧化钛15-25份，聚丙烯酸丁酯0.8-1.2份，抗黄安息香0.8-1.2份，聚硅氧烷消泡剂0.5-1.2份，交联剂0.8-1.3份，氨基化石墨烯1-2份，羧基化纳米聚四氟乙烯1.5-5份，氢化蓖麻油0.4-0.8份；所述羟基饱和聚酯树脂的酸值为40-50mgKOH/g，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。进一步限定，上述技术方案中，按重量份数计，该涂料具有如下配方：酚醛改性环氧树脂32-38份，羟基饱和聚酯树脂32-44份，固化促进剂0.3-0.5份，金红石氧化钛16-20份，聚丙烯酸丁酯0.9-1.1份，抗黄安息香0.9-1.1份，聚硅氧烷消泡剂0.6-1.1份，交联剂0.9-1.2份，氨基化石墨烯1.5-2份，羧基化纳米聚四氟乙烯2-4份，氢化蓖麻油0.5-0.7份。进一步优选，按重量份数计，该涂料具有如下配方：酚醛改性环氧树脂35份，羟基饱和聚酯树脂40份，固化促进剂0.4份，金红石氧化钛20份，聚丙烯酸丁酯1.0份，抗黄安息香1.0份，聚硅氧烷消泡剂0.8份，交联剂1.0份，氨基化石墨烯1.5份，羧基化纳米聚四氟乙烯4份，氢化蓖麻油0.7份。进一步限定，上述技术方案中所述氨基化石墨烯的制备方法为：将石墨烯溶解在分散剂中，超声分散1-2h得到稳定且分散均匀的石墨烯分散液；将氨基化试剂加入到上述分散液中，60-90℃下反应12-18h，将反应后的分散液真空抽滤，用分散剂和去离子水洗净杂质，将产物置于60-80℃的真空烘箱中烘干，制得氨基化石墨烯；其中，按重量份数计，石墨烯：分散剂：氨基化试剂＝1:(500-1000):(20-40)；分散剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或DMSO中的一种，氨基化试剂为三乙胺、丁三胺或双氰胺中的一种；所述羧基化纳米聚四氟乙烯由纳米四氟乙烯与丙烯酸共聚得到。一种散热器用石墨烯粉末涂料的制备方法，该制备方法具有如下步骤：(1)按比例配制好涂料配方，将各配方组分依次放入高速混合搅拌器中充分均匀混合10-12min；(2)将混合均匀的物料加到I区和II区温度为100℃和110℃的螺杆挤出机中，通过主机频率32hz控制的螺杆旋转使物料充分的熔融并混炼，然后挤出压片，再通过传送带冷却、破碎，将破碎好的片料放入磨粉机料斗，以主磨频率18Hz和副磨频率32Hz控制磨粉机的主副磨研磨片料，以200目的筛网筛分得散热器用粉末涂料。采用本专利技术的技术方案所得的粉末涂料的D50粒径为38-42μm。本专利技术的散热器用粉末涂料采用静电喷涂施工方法喷于散热器表面时，经195-205℃，7-13min可固化完全。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的粉末涂料中的羟基饱和聚酯树脂可使涂料在固化速度减慢的同时保证最佳流平；聚丙烯酸丁酯和三烯丙基异三聚氰酸酯交联剂的联合使用，使涂膜能够自动消除由于散热器的特殊结构而产生的气泡、缩孔及针孔等各种瑕疵，涂膜耐温性能好，附着力强、硬度高、表面流平好、无桔皮和缩孔；石墨烯和聚四氟乙烯的联合使用可使得涂膜整体具有较好的硬度、耐磨和润滑效果，适用于散热器类家电的表面涂覆，耐候性和耐黄变性能较好；涂膜在195℃-205℃固化条件下色泽不发生变化，固化后在散热器的高温工作环境下长久不黄变，耐盐雾性、保光性和抗冲击性能良好，适宜进一步推广应用。具体实施方式下面所示的实施例不对权利要求所记载的
技术实现思路
起任何限定作用，并且，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的专利技术的解决方案所必须的。实施例一一种散热器用石墨烯粉末涂料的制备方法，其特征是：该制备方法具有如下步骤：(1)按重量份数计，该涂料具有如下配方：酚醛改性环氧树脂30份，羟基饱和聚酯树脂30份，固化促进剂0.2份，金红石氧化钛15份，聚丙烯酸丁酯0.8份，抗黄安息香0.8份，聚硅氧烷消泡剂0.5份，交联剂0.8份，氨基化石墨烯1份，羧基化纳米聚四氟乙烯1.5份，氢化蓖麻油0.4份；将各配方组分依次放入高速混合搅拌器中充分均匀混合10-12min；(2)将混合均匀的物料加到I区和II区温度为100℃和110℃的螺杆挤出机中，通过主机频率32hz控制的螺杆旋转使物料充分的熔融并混炼，然后挤出压片，再通过传送带冷却、破碎，将破碎好的片料放入磨粉机料斗，以主磨频率18Hz和副磨频率32Hz控制磨粉机的主副磨研磨片料，以200目的筛网筛分得散热器用粉末涂料。将该粉末涂料采用静电喷涂施工方法喷于散热器表面，经过195℃，13min可充分固化。经检测：该粉末涂料D50粒径为38-42μm；固化后涂膜的抗冲击性(GB/T1732-1993)：50cm正反冲通过；耐热性：150℃，30h烘烤无失光无色变；盐雾试验500h(GB/T1771-1991)：无起泡、无开裂且无剥离现象；附着力(1mm划格法，GB/T9286-1998)：0级；铅笔硬度(GB/T6739-1996)：3H。实施例二一种散热器用石墨烯粉末涂料的制备方法，其特征是：该制备方法具有如下步骤：(1)酚醛改性环氧树脂40份，羟基饱和聚酯树脂45份，固化促进剂0.6份，金红石氧化钛25份，聚丙烯酸丁酯1.2份，抗黄安息香1.2份，聚硅氧烷消泡剂1.2份，交联剂1.3份，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热器用石墨烯粉末涂料，其特征是：按重量份数计，该涂料具有如下配方：酚醛改性环氧树脂30‑40份，羟基饱和聚酯树脂30‑45份，固化促进剂0.2‑0.6份，金红石氧化钛15‑25份，聚丙烯酸丁酯0.8‑1.2份，抗黄安息香0.8‑1.2份，聚硅氧烷消泡剂0.5‑1.2份，交联剂0.8‑1.3份，氨基化石墨烯1‑2份，羧基化纳米聚四氟乙烯1.5‑5份，氢化蓖麻油0.4‑0.8份；所述羟基饱和聚酯树脂的酸值为40‑50mgKOH/g，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种散热器用石墨烯粉末涂料，其特征是：按重量份数计，该涂料具有如下配方：酚醛改性环氧树脂30-40份，羟基饱和聚酯树脂30-45份，固化促进剂0.2-0.6份，金红石氧化钛15-25份，聚丙烯酸丁酯0.8-1.2份，抗黄安息香0.8-1.2份，聚硅氧烷消泡剂0.5-1.2份，交联剂0.8-1.3份，氨基化石墨烯1-2份，羧基化纳米聚四氟乙烯1.5-5份，氢化蓖麻油0.4-0.8份；所述羟基饱和聚酯树脂的酸值为40-50mgKOH/g，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。2.根据权利要求1所述的一种散热器用石墨烯粉末涂料，其特征是：按重量份数计，该涂料具有如下配方：酚醛改性环氧树脂32-38份，羟基饱和聚酯树脂32-44份，固化促进剂0.3-0.5份，金红石氧化钛16-20份，聚丙烯酸丁酯0.9-1.1份，抗黄安息香0.9-1.1份，聚硅氧烷消泡剂0.6-1.1份，交联剂0.9-1.2份，氨基化石墨烯1.5-2份，羧基化纳米聚四氟乙烯2-4份，氢化蓖麻油0.5-0.7份。3.根据权利要求1所述的一种散热器用石墨烯粉末涂料，其特征是：按重量份数计，该涂料具有如下配方：酚醛改性环氧树脂35份，羟基饱和聚酯树脂40份，固化促进剂0.4份，金红石氧化钛20份，聚丙烯酸丁酯1.0份，抗黄安息香1.0份，聚硅氧烷消泡剂0.8份，交联剂1.0份，氨基化石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘建良，
申请(专利权)人：江苏华光粉末有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32