环保型散热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种环保型散热涂料及其制备方法，按照重量百分数计算，包括以下原料制成：丙烯酸树脂10～15％、水溶性纳米级硅溶胶10～20％、氮化硼6～12％、氧化镁与氧化铝的混合物3～6％、无机膨润土6～18％、聚乙烯醇5～10％、分散剂0～1％、流平剂0～1％与附着力促进剂0～1％，其余为溶剂。包括以下步骤：将所述丙烯酸树脂溶于所述溶剂中，再添加其余原料，搅拌均匀，即得。该环保型散热涂料具有散热速度快，能够常温固化，可直接涂布于发热元件上，从而降低发热元件的表面温度。

【技术实现步骤摘要】
环保型散热涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种环保型散热涂料及其制备方法。
技术介绍
电子设备的散热问题，关系到电子设备的可靠性和寿命，是影响当今电子工业发展的一个瓶颈，伴随着电子产业高性能、微型化、集成化的三大发展趋势，散热问题越来越突出。另外，散热也是限制发光二极管(LED)功率提高的主要因素之一，特别是在一些特殊和恶劣环境，如水下密闭环境下使用的大功率LED灯具的散热问题尤为突出，研究大功率LED灯的发热规律，找到更好的散热办法是一个急待解决的问题。在热力学中，散热就是热量传递，而热量的传递方式主要有三种：热传导，热对流和热辐射。物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式，也是目前散热效果最好的一种散热方式。但是，目前在电子产品特别是CPU的散热中通常采用的是风冷法，该方法属于热对流，冷却效率低，而且风扇也会产生噪声，还具有易损坏的缺陷；也有人采用半导体制冷片法，该方法属于热传导，但是也存在制冷效率低，工艺不成熟且价格高等缺点；还有使用导热硅胶等用于散热，但效果都不理想。因此，寻找一种简单、快速、经济、实用、高效的环保型散热涂料具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提出一种环保型散热涂料，该环保型散热涂料具有散热速度快，能够常温固化，可直接涂布于发热元件上，从而降低发热元件的表面温度。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种环保型散热涂料，按照重量百分数计算，包括以下原料制成：丙烯酸树脂10～15％、水溶性纳米级硅溶胶10～20％、氮化硼6～12％、氧化镁与氧化铝的混合物3～6％、无机膨润土6～18％、聚乙烯醇5～10％、分散剂0～1％、流平剂0～1％与附着力促进剂0～1％，其余为溶剂。进一步，本专利技术一些实施例中所述无机膨润土选自钠基膨润土、钙基膨润土、锂基膨润土与氢基膨润土中的一种或者多种作为防沉剂，减少了涂料配方中的环境污染因素。与水溶性纳米级硅溶胶协同配合，起到有机膨润土同样的作用可改善涂料的触变性、悬浮性和稳定性，提高敷展性。进一步，本专利技术一些实施例中所述氮化硼的粒径为20nm～150nm。以纳米级的氮化硼作为主要散热原料，能够增加散热面，提高散热速度。进一步，本专利技术一些实施例中所述分散剂为脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类分散剂中的至少一种；所述流平剂为丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物类流平剂中的至少一种；所述附着力促进剂选自烷偶联剂类和树脂类附着力促进剂中的至少一种。进一步，本专利技术一些实施例中所述溶剂为乙醇的水溶液。进一步，本专利技术一些实施例中所述乙醇与水的体积比为92～98:2～8。本专利技术的另一个目的是提供一种所述的环保型散热涂料的制备方法，包括以下步骤：将所述丙烯酸树脂溶于所述溶剂中，再添加其余原料，搅拌均匀，即得。进一步，本专利技术的一些实施例中将所述丙烯酸树脂溶于所述溶剂中，再添加水溶性纳米级硅溶胶、氮化硼、氧化镁与氧化铝的混合物、分散剂、流平剂、附着力促进剂，充分混合后再加入无机膨润土，搅拌均匀，即得。本专利技术的有益效果：1、本专利技术以采用丙烯酸树脂为主料，耐老化，粘结力大，散热效果好，可以在150-200℃下长期使用。以水溶性纳米级硅溶胶作为成膜物质成膜后的化学键以“Si＝O”和“Al＝O”为主，完全是无机分子结构，由于其粒度介于纳米级，在后续的涂装和成型过程中，可以利用该胶体自身的粘性与附着力，来代替传统意义上的有机溶剂及粘接剂填料等，具有天然的安全无毒性，是一种环保型纳米涂料，特别是在醇水溶液中与氧化镁氧化铝配合，可以提高起耐老化性能。2、该涂料具有自干性可常温固化，施工简单方便，具有节约成本的特点，且最终得到的散热涂层可耐一定程度的高温和腐蚀。具体实施方式实施例1一种环保型散热涂料，按照重量百分数计算，包括以下原料制成：丙烯酸树脂12％、水溶性纳米级硅溶胶15％、氮化硼9％、氧化镁与氧化铝的混合物5％、钠基膨润土12％、聚乙烯醇8％、分散剂(聚磷酸脂)0.5％、流平剂(聚醚改性聚二甲基硅氧烷)0.5％与附着力促进剂(环氧基硅烷)0.5％，其余为乙醇的水溶液(V乙醇：V水＝92：:8)。制备方法：丙烯酸树脂溶于乙醇的水溶液中，再添加水溶性纳米级硅溶胶、氮化硼、氧化镁与氧化铝的混合物、分散剂、流平剂、附着力促进剂，充分混合后再加入无机膨润土，搅拌均匀，即得。将本实施例的环保型散热涂料紫外线照射3.5h，涂料不脱粉不发黄，在100℃和280W紫外光辐照条件下人工加速老化试验，耐老化时间5450小时，耐温高温280℃，粘结剪切力21.2MPa，导热系数303W/(m·K)。实施例2一种环保型散热涂料，按照重量百分数计算，包括以下原料制成：丙烯酸树脂10％、水溶性纳米级硅溶胶18％、氮化硼12％、氧化镁与氧化铝的混合物6％、钠基膨润土16％、聚乙烯醇5％、分散剂(聚磷酸脂)1％、流平剂(聚醚改性聚二甲基硅氧烷)1％与附着力促进剂(环氧基硅烷)1％，其余为乙醇的水溶液(V乙醇：V水＝98：2)。制备方法：丙烯酸树脂溶于乙醇的水溶液中，再添加水溶性纳米级硅溶胶、氮化硼、氧化镁与氧化铝的混合物、分散剂、流平剂、附着力促进剂，充分混合后再加入无机膨润土，搅拌均匀，即得。将本实施例的环保型散热涂料紫外线照射3.5h，涂料不脱粉不发黄，在100℃和280W紫外光辐照条件下人工加速老化试验，耐老化时间5400小时，耐温高温280℃，粘结剪切力20.8MPa，导热系数294W/(m·K)。实施例3一种环保型散热涂料，按照重量百分数计算，包括以下原料制成：丙烯酸树脂15％、水溶性纳米级硅溶胶10％、氮化硼6％、氧化镁与氧化铝的混合物3％、钙基膨润土6％、聚乙烯醇10％、分散剂(聚磷酸脂)0.2％、流平剂(聚醚改性聚二甲基硅氧烷)0.2％与附着力促进剂(环氧基硅烷)0.2％，其余为乙醇的水溶液(V乙醇：V水＝95：5)。制备方法：丙烯酸树脂溶于乙醇的水溶液中，再添加水溶性纳米级硅溶胶、氮化硼、氧化镁与氧化铝的混合物、分散剂、流平剂、附着力促进剂，充分混合后再加入无机膨润土，搅拌均匀，即得。将本实施例的环保型散热涂料紫外线照射3.5h，涂料不脱粉不发黄，在100℃和280W紫外光辐照条件下人工加速老化试验，耐老化时间5350小时，耐温高温280℃，粘结剪切力19.8MPa，导热系数285W/(m·K)。实施例4一种环保型散热涂料，按照重量百分数计算，包括以下原料制成：丙烯酸树脂13％、水溶性纳米级硅溶胶20％、氮化硼10％、氧化镁与氧化铝的混合物3％、钙基膨润土18％、聚乙烯醇7％、分分散剂(聚磷酸脂)0.2％、流平剂(聚醚改性聚二甲基硅氧烷)0.2％与附着力促进剂(环氧基硅烷)0.2％，其余为乙醇的水溶液(V乙醇：V水＝95：5)。制备方法：丙烯酸树脂溶于乙醇的水溶液中，再添加水溶性纳米级硅溶胶、氮化硼、氧化镁与氧化铝的混合物、分散剂、流平剂、附着力促进剂，充分混合后再加入无机膨润土，搅拌均匀，即得。将本实施例的环保型散热涂料紫外线照射3.5h，涂料不脱粉不发黄，在100℃和280W紫外光辐照条件下人工加速老化试验，耐老化时间5380小时，耐温高温280℃，粘结剪切力20.3MPa，导热系数290W/(m·K)。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型散热涂料，其特征在于，按照重量百分数计算，包括以下原料制成：丙烯酸树脂10～15％、水溶性纳米级硅溶胶10～20％、氮化硼6～12％、氧化镁与氧化铝的混合物3～6％、无机膨润土6～18％、聚乙烯醇5～10％、分散剂0～1％、流平剂0～1％与附着力促进剂0～1％，其余为溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种环保型散热涂料，其特征在于，按照重量百分数计算，包括以下原料制成：丙烯酸树脂10～15％、水溶性纳米级硅溶胶10～20％、氮化硼6～12％、氧化镁与氧化铝的混合物3～6％、无机膨润土6～18％、聚乙烯醇5～10％、分散剂0～1％、流平剂0～1％与附着力促进剂0～1％，其余为溶剂。2.根据权利要求1所述的环保型散热涂料，其特征在于，所述无机膨润土选自钠基膨润土、钙基膨润土、锂基膨润土与氢基膨润土中的一种或者多种。3.根据权利要求1所述的环保型散热涂料，其特征在于，所述氮化硼的粒径为20nm～150nm。4.根据权利要求1所述的环保型散热涂料，其特征在于，所述分散剂为脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类分散剂中的至少一种；所述流平剂为丙烯酸类、有...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪琦，汪泽维，
申请(专利权)人：合肥泓定科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34