一种聚氨酯防尘涂料、其制备方法及其应用技术

本申请公开了一种聚氨酯防尘涂料、其制备方法及其应用，包括成分A和成分B，成分A包括以下重量配比的组分：异氰酸酯14.5‑75重量份；成分B包括以下重量配比的组分：散热组分2‑5重量份，溶剂500‑800重量份，多元醇40‑100重量份；多元醇和异氰酸酯的总量为90‑150重量份；散热组分为纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛，其平均粒径为30‑800nm；多元醇包括含氟二元醇，基于多元醇的总重量，以含氟二元醇的重量计，含氟二元醇的重量分数为15‑30wt％。本申请提供的聚氨酯防尘涂料、其制备方法及其应用，减少灰尘的积累，改善因灰尘阻隔导致散热器等表面热阻变大、导热系数降低以及传热效率降低的问题。

Polyurethane dust proof coating, preparation method and application thereof

The invention discloses a dustproof polyurethane coating, preparation method and application thereof, including components A and B, A composition comprises the following components by weight: 14.5 to 75 parts by weight of isocyanate; component B comprises the following components in weight ratio: the heat dissipation component 2 5 weight portions, 500 solvent 800 by weight, 40 to 100 parts by weight of polyol; total polyol and isocyanate was 90 150 weight; radiation group was divided into six nanometer boron nitride and titanium nitride nano four three, the average particle size of 30 800nm; polyols including fluorinated diols, the total weight of polyol based. The fluorinated diol weight of the fluorinated diol weight fraction is 15 30wt%. Polyurethane coating, dust the application provides the preparation method and application thereof, to reduce dust accumulation, improve radiator surface heat resistance becomes large, the reduced thermal conductivity and heat transfer efficiency to reduce the problem caused by the dust barrier.

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯防尘涂料、其制备方法及其应用
本申请涉及涂料领域，尤其涉及一种聚氨酯防尘涂料、其制备方法及其应用。
技术介绍
投影机又称投影仪，是通过数字光处理技术或者LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶显示器)液晶成像技术将图像或视频投射或反射到屏幕上的设备。投影机广泛应用在教育、商务、工程、家庭等场所，而且在工矿企业、军事、教育等行业使用的投影机中，由于其要求高亮度、能长时间运行，对散热性能提出更高要求。投影机的散热主要依靠散热器，通常，投影机中发热部件的热量传递到散热器，经由散热器将热量散出，散热器散热的主要方式为辐射和对流，这都与散热器表面的性能有直接的关系。以散热器为例，设其散热原理模型参见附图1，其中，散热器的厚度为b，散热器内的温度t只沿垂直于壁面的x轴方向变化，散热器表面的温度为t1和t2，在稳定导热时，导热速率不随时间变化，传热面积A和导热系数λ也是常量，其传热量为Q，其中(理想计算值)，传热量与导热系数成正比关系。当散热器的表面沉积灰尘等时形成多壁传热，其传热模型可参见附图2，设各层壁厚及导热系数分别为b1、b2、b3及λ1、λ2、λ3，各层的传热面积均为A，内表面温度为t1，外表面温度为t4，中间两分界面的温度分别为t2和t3，对于稳定导热过程，各层的传热量Q相等，因此，当导热系数λ1、λ3与λ2差距较大时，传热阻力增加，当环境温度保持相对不变的情况时，散热量会有所减少。通常，投影机的散热器采用铜、铝或铝合金制作而成，其表面或者经过处理后的表面在有风吹过的时候有着较大导热系数，如，铜导热系数为380W/(mK)，铝导热系数为180-210W/(mK)，铝合金导热系数为150-180W/(mK)，因此，在无沉积灰尘的散热器与空气的换热效果很好；但当散热器表面沉积灰尘后，因为灰尘(灰尘导热系数在10W/(mK)以下)的导热系数远远小于铜、铝或铝合金材料的导热系数，散热过程中阻力增加，在环境温度保持相对不变的情况下，散热量会有所减少。如此，散热器的散效果将受到很大的影响，不仅会对电器部件散热造成影响，缩短产品的使用寿命，而且可能产生可靠性或安全问题。甚至，当投影机整机内的结构件附着的灰尘量增加，散热器表面容易吸潮，随着时间的推移，在长期的潮湿环境下，散热器表面的金属容易与大气污染物中的硫化物等发生化学反应，具有一定腐蚀，从而增加电器失效的风险。因此，投影机散热器的防尘对提高投影机的性能尤为重要。现有技术中通常采用防尘罩进行散热器的防尘，防尘罩上设置有细孔用于阻隔灰尘，防尘罩自身将在投影机中占有一定的体积，对投影机的形状以及结构发展有制约作用，且防尘罩的细孔易被堵塞，阻碍散热器散热。现有技术中，还存在采用含氟聚氨酯涂料进行散热器表面处理，但为保证含氟聚氨酯涂料的防尘、散热的性能，这种防尘涂料中氟含量较高，其对散热器本身性能产生不利影响，如损坏散热器本身的性能，影响其散热，如此这种防尘涂料不利于在散热器中推广使用。因此，亟需开发一种用于投影机散热器的防尘涂料。
技术实现思路
本申请提供了一种聚氨酯防尘涂料、其制备方法及其应用，提高投影仪中散热器等部件的防尘性能。第一方面，本申请提供了一种聚氨酯防尘涂料，其原料包括成分A和成分B，其中：成分A包括以下重量配比的组分：异氰酸酯14.5-75重量份；成分B包括以下重量配比的组分：散热组分2-5重量份溶剂500-800重量份多元醇40-100重量份；其中，所述多元醇和异氰酸酯的总量为90-150重量份；所述散热组分为纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛，所述纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛的平均粒径为30-800nm，所述纳米六方氮化硼与所述纳米四氮化三钛的重量比为1：4-3:2；所述多元醇包括含氟二元醇，基于所述多元醇的总重量，以含氟二元醇的重量计，含氟二元醇的重量分数为15-30wt％；所述含氟二元醇选自CnF2n+1-A-CH2OCH2-C(CH2OH)2-R和HO-(CH2)k-CmFi-(CH2)k-OH中的一种或两种，其中，n＝2～20,A为-CH＝HC-或-CH2-CH2-，R为-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CH3，m＝2～15，i＝2m或i＝2(m-1)，k＝1或2。第二方面，本申请提供了一种聚氨酯防尘涂料制备方法，所述方法包括以下步骤：步骤1，制备成分A：混合异氰酸酯中的一种或多种；步骤2，制备成分B：混合散热组分、溶剂和多元醇；其中，所述异氰酸酯、散热组分、溶剂和多元醇分别的重量分数如上述聚氨酯防尘涂料的原料重量配比，步骤3，将步骤1制得的成分A加入步骤2制的成分B中，混合均匀。第三方面，申请提供了一种涂覆有防尘涂层的装置，所述装置上设置有防尘涂层，所述防尘涂层由上述的聚氨酯防尘涂料涂覆而成。本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请提供的聚氨酯涂料中，异氰酸酯与散热组分复合多元醇发生缩合反应生产含氟聚氨酯，具有低表面能与表面富集行。纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛通过原位聚合的方式引入到共聚物体系中，与常规的共混方式相比纳米六方氮化硼以及纳米四氮化三钛与共聚物的结合效果更强。本申请提供的涂料在使用的时候，聚氨酯防尘涂料与铝及铝合金、铜及镁合金等金属基材材质界面结合能力较好，容易形成共聚物膜层，同时使得聚合物有较好的耐热效果，特别是散热器等温度比较高的部件上，能起到抗污防尘的作用。且在使用的时候能够在喷涂的基底表面形成凸起的微小的结构单元，在固化的过程中，由于聚合物在成膜过程中的收缩作用，将一部分纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛微粒露出涂料膜层的表面，纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛微粒材料表面的润滑性较好，进一步在膜层的表面形成了有疏水作用的微结构，能够增强共聚物膜层的拒水、防污、防结垢、防落尘的效果。且纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛还有着较高的热传导率和较高的法向发射率，在低温下就能起到良好的导热和散热的作用，当附着于待散热的器件时，可以增强其散热作用。对喷涂聚氨酯散热防尘涂料散热器进行试验测试，且试验数据表明，本申请提供的涂料形成的薄膜与水的接触角为94-107°，薄膜的达因值30-35dyn/cm，喷涂有本申请涂料的散热器较为未喷涂的问题将降低1.5-5℃。如此本申请提供的涂料具有良好的疏水效果，当喷涂在散热器等部件上时有利于防尘，减少灰尘的积累，改善因灰尘阻隔导致散热器等表面热阻变大、导热系数降低以及传热效率降低的问题。同时，本申请中加入纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛微粒，可降低聚氨酯涂料中的含氟量，只要引入较少的氟就可以达到具有很低的表面能和良好的拒水拒油性能，最大程度的消除氟对材料性能的负面影响，有利于聚氨酯散热防尘涂料在散热器中使用。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中散热器散热模型图；图2为现有技术中散热器表面沉积灰尘时的散热模型图；图3为本申请实施例提供的一种聚氨酯防尘涂料制备方法的结构流程图。具体实施方式本申请实施例提供的聚氨酯防尘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯防尘涂料，其特征在于，其原料包括成分A和成分B，其中：成分A包括以下重量配比的组分：异氰酸酯14.5‑75重量份；成分B包括以下重量配比的组分：散热组分2‑5重量份溶剂500‑800重量份多元醇40‑100重量份；其中，所述多元醇和异氰酸酯的总量为90‑150重量份；所述散热组分为纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛，所述纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛的平均粒径为30‑800nm；所述多元醇包括含氟二元醇，基于所述多元醇的总重量，以含氟二元醇的重量计，含氟二元醇的重量分数为15‑30wt％；所述含氟二元醇选自CnF2n+1‑A‑CH2OCH2‑C(CH2OH)2‑R和HO‑(CH2)k‑CmFi‑(CH2)k‑OH中的一种或两种，其中，n＝2～20,A为‑CH＝HC‑或‑CH2‑CH2‑，R为‑CH3、‑CH2CH3或‑CH2CH2CH3，m＝2～15，i＝2m或i＝2(m‑1)，k＝1或2。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯防尘涂料，其特征在于，其原料包括成分A和成分B，其中：成分A包括以下重量配比的组分：异氰酸酯14.5-75重量份；成分B包括以下重量配比的组分：散热组分2-5重量份溶剂500-800重量份多元醇40-100重量份；其中，所述多元醇和异氰酸酯的总量为90-150重量份；所述散热组分为纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛，所述纳米六方氮化硼和纳米四氮化三钛的平均粒径为30-800nm；所述多元醇包括含氟二元醇，基于所述多元醇的总重量，以含氟二元醇的重量计，含氟二元醇的重量分数为15-30wt％；所述含氟二元醇选自CnF2n+1-A-CH2OCH2-C(CH2OH)2-R和HO-(CH2)k-CmFi-(CH2)k-OH中的一种或两种，其中，n＝2～20,A为-CH＝HC-或-CH2-CH2-，R为-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CH3，m＝2～15，i＝2m或i＝2(m-1)，k＝1或2。2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述异氰酸酯的官能度为1-3，所述多元醇的官能度为2-6。3.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述纳米六方氮化硼与所述纳米四氮化三钛的重量比为1：4-3:2。4.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述原料还包括催化剂，基于所述异氰酸酯和多元醇的总重量，以所述催化剂的重量计，其中所述催化剂的重量分数为1-4wt％，所述催化剂选自氨基甲酸酯催化剂、有机锡类催化剂和羧酸铋类催...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢哲，
申请(专利权)人：青岛海信电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37