一种石墨烯散热涂料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯散热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别称取质量比为10～40wt％：20～50wt％：0.08～0.8wt％：0.08～0.8wt％：0.05～0.8wt％：0.05～0.25wt％：20～40wt％的石墨烯、绝缘导热填料、石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂、消泡剂和去离子水；(2)干混：将石墨烯粉体、绝缘导热填料加入到真空搅拌机中，真空混合30～40min；(3)将石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂和去离子水的四分之三添加到步骤(2)中，真空搅拌3～4h至充分分散均匀；(4)将消泡剂和剩下的四分之一的去离子水加入到步骤(3)的分散体中，进行真空搅拌直至浆料细度5～10μm，得到石墨烯散热涂料。本发明专利技术浆料状态稳定，石墨烯分散均匀，提高了涂料的应用效果。

A preparation method of graphene heat radiation coating

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯散热涂料的制备方法
本专利技术涉及涂料制备
，尤其涉及一种石墨烯散热涂料的制备方法。
技术介绍
当前的3C产品，其内部的集成电路，随着科技的进步，越来越密集化、微型化、高效化，巨大的发热量与越来越捉襟见肘的散热能力之间难以取得平衡，当由电子产品内部电子元器件工作产生的热量传导到产品表面时，传导速度变慢，容易集中在局部区域，不能得到有效的分散，且散热也很慢，以上因素综合作用，导致温度过高，长时间处于此状态，容易损害电子元器件的使用寿命。因此，需要更多、更好的散热方式来改善3C产品的发热问题。纯石墨烯是一种仅一个原子厚度的二维结晶体，厚度约为0.35nm左右，与三维材料不同，其低维结构可显著削减晶界处声子的边界散热，并赋予其特殊的声子扩散模式。具有超薄、超坚固、超强的导电性能及超高的导热性能等特性，还兼有优异的力学性能。普通的碳纳米管其导热系数约为3000W/mK，而单层石墨烯的横向导热系数可达5300W/mK左右。市场主流散热涂料一般为添加型散热涂料，但石墨烯的分散性不是理想，浆料状态不稳定，以致散热效果不是很理想，并没有发挥纳米功能性散热涂料散热的极致，应用效果不佳。为此本明进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的方案便是这种背景下产生的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足和缺陷而提供一种石墨烯散热涂料的制备方法。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种石墨烯散热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别称取质量比为10～40wt％：20～50wt％：0.08～0.8wt％：0.08～0.8wt％：0.05～0.8wt％：0.05～0.25wt％：20～40wt％的石墨烯、绝缘导热填料、石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂、消泡剂和去离子水；(2)干混：将石墨烯粉体、绝缘导热填料加入到真空搅拌机中，真空混合30～40min；(3)将石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂和去离子水的四分之三添加到步骤(2)中，真空搅拌3～4h至充分分散均匀；(4)将消泡剂和剩下的四分之一的去离子水加入到步骤(3)的分散体中，进行真空搅拌直至浆料细度5～10μm，得到石墨烯散热涂料。在本专利技术的一个优选实施例中，所述石墨烯表面还有少量极性官能团，所述官能团为羟基、羧基或氨基，石墨烯的石墨层数为1～10层，所述石墨烯的径向尺寸为10～25μm。在本专利技术的一个优选实施例中，所述石墨烯分散剂为硫酸钙晶须和氢化蓖麻油的混合物，硫酸钙晶须和氢化蓖麻油的重量比为2～3：1。在本专利技术的一个优选实施例中，所述消泡剂为二甲基硅油和白炭黑的混混合物，二甲基硅油和白炭黑的重量比为1：2～3、在本专利技术的一个优选实施例中，所述绝缘导热填料为氧化镁、氧化铝、碳化硅、氮化铝、氮化硼、氧化锌中的一种或几种混合物；所述绝缘导热填料粒径为5～50nm。在本专利技术的一个优选实施例中，所述步骤(3)中先以公转30～35r/min，自转700～800r/min的速度搅拌20～30min，然后按公转200～250r/min，自传3500～4000r/min的速度搅拌3～4h。在本专利技术的一个优选实施例中，所述步骤(4)中搅拌速度为公转200～250r/min，自传3500～4000r/min。在本专利技术的一个优选实施例中，所述步骤(3)和步骤(4)的温度控制在20～30℃。由于采用了如上的技术方案，本专利技术的有益效果在于：本专利技术浆料状态稳定，石墨烯分散均匀，提高了涂料的应用效果。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本专利技术。实施例一：一种石墨烯散热涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)分别称取质量比为40wt％：20wt％：0.8wt％：0.8wt％：0.05wt％：0.05wt％：38.3wt％的石墨烯、绝缘导热填料、石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂、消泡剂和去离子水；(2)干混：将石墨烯粉体、绝缘导热填料加入到真空搅拌机中，真空混合40min；(3)将石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂和去离子水的四分之三添加到步骤(2)中，先以公转35r/min，自转800r/min的速度搅拌20min，然后按公转200r/min，自传4000r/min的速度搅拌3h。至充分分散均匀，温度控制在20℃；(4)将消泡剂和剩下的四分之一的去离子水加入到步骤(3)的分散体中，以公转200r/min，自传4000r/min的速度搅拌，温度控制在20℃进行真空搅拌直至浆料细度5μm，得到石墨烯散热涂料。其中，石墨烯表面还有少量极性官能团，所述官能团为羟基、羧基或氨基，石墨烯的石墨层数为1～10层，石墨烯的径向尺寸为10～25μm。石墨烯分散剂为硫酸钙晶须和氢化蓖麻油的混合物，硫酸钙晶须和氢化蓖麻油的重量比为3：1。消泡剂为二甲基硅油和白炭黑的混混合物，二甲基硅油和白炭黑的重量比为1：3、绝缘导热填料为氧化镁、氧化铝、碳化硅、氮化铝、氮化硼、氧化锌中的一种或几种混合物；所述绝缘导热填料粒径为5～50nm。实施例二：一种石墨烯散热涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)分别称取质量比为10wt％：50wt％：0.08wt％：0.08wt％：0.8wt％：0.25wt％：38.79wt％的石墨烯、绝缘导热填料、石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂、消泡剂和去离子水；(2)干混：将石墨烯粉体、绝缘导热填料加入到真空搅拌机中，真空混合30min；(3)将石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂和去离子水的四分之三添加到步骤(2)中，先以公转30r/min，自转700r/min的速度搅拌30min，然后按公转250r/min，自传3500r/min的速度搅拌3.5h。至充分分散均匀，温度控制在30℃；(4)将消泡剂和剩下的四分之一的去离子水加入到步骤(3)的分散体中，以公转250r/min，自传3500r/min的速度搅拌，温度控制在30℃进行真空搅拌直至浆料细度10μm，得到石墨烯散热涂料。其中，石墨烯表面还有少量极性官能团，所述官能团为羟基、羧基或氨基，石墨烯的石墨层数为1～10层，石墨烯的径向尺寸为10～25μm。石墨烯分散剂为硫酸钙晶须和氢化蓖麻油的混合物，硫酸钙晶须和氢化蓖麻油的重量比为2：1。消泡剂为二甲基硅油和白炭黑的混混合物，二甲基硅油和白炭黑的重量比为1：2、绝缘导热填料为氧化镁、氧化铝、碳化硅、氮化铝、氮化硼、氧化锌中的一种或几种混合物；所述绝缘导热填料粒径为5～50nm。实施例三：一种石墨烯散热涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)分别称取质量比为30wt％：30wt％：0.5wt％：0.5wt％：0.1wt％：0.2wt％：38.7wt％的石墨烯、绝缘导热填料、石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂、消泡剂和去离子水；...

【技术保护点】
1.一种石墨烯散热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)分别称取质量比为10～40wt％：20～50wt％：0.08～0.8wt％：0.08～0.8wt％：0.05～0.8wt％：0.05～0.25wt％：20～40wt％的石墨烯、绝缘导热填料、石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂、消泡剂和去离子水；/n(2)干混：将石墨烯粉体、绝缘导热填料加入到真空搅拌机中，真空混合30～40min；/n(3)将石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂和去离子水的四分之三添加到步骤(2)中，真空搅拌3～4h至充分分散均匀；/n(4)将消泡剂和剩下的四分之一的去离子水加入到步骤(3)的分散体中，进行真空搅拌直至浆料细度5～10μm，得到石墨烯散热涂料。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯散热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分别称取质量比为10～40wt％：20～50wt％：0.08～0.8wt％：0.08～0.8wt％：0.05～0.8wt％：0.05～0.25wt％：20～40wt％的石墨烯、绝缘导热填料、石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂、消泡剂和去离子水；
(2)干混：将石墨烯粉体、绝缘导热填料加入到真空搅拌机中，真空混合30～40min；
(3)将石墨烯分散剂、流平剂、粘结剂和去离子水的四分之三添加到步骤(2)中，真空搅拌3～4h至充分分散均匀；
(4)将消泡剂和剩下的四分之一的去离子水加入到步骤(3)的分散体中，进行真空搅拌直至浆料细度5～10μm，得到石墨烯散热涂料。


2.如权利要求1所述的一种石墨烯散热涂料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯表面还有少量极性官能团，所述官能团为羟基、羧基或氨基，石墨烯的石墨层数为1～10层，所述石墨烯的径向尺寸为10～25μm。


3.如权利要求1所述的一种石墨烯散热涂料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯分散剂为硫酸钙晶须和氢化蓖麻油的混合物，硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雄焱，
申请(专利权)人：胡雄焱，
类型：发明
国别省市：湖南;43