一种耐磨石墨烯导热涂料及其制备方法和应用技术

为解决现有技术中石墨烯导热涂料耐磨性差，限制应用领域的问题，本发明专利技术提供一种一种耐磨石墨烯导热涂料及其制备方法和应用。一种耐磨石墨烯导热涂料，按质量份数由10

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨石墨烯导热涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于导热涂料
，具体涉及一种耐磨石墨烯导热涂料及其制备方法和应用。
[0002]
技术介绍

[0003]科学技术的发展带来电子设备的不断更新换代，在提高电子设备运行性能的同时，元器件的发热量也在不断提升，如果运行中的元器件持续散发出的热量不能被释放而持续积累，导致温度升高，再次情况下元器件不得不降低运行频率，以达到对设备的保护，这就带来了电子设备的运行效果的下降，影响消费者使用体验。并且随着工厂自动化程度的提高，生产车间内也使用了大量的电子设备用以辅助生产，如果不能很好地将热量排放，温度的不断升高极易引起火灾，造成极大的生产、经济损失。
[0004]石墨烯是一种具有高热导率的材料，将含有石墨烯的涂料涂覆在电子设备内高发热体的表面，利用其较高的热导率能够有效散热，提高电子设备的使用体验，降低安全事故发生的概率。但当然使用的石墨烯涂料的耐磨性差，限制了其的广泛应用。
[0005]
技术实现思路

[0006]为解决现有技术中石墨烯导热涂料耐磨性差，限制应用领域的问题，本专利技术提供一种一种耐磨石墨烯导热涂料及其制备方法和应用。
[0007]本专利技术采用的方案如下：一种耐磨石墨烯导热涂料，按质量份数由10
‑
25份石墨烯、8
‑
15份环氧树脂、8
‑
15份酚醛树脂、8
‑
10份N
‑
羟甲基丙烯酰胺、5
‑
10份分散剂、8
‑
12份粘结剂、2
‑
5份消泡剂、3
‑
6份抗老化剂、12
‑
15份纳米无机氧化物、5
‑
8份纳米铬粉、5
‑
8份导热辅助粉和28
‑
32份溶剂组成；所述消泡剂是聚二甲基硅氧烷，所述抗老化剂是防老剂RD，所述纳米无机氧化物是纳米二氧化钛和纳米二氧化锆按照质量比为1:0.8
‑
1.2的混合物，所述纳米铬粉的粒径是80
‑
100nm，所述溶剂是无水乙醇。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述石墨烯是氧化石墨烯或氮掺杂石墨烯。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述分散剂是EFKA4560、DP512或DP518。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述纳米无机氧化物是纳米无机氧化物纤维。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述纳米无机氧化物纤维的长度是100
‑
300nm，直径是50
‑
80nm。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述导热辅助粉是亚纳米金属颗粒，粒径是600
‑
800nm。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述导热辅助粉是亚纳米银、亚纳米铜或亚纳
米铝其中的一种或几种的混合。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述导热辅助粉是亚纳米银和亚纳米铜按照质量比为1:0.5
‑
0.8混合得到的混合物。
[0015]一种耐磨石墨烯导热涂料的制备方法，包括以下步骤：A、按所述质量份数将石墨烯和分散剂加入溶剂中，超声分散30
‑
60min，得到石墨烯分散液；B、将步骤A得到的石墨烯分散液加入到环氧树脂和酚醛树脂的混合物中，在60
‑
80℃下以600
‑
800rpm的速率搅拌1.5
‑
3h；C、加入N
‑
羟甲基丙烯酰胺、粘结剂、消泡剂、抗老化剂、纳米无机氧化物、纳米铬粉和导热辅助粉，继续搅拌3
‑
5h；D、将步骤C得到的混合浆料在密封，并在30
‑
50℃温度下静置2
‑
5小时直至气泡消失，得到所述耐磨石墨烯导热涂料。
[0016]一种耐磨石墨烯导热涂料在电子设备散热涂层中的应用。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：（1）本专利技术提供了一种耐磨导热石墨烯涂料，原料易于得到，成本低廉，制备方法简单，是一种新型的散热方案；（2）制备的导热石墨烯的导热系数均在4.68 W/(m
·
K)以上，并且在耐磨性能的测试中也表现出了良好的效果。
[0018]具体实施方式
[0019]以下结合实施例对本专利技术作进一步的描述，实施例仅用于对本专利技术进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本专利技术权利要求范围内。
[0020]实施例1一种耐磨石墨烯导热涂料，按质量份数由10份石墨烯、8份环氧树脂、8份酚醛树脂、8份N
‑
羟甲基丙烯酰胺、5份分散剂、8份粘结剂、2份消泡剂、3份抗老化剂、12份纳米无机氧化物、5份纳米铬粉、5份导热辅助粉和28份溶剂组成；所述消泡剂是聚二甲基硅氧烷，所述抗老化剂是防老剂RD，所述纳米无机氧化物是纳米二氧化钛和纳米二氧化锆按照质量比为1:0.8的混合物，所述纳米铬粉的粒径是80
‑
100nm，所述溶剂是无水乙醇。
[0021]具体地，所述分散剂是EFKA4560。
[0022]具体地，所述纳米无机氧化物是纳米无机氧化物纤维。
[0023]具体地，所述纳米无机氧化物纤维的长度是100
‑
300nm，直径是50
‑
80nm。
[0024]具体地，所述导热辅助粉是亚纳米金属颗粒，粒径是600
‑
800nm。
[0025]具体地，所述导热辅助粉是亚纳米银。
[0026]上述耐磨石墨烯导热涂料的制备方法，包括以下步骤：A、按所述质量份数将石墨烯和分散剂加入溶剂中，超声分散30min，得到石墨烯分散液；
B、将步骤A得到的石墨烯分散液加入到环氧树脂和酚醛树脂的混合物中，在60℃下以600rpm的速率搅拌1.5h；C、加入N
‑
羟甲基丙烯酰胺、粘结剂、消泡剂、抗老化剂、纳米无机氧化物、纳米铬粉和导热辅助粉，继续搅拌3h；D、将步骤C得到的混合浆料在密封，并在30℃温度下静置2小时直至气泡消失，得到所述耐磨石墨烯导热涂料。
[0027]上述耐磨石墨烯导热涂料在电子设备散热涂层中的应用。
[0028]实施例2一种耐磨石墨烯导热涂料，按质量份数由25份石墨烯、15份环氧树脂、15份酚醛树脂、10份N
‑
羟甲基丙烯酰胺、10份分散剂、12份粘结剂、5份消泡剂、6份抗老化剂、15份纳米无机氧化物、8份纳米铬粉、8份导热辅助粉和32份溶剂组成；所述消泡剂是聚二甲基硅氧烷，所述抗老化剂是防老剂RD，所述纳米无机氧化物是纳米二氧化钛和纳米二氧化锆按照质量比为1:1.2的混合物，所述纳米铬粉的粒径是80
‑
100nm，所述溶剂是无水乙醇。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨石墨烯导热涂料，其特征在于：按质量份数由10
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25份石墨烯、8
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15份环氧树脂、8
‑
15份酚醛树脂、8
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10份N
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羟甲基丙烯酰胺、5
‑
10份分散剂、8
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12份粘结剂、2
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5份消泡剂、3
‑
6份抗老化剂、12
‑
15份纳米无机氧化物、5
‑
8份纳米铬粉、5
‑
8份导热辅助粉和28
‑
32份溶剂组成；所述消泡剂是聚二甲基硅氧烷，所述抗老化剂是防老剂RD，所述纳米无机氧化物是纳米二氧化钛和纳米二氧化锆按照质量比为1:0.8
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1.2的混合物，所述纳米铬粉的粒径是80
‑
100nm，所述溶剂是无水乙醇。2.根据权利要求1所述的耐磨石墨烯导热涂料，其特征在于：所述石墨烯是氧化石墨烯或氮掺杂石墨烯。3.根据权利要求1所述的耐磨石墨烯导热涂料，其特征在于：所述分散剂是EFKA4560、DP512或DP518。4.根据权利要求1所述的耐磨石墨烯导热涂料，其特征在于：所述纳米无机氧化物是纳米无机氧化物纤维。5.根据权利要求4所述的耐磨石墨烯导热涂料，其特征在于：所述纳米无机氧化物纤维的长度是100
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【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，史恒，
申请(专利权)人：南京悠谷知识产权服务有限公司，
类型：发明
国别省市：