石墨烯散热粉末涂料及其制备方法和石墨烯散热涂层的制备方法技术

本发明专利技术提供一种石墨烯散热粉末涂料及其制备方法和石墨烯散热涂层的制备方法，包括：将石墨烯和蜡加入混料机中采用机械共混法混合，得到石墨烯预混物；对石墨烯预混物进行加热，通过对辊机对加热后的石墨烯预混物压片并进行冷却，经过粉碎和过筛，得到石墨烯

【技术实现步骤摘要】
石墨烯散热粉末涂料及其制备方法和石墨烯散热涂层的制备方法


[0001]本专利技术属于石墨烯
，具体涉及一种石墨烯散热粉末涂料及其制备方法和石墨烯散热涂层的制备方法。

技术介绍

[0002]本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
[0003]目前石墨烯散热涂料分为水性涂料、溶剂性涂料、粉末涂料。粉末涂料由于其绿色、环保、无污染、利用率高、涂层厚度可控性强等优点而备受涂料行业的关注。粉末涂料大多采用熔融共混法制备石墨烯散热涂层，但存在石墨烯含量过低，石墨烯在基体中的平均间距较大，接触的几率很小，无法形成连通的导热通道的问题，导致散热效果较差。但石墨烯含量太高，石墨烯在基体中易团聚，无法发挥较优的散热效果。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术的第一方面提出了一种石墨烯散热粉末涂料的制备方法，包括：
[0005]步骤1)将石墨烯和蜡加入混料机中采用机械共混法混合，得到石墨烯预混物；
[0006]步骤2)对所述石墨烯预混物进行加热，通过对辊机对加热后的所述石墨烯预混物压片并进行冷却，经过粉碎和过筛，得到石墨烯
‑
蜡颗粒；
[0007]步骤3)将所述石墨烯
‑
蜡颗粒、树脂、固化剂、流平剂、消泡剂和填料加入混料机中混合，得到混合料；
[0008]步骤4)将所述混合料倒入双螺杆挤出机中，经所述双螺杆挤出机熔融后挤出，通过辊压机进行压片，冷却得到片状物；
[0009]步骤5)将所述片状物粉碎，过筛，得到粒径D50为60
‑
80μm的石墨烯散热粉末涂料。
[0010]石墨烯含量较高时，其在基体中分散效果越好，热导率就越高，从而提高涂料的散热效果。基于以上思路，本专利技术通过蜡对石墨烯纳米片进行包裹，使得石墨烯包裹一层“罩衣”，利用蜡的相变修饰石墨烯，防止其与树脂机械预混时，石墨烯由于片层过轻而漂浮在树脂表面，而内部无法混合均匀，提高了混合后的均匀性。同时在熔融共混时蜡预热融化，流入树脂中，降低树脂粘度，从而有利于石墨烯在树脂中的分散，因此制备出的石墨烯散热粉末涂料的散热效果更优。能够满足市场对石墨烯散热涂料的需求，可以广泛应用于小型化、微型化电子设备及电子电路器件涂层的散热需求。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤1)中，所述蜡为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和聚酰胺蜡中的一种或至少两种组合，粒径30
‑
100μm。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤2)中，加热温度为80
‑
150℃。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤2)中，所述石墨烯
‑
蜡颗粒的D50为40
‑
100μm，石墨稀与蜡的质量比1:(0.5
‑
50)。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤3)中，所述树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂和聚氨酯中的一种或至少两种组合。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤3)中，所述填料为滑石粉、氧化铝、氮化硼和氧化锌中的一种或至少两种组合。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤4)中，所述双螺杆挤出机的熔融温度为80
‑
140℃，螺杆转速频率为20
‑
100Hz。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，在所述步骤5)中，所述石墨烯散热粉末涂料中所述石墨烯的含量为20
‑
30％。
[0018]本专利技术的第二方面提出了一种石墨烯散热粉末涂料，通过上述任一技术方案中的石墨烯散热粉末涂料的制备方法获得。
[0019]本专利技术实施例的石墨烯散热粉末涂料与上述任一技术方案中的石墨烯散热粉末涂料的制备方法所制备出的石墨烯散热粉末涂料所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
[0020]本专利技术的第三方面提出了一种石墨烯散热涂层的制备方法，利用上述技术方案中的石墨烯散热粉末涂料，采用静电喷涂的方式，将所述石墨烯散热粉末涂料喷涂到散热器件表面，并通过加热固化的方式形成石墨烯散热涂层。
[0021]本专利技术实施例的石墨烯散热涂层的制备方法与上述技术方案中的石墨烯散热粉末涂料所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，所述石墨烯散热涂层的厚度为50
‑
150μm，加热温度为150
‑
200℃，时间10
‑
30min。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，所述散热器件的材质为铝、铜或两者合金。
附图说明
[0024]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0025]图1为本专利技术实施例的石墨烯散热粉末涂料的制备方法的流程图；
[0026]图2为本专利技术实施例制备出的石墨烯散热粉末涂料用于平面散热器件和曲面散热器件的示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例制备出的石墨烯散热粉末涂料中的石墨烯在树脂中的形成导热通路示意图。
[0028]附图中标记如下：
[0029]1、石墨烯散热粉末涂料；11、石墨烯；12、树脂；13、导热通路；
[0030]2、石墨烯散热涂层；
[0031]3、散热器件；
[0032]4、胶粘结层；
[0033]5、电子产品。
具体实施方式
[0034]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公
开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0035]应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。
[0036]尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯散热粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括：步骤1)将石墨烯和蜡加入混料机中采用机械共混法混合，得到石墨烯预混物；步骤2)对所述石墨烯预混物进行加热，通过对辊机对加热后的所述石墨烯预混物压片并进行冷却，经过粉碎和过筛，得到石墨烯
‑
蜡颗粒；步骤3)将所述石墨烯
‑
蜡颗粒、树脂、固化剂、流平剂、消泡剂和填料加入混料机中混合，得到混合料；步骤4)将所述混合料倒入双螺杆挤出机中，经所述双螺杆挤出机熔融后挤出，通过辊压机进行压片，冷却得到片状物；步骤5)将所述片状物粉碎，过筛，得到粒径D50为60
‑
80μm的石墨烯散热粉末涂料。2.根据权利要求1所述的石墨烯散热粉末涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述蜡为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和聚酰胺蜡中的一种或至少两种组合，粒径30
‑
100μm。3.根据权利要求1所述的石墨烯散热粉末涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，加热温度为80
‑
150℃。4.根据权利要求1所述的石墨烯散热粉末涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述石墨烯
‑
蜡颗粒的D50为40
‑
100μm，石墨稀与蜡的质量比1:(0.5
‑
50)。5.根据权利要求1所述的石墨烯散热粉末涂料的制备方法，其特征在于，在所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓梅，潘卓成，潘智军，周明，
申请(专利权)人：安徽宇航派蒙健康科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：