一种UV固化涂料、涂层以及石墨散热材料制造技术

本发明专利技术涉及一种UV固化涂料、涂层以及石墨散热材料，所述UV固化涂料包含：PUA低聚物50～75％、活性稀释剂(1)0.5～20％、活性稀释剂(2)0.2～10％、活性稀释剂(3)0.05～10％、光引发剂1～10％、助剂0.05～0.4％，所述活性稀释剂(1)包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯，所述活性稀释剂(2)包括乙二醇类二丙烯酸酯，所述活性稀释剂(3)包括丙烯酸羟基酯和/或丙烯酸四氢糠基酯；所述涂料可进行紫外光固化，固化过程无需加热、无溶剂挥发，将该涂料涂布在石墨片基材上，固化后，涂层收缩率低，具有优异的耐弯折性、耐电压击穿性、耐磨性和柔韧性，与石墨片等基材有较好的附着力，是一种环境友好型材料。

UV curable coating, coating and graphite heat radiating material

The invention relates to a UV curing coating, coating and heat graphite materials, comprising the UV curing coating: 50 ~ 75% PUA oligomer and diluent (1) from 0.5 to 20%, reactive diluent (2) from 0.2 to 10%, reactive diluent (3) 0.05 ~ 10%, 1 ~ 10%, photoinitiator agent 0.05 0.4%, the active diluent (1) including 2-ethoxyethoxy ethyl acrylate, the reactive diluent (2) including two ethylene glycol acrylate, the reactive diluent (3) including hydroxyl acrylate acrylic acid and / or four hydrogen furfuryl ester; the coating can be in UV curing. The curing process without heating, no solvent, the paint coating on the graphite substrate, after curing, low shrinkage coating, has excellent resistance to bending resistance, breakdown voltage, abrasion resistance and flexibility, and graphite substrates such as well attached Focus is an environmentally friendly material.

【技术实现步骤摘要】
一种UV固化涂料、涂层以及石墨散热材料
本专利技术涉及散热领域，具体涉及一种涂料和散热材料。
技术介绍
随着微电子工业的高速发展，电子元器件和电子设备日趋小型化、集成化和高密度化，电子产品的发热问题成为制约其发展的瓶颈，生产厂家通常采用散热材料来加速电子产品的散热。石墨片散热材料具有导热系数高、密度小的优点，在近年来得到广泛的应用。但是，石墨片易碎、耐磨性差、导电性强，从石墨片中脱落下来的微小碎屑可能会引起电子产品的短路。对石墨片的表面进行贴胶处理，可在一定程度解决上述问题，然而，贴胶容易导致石墨片因起皱而报废，而且胶水在加热固化过程中有大量溶剂挥发出来，污染空气。紫外光固化涂料是一种环保型涂料，可在紫外光的作用下，使具有化学活性的液态物质交联聚合形成固态聚合物，与热固化胶水相比，紫外光固化涂料具有固化速度快、污染少等优点。然而，普通的紫外光固化涂料制备的涂层难以同时具有良好的耐弯折性、耐电压击穿性、耐磨性、柔韧性或附着力，无法满足散热领域的使用要求。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种UV固化涂料，该涂料可进行紫外光固化，固化过程无需加热、无溶剂挥发；将该涂料涂布在石墨片基材上，固化后，涂层收缩率低，具有优异的耐弯折性、耐电压击穿性、耐磨性和柔韧性，与石墨片等基材有较好的附着力，是一种环境友好型材料。本专利技术中“％”指的是质量百分含量。一种UV固化涂料，包括：PUA低聚物50～75％、活性稀释剂(1)0.5～20％、活性稀释剂(2)0.2～10％、活性稀释剂(3)0.05～10％、光引发剂1～10％、助剂0.05～0.4％，所述活性稀释剂(1)包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯，所述活性稀释剂(2)包括乙二醇类二丙烯酸酯，所述活性稀释剂(3)包括丙烯酸羟基酯和/或丙烯酸四氢糠基酯。优选所述PUA低聚物的质量百分含量为60～70％。优选所述乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯的质量百分含量为10～20％。优选所述乙二醇类二丙烯酸酯的质量百分含量为5～10％。所述PUA低聚物是一种含有光固化基团丙烯酰氧基(CH2＝CH-COO-)且相对分子量小于10000的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。优选所述PUA低聚物为脂肪族PUA低聚物，所述脂肪族PUA低聚物可为单官能度脂肪族PUA低聚物、双官能度脂肪族PUA低聚物、三官能度脂肪族PUA低聚物或六官能度脂肪族PUA低聚物；进一步优选所述PUA低聚物为双官能度脂肪族PUA低聚物，更进一步优选所述双官能度脂肪族PUA低聚物包含聚醚链段。所述乙二醇类二丙烯酸酯包括二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯中的一种；优选所述乙二醇类二丙烯酸酯为四甘醇二丙烯酸酯。所述丙烯酸羟基酯包括丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯。所述活性稀释剂(3)包括甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯中的一种或两种时，也可以达到同样的效果。所述光引发剂包括1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基甲酰基二苯基氧化膦、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2-异丙基硫杂蒽酮、二甲氨基苯甲酸异辛酯和4-二甲氨基苯甲酸乙酯中的一种或多种。所述助剂包括流平剂和阻聚剂中的一种或两种。所述流平剂包括迪高Tego410、迪高Tego440和毕克化学BYK-333中的一种。所述阻聚剂包括对羟基苯甲醚、对苯二酚和二叔丁基对苯甲酚中的一种。一种UV固化涂层，由上述UV固化涂料固化而成。一种石墨散热材料，包括上述UV固化涂层。所述石墨散热材料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备UV固化涂料：将上述PUA低聚物、活性稀释剂(1)、活性稀释剂(2)、活性稀释剂(3)、光引发剂、助剂依次加入搅拌杯中，在行星式搅拌机内以1200～1800rpm的速率搅拌30～150s，重复搅拌3～10次，脱除气泡，得到分散性良好的涂料；(2)制备UV固化涂层：通过自动涂布机将步骤(1)得到的涂料均匀地涂布在石墨片上，涂布速率为10～30mm/s；(3)UV固化：将步骤(2)得到的涂层放入紫外固化机中进行光固化，进样速率为1～10m/min，光强为280～420mW/cm2，固化时间为5～50s。所述石墨片的尺寸没有特别的要求，石墨片的长度和宽度可根据实际需要进行选择，优选所述石墨片的厚度为17～40μm。所述UV固化涂层的厚度为5～30μm。所述石墨片包括人工石墨片和天然石墨片中的一种。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术选用PUA低聚物作为涂层的主要成分，与环氧丙烯酸酯或不饱和聚酯制备的涂层相比，具有较好的柔韧性。其中，双官能度的脂肪族PUA低聚物与乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯的复配使用，可进一步提高涂层的柔韧性。(2)乙二醇类二丙烯酸酯含有两个活性官能团，不但可适当增加PUA低聚物体系的交联密度，还可在不影响涂层的柔韧性的前提下，提高涂层的耐电压击穿能力和耐磨性；本专利技术丙烯酸羟乙酯、丙烯酸四氢糠基酯等是具有极性的小分子，可渗透润湿基材，提高UV固化涂层与石墨片等基材的附着力。(3)本专利技术UV固化涂层光滑平整、致密无缺陷、固化收缩率低。特别地，该涂层在R5/180°(即弯曲半径为5mm，弯曲角度为180°)的条件下，可反复弯折10000次以上，具有良好的耐弯折性。同时，该涂层的绝缘性好，在膜厚为10μm时，可耐1000V的击穿电压。(4)本专利技术UV固化涂层在制备过程中无需溶剂或加热条件，且固化速率快，原材料成本低，是一种环境友好型和经济适用型的涂层。(5)本专利技术的石墨散热材料具有优异的耐弯折性、耐电压击穿性、耐磨性和柔韧性。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术及其有益效果作进一步详细地描述，但本专利技术的实施方式不限于此。UV固化涂层的测试方法：(1)柔韧性测试：采用柔性测定器依照GB1731《漆膜柔韧性测定法》的标准进行测试，即以1mm的刚辊为轴心，将样品弯曲1次，用放大倍数为4倍的放大镜观察样品是否开裂或剥落。(2)耐弯折性测试：将样品两端以0.98N的力固定在HM-8666抗弯折试验机上，在弯曲半径为5mm，弯曲角度为180°的条件下，开始弯曲试验，测试样品能否弯折10000次以上。(3)耐击穿电压测试：采用TH9320绝缘耐压测试仪进行测试，即先将测试仪的电压接受端连接在铜箔上，再将待测试样品放置在铜箔上，然后将测试仪的高压输出端连接到待测试样品的表面(此处指涂层面)，将电压设置为1000V，持续通交流电10～60s，观察仪器是否报警；若仪器报警，则表明样品的耐击穿电压＜1000V，绝缘性差；若仪器不报警，则表明样品的耐击穿电压≥1000V，绝缘性好。(4)耐磨性测试：采用磨耗仪依照GB/T1768—2006《色漆和清漆耐磨性的测定，旋转橡胶砂轮法》的标准进行测试，即将一定厚度的样品在负重为500g、转速为50rpm的条件下磨转后(注：对涂层面进行磨转)，以样品的失重△m表示，其计算公式为△m＝(W1-W2)/T；式中，△m：单位厚度样品的失重，单位：mg/μm；W1：试验前样品的重量(g)；W2：试验后样品的重量(g)；T：样品厚度(μm)。(5)附着力测试：采用画格法参照GB/T9286-1998《色漆和清漆，漆膜的划格试验》的标准进行测试，即用小刀划格样品(此处指涂层面)，检查各部位涂膜的完整程度，0级表明涂层无脱落，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UV固化涂料，其特征在于，该涂料包括：PUA低聚物50～75％、活性稀释剂(1)0.5～20％、活性稀释剂(2)0.2～10％、活性稀释剂(3)0.05～10％、光引发剂1～10％、助剂0.05～0.4％，所述活性稀释剂(1)包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯，所述活性稀释剂(2)包括乙二醇类二丙烯酸酯，所述活性稀释剂(3)包括丙烯酸羟基酯和/或丙烯酸四氢糠基酯。

【技术特征摘要】
1.一种UV固化涂料，其特征在于，该涂料包括：PUA低聚物50～75％、活性稀释剂(1)0.5～20％、活性稀释剂(2)0.2～10％、活性稀释剂(3)0.05～10％、光引发剂1～10％、助剂0.05～0.4％，所述活性稀释剂(1)包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯，所述活性稀释剂(2)包括乙二醇类二丙烯酸酯，所述活性稀释剂(3)包括丙烯酸羟基酯和/或丙烯酸四氢糠基酯。2.根据权利要求1所述的一种UV固化涂料，其特征在于，所述PUA低聚物为脂肪族PUA低聚物。3.根据权利要求2所述的一种UV固化涂料，其特征在于，所述PUA低聚物为单官能度PUA低聚物、双官能度PUA低聚物、三官能度PUA低聚物或六官能度PUA低聚物。4.根据权利要求3所述的一种UV固化涂料，其特征在于，所述PUA低聚物...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝许平，曹兴，矦亚茹，陈斌，郭辉，
申请(专利权)人：深圳市新纶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44