导热涂料和导热膜的制备方法、导热涂料、导热膜技术

本申请提供一种导热涂料的制备方法，其包括以下步骤：将碳纳米管、氧化石墨烯分散在水中，形成氧化石墨烯/碳纳米管复合分散液；将树脂粘结剂加入所述复合分散液中进行搅拌得到第一浆料；在所述第一浆料中加入光引发剂、附着力促进剂及还原剂进行搅拌得到第二浆料；过滤所述第二浆料得到所述导热涂料，其中，所述导热涂料包括：10～30重量份的所述氧化石墨烯、5～15重量份的所述碳纳米管、30～50重量份的所述树脂粘结剂、0.3～4重量份的所述光引发剂、0.2～10重量份的所述附着力促进剂、0.5～3重量份的所述还原剂以及可接受量的所述水。本申请还提供导热膜的制备方法及制得的导热涂料和导热膜。

【技术实现步骤摘要】
导热涂料和导热膜的制备方法、导热涂料、导热膜
本专利技术涉及电子产品散热
，特别涉及一种导热涂料和导热膜的制备方法及制得的导热涂料和导热膜。
技术介绍
随着高功率微纳电子器件、半导体激光显示以及多核智能手机及移动设备的快速发展，设备电子元件在使用过程中产生的热量需要及时疏散以保证其能高效、可靠地工作，因此散热能力成为器件使用寿命的首要影响因素。目前，市场上的散热主流产品为碳纳米管/石墨类导热膜。然而，在制备该类产品时，存在碳纳米管与石墨烯团聚难分散的问题，且为提高与石墨烯/碳纳米管的相容性，通常采用N,N～二甲基甲酰胺、N～甲基～2～吡咯烷酮、二甲亚砜等有毒有机溶剂进行制备。
技术实现思路
基于以上现有技术的不足，本专利技术旨在于提供一种分散均匀且环保的导热涂料和导热膜的制备方法及导热涂料和导热膜。本申请实施例提供一种导热涂料的制备方法，其包括以下步骤：将碳纳米管、氧化石墨烯分散在水中，形成氧化石墨烯/碳纳米管复合分散液；将树脂粘结剂加入所述复合分散液中进行搅拌得到第一浆料；在所述第一浆料中加入光引发剂、附着力促进剂及还原剂进行搅拌得到第二浆料；过滤所述第二浆料得到所述导热涂料，其中，所述导热涂料包括：10～30重量份的所述氧化石墨烯、5～15重量份的所述碳纳米管、30～50重量份的所述树脂粘结剂、0.3～4重量份的所述光引发剂、0.2～10重量份的所述附着力促进剂、0.5～3重量份的所述还原剂以及可接受量的所述水。在一些实施例中，将碳纳米管、氧化石墨烯分散在水中的分散时间为2～2.5h。在一些实施例中，采用包括机械搅拌、超声波及球磨的至少一种分散方式将碳纳米管、氧化石墨烯分散在水中。在一些实施例中，所述树脂粘结剂为丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、有机硅改性树脂中的一种或几种；所述光引发剂为芳酮类光引发剂；所述附着力促进剂为含有环氧官能团的有机硅聚合物。在一些实施例中，所述还原剂为葡萄糖、柠檬酸、羧甲基纤维素的一种或多种。在一些实施例中，在过滤所述第二浆料得到所述导热涂料之前还包括以下步骤：在第二浆料中加入消泡剂及/或流平剂。本申请还提供一种导热膜的制备方法，其包括以下步骤：采用上述任一种制备方法制得所述导热涂料；将所述导热涂料涂布在一基材上；采用紫外光照射固化所述导热涂料，以形成所述导热膜。本申请还提供一种导热涂料，包括以下重量份的原料：氧化石墨烯10～30重量份、碳纳米管5～15重量份、树脂粘结剂30～50重量份、光引发剂0.3～4重量份、附着力促进剂0.2～10重量份、还原剂0.5-3重量份以及可接受量的水。在一些实施例中，所述树脂粘结剂为丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、有机硅改性树脂中的一种或几种；所述光引发剂为芳酮类光引发剂；所述附着力促进剂为含有环氧官能团的有机硅聚合物；所述还原剂为葡萄糖、柠檬酸、羧甲基纤维素的一种或多种。本申请还提供一种导热膜，其采用上述导热涂料通过紫外光固化制得。本专利技术提供的的导热涂料及导热膜的制备方法中，采用氧化石墨烯作为碳纳米管的分散剂，碳纳米管附着在氧化石墨烯的表面并通过侧壁上的π～π键与石墨烯共轭搭接，碳纳米管和氧化石墨烯可均匀分散于导热涂料中，进而避免碳纳米管和氧化石墨烯出现团聚现象。本申请提供的导热涂料及导热膜具有优异力学性能和良好的散热效果。具体实施方式下面将结合实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术提供一种导热涂料的制备方法，所述导热涂料用于涂覆在基材上通过紫外光固化形成导热膜。该制备方法包括以下步骤：S1：将碳纳米管、氧化石墨烯分散在水中，形成氧化石墨烯/碳纳米管复合分散液。所述氧化石墨烯含有亲水基团，例如羟基、羧基等，其在水中具有良好的溶解性，从其边缘到中央表现出亲水到疏水的性质分布。所述氧化石墨烯用作碳纳米管的分散剂，用于分散碳纳米管。所述碳纳米管附着在所述氧化石墨烯表面并通过其侧壁上的π～π键与所述氧化石墨烯共轭搭接，形成氧化石墨烯～碳纳米管杂化结构并能稳定的分散在所述水溶液中。所述氧化石墨烯可为单层或多层石墨烯，其重量份为10～30份。可选的，所述氧化石墨烯的片径为100nm～1μm，在此尺寸下的氧化石墨烯能够达到均匀分散碳纳米管的最佳效果，形成三维导热通道，提升产品的导热性能。可选的，所述碳纳米管的直径为20nm～50nm，其长度为15μm，其重量份为5～15份。步骤S1中，水作为分散介质，其用量没有具体限制，只要足够导热涂料配方体系分散均匀，且符合所需粘度即可。所述碳纳米管包括功能化碳纳米管，例如羟基化碳纳米管、羧基化碳纳米管等。本申请中“功能化碳纳米管”是指经过表面改性的碳纳米管。步骤S1中，可采用机械搅拌、超声波、球磨等至少一种分散方式将碳纳米管、氧化石墨烯分散在水中，分散时间为2～2.5h。S2：将树脂粘结剂加入所述复合分散液中进行搅拌得到第一浆料。树脂粘结剂加入复合分散液中进行搅拌的时间为1～3h。所述树脂粘结剂作为成膜物质，其具有较低的玻璃化转变温度及优异的抗弯折性能。所述树脂粘结剂可为丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、有机硅改性树脂中的一种或几种，其重量份为30～50份。S3：在所述第一浆料中加入光引发剂、附着力促进剂及还原剂进行搅拌得到第二浆料。在所述第一浆料中加入光引发剂、附着力促进剂及还原剂进行搅拌的时间为20min-1h。所述光引发剂用作固化剂，用于提高所述树脂粘结剂的固化，促使碳纳米管与氧化石墨烯复合。复合时，碳纳米管形成连续网络，氧化石墨烯二维片层填补空隙优化网络，碳纳米管和氧化石墨烯二者协同形成三维网状结构。获得的涂层具备良好的耐候性、耐高温性等机械性能。可选的，所述光引发剂为芳酮类光引发剂，例如为Darocur2959，1173，184，651。所述光引发剂的重量占所述树脂粘结剂的重量的1～8％，即所述光引发剂的重量份为0.3～4份。所述附着力促进剂用于提高所述导热涂料与基材的附着力。所述附着力促进剂为含有环氧官能团的有机硅聚合物，其重量份为0.2～10份。所述附着力促进剂可为烷基硅氧烷。所述导热涂料在进行紫外光固化时，紫外光照射所述导热涂料，水发生电离，产生水合离子，促使所述氧化石墨烯被还原为石墨烯。所述还原剂用于在进行紫外光固化时，辅助氧化石墨烯在水溶液中的紫外还原，进一步促使所述氧化石墨烯被还原为石墨烯。所述还原剂可为葡萄糖、柠檬酸、羧甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将碳纳米管、氧化石墨烯分散在水中，形成氧化石墨烯/碳纳米管复合分散液；/n将树脂粘结剂加入所述复合分散液中进行搅拌得到第一浆料；/n在所述第一浆料中加入光引发剂、附着力促进剂及还原剂进行搅拌得到第二浆料；/n过滤所述第二浆料得到所述导热涂料，其中，所述导热涂料包括：10～30重量份的所述氧化石墨烯、5～15重量份的所述碳纳米管、30～50重量份的所述树脂粘结剂、0.3～4重量份的所述光引发剂、0.2～10重量份的所述附着力促进剂、0.5～3重量份的所述还原剂以及可接受量的所述水。/n

【技术特征摘要】
1.一种导热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将碳纳米管、氧化石墨烯分散在水中，形成氧化石墨烯/碳纳米管复合分散液；
将树脂粘结剂加入所述复合分散液中进行搅拌得到第一浆料；
在所述第一浆料中加入光引发剂、附着力促进剂及还原剂进行搅拌得到第二浆料；
过滤所述第二浆料得到所述导热涂料，其中，所述导热涂料包括：10～30重量份的所述氧化石墨烯、5～15重量份的所述碳纳米管、30～50重量份的所述树脂粘结剂、0.3～4重量份的所述光引发剂、0.2～10重量份的所述附着力促进剂、0.5～3重量份的所述还原剂以及可接受量的所述水。


2.如权利要求1所述的导热涂料的制备方法，其特征在于，将碳纳米管、氧化石墨烯分散在水中的分散时间为2～2.5h。


3.如权利要求1所述的导热涂料的制备方法，其特征在于，采用包括机械搅拌、超声波及球磨的至少一种分散方式将碳纳米管、氧化石墨烯分散在水中。


4.如权利要求1所述的导热涂料的制备方法，其特征在于，所述树脂粘结剂为丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、有机硅改性树脂中的一种或几种；所述光引发剂为芳酮类光引发剂；所述附着力促进剂为含有环氧官能团的有机硅聚合物。


5.如权利要求1所述的导...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬霜，刘果，程春霞，周曦丹，程月龙，许婷婷，
申请(专利权)人：深圳前海皓隆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44