【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于散热涂料制备领域，特别涉及一种纳米微通道包覆的多功能涂料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、电子元件一般具有尺寸小、持续工作时间长和工作环境封闭的特点，而随着电子设备逐渐智能化、小型化、集成化的发展趋势，电子元件的输入功率不断提高，造成电子元件的热流密度非常高，若电子元器件产生的大量热量聚集在设备内部无法进行及时有效散热，将会导致设备局部过热、运行效率下降、设备稳定性降低、甚至是设备产生故障，缩短使用寿命，增加运营和维护成本等问题，因此，如何解决散热问题成为当前关注的焦点。
2、常见的传热机制有三种：热传导、热对流、热辐射。目前常见的散热技术主要从减少电子元件本身的热阻和开发良好的二次散热机构入手。但这些方法受成本和效果制约，应用并不广泛。现有技术中，将涂层技术应用于电子元件散热领域出现了很好的效果。涂层技术即指散热涂料，往往是复合型高分子材料，涂覆于电子元件表面，依靠强化物体表面的热传导及热辐射能力，将发热源热量传导到散热器，再通过散热器进行有效散热，提高表面的散热效率，实现降温散热的目的。
3、专利技术专利cn 114507465a公开了一种有机硅改性的氮化硼散热涂料的制备方法，使氮化硼不易在外力作用下变成更小粒径，同时改性后表面的活性基团提高了氮化硼的分散持久性以及和树脂的亲和能力，提高了导热系数，然而氮化硼表面改性得到的活性基团与包裹材料的键合作用有限，虽然可以在一定程度上提高散热能力，但持久散热力可能不足；专利技术专利cn 117384515a公开了一种干式变压器用高散热绝缘防护涂
4、因此，亟需一种导热性能强，散热效果快速持久且具有更多功能期待例如自清洁性能的多功能涂料，以满足电子元件快速发展带来的更多更高的散热需求。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种纳米微通道包覆的多功能涂料，该多功能涂料与电子元件基材间具有较强的附着力，同时可以使发热体快速持久地降温散热；同时，当电子元件喷涂多功能涂料后，除了散热外还兼具疏水疏尘性能，采用空气风管即可有效除尘。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术一方面提供了一种纳米微通道包覆的多功能涂料，所述多功能涂料包含以下重量份的原料：10～25份有机硅改性乙烯基树脂、10～15份含环氧基团硅氧烷、40～45份无机填料、4～10份聚酯树脂、5～10份氧化物改性石墨烯、5～10份醇类有机溶剂和10～20份去离子水。
4、优选地，所述有机硅改性乙烯基树脂中所述有机硅和乙烯基树脂的质量比为(0.1～2)：10。
5、优选地，所述有机硅改性乙烯基树脂的制备步骤如下：
6、在加入异丙醇回流的500ml反应器中加入乙烯基树脂，搅拌均匀，随后缓慢升温至80～90℃预热，再滴加氢封端聚二甲基硅氧烷和催化剂，反应10～30min，滴加完成后，保温1～10h，得到有机硅改性乙烯基树脂。
7、优选地，所述氢封端聚二甲基硅氧烷和乙烯基树脂的质量比为(0.1～2)：10。
8、进一步优选地，所述氢封端聚二甲基硅氧烷和乙烯基树脂的质量比为1.1：10。
9、优选地，所述催化剂为卡斯特催化剂。
10、进一步优选地，所述催化剂的投加量为氢封端聚二甲基硅氧烷质量的0.01～0.1％。
11、优选地，所述含环氧基团的硅氧烷为kh560。
12、申请人以有机硅改性乙烯基树脂为主要成膜物质，加入含环氧基团的硅氧烷，通过其含有的烷氧基、羟基、环氧基等可以在基材表面形成致密的枝状或嵌段共聚物涂层以提高涂料的绝缘性能，并通过有效搭接在成膜物质中形成导热链，耦合体系中硅氧烷的化学链接作用保证了多功能涂料在长度和厚度方向的导热性均得到提高，同时实现了均匀导热，既有利于热量的扩散，也避免了局部导热对涂层使用寿命的不利影响。
13、优选地，每份所述无机填料包含以下重量份的原料：8～15份氧化硅、10～30份碳化硅、10～15份氧化镁、8～15份氧化锆和1～10份银粉。
14、本专利技术以氧化硅、碳化硅、氧化镁、氧化锆和银粉等多种无机填料复配使用，主要调控利用导热粒子的耐热性能以及结构硬度，当其搭接在导热链的表面时形成具有多形状通道的散热体系，同时使该散热涂料的抗冷热冲击能力得到了有效提升，使涂层具有更好的机械性能和结构稳定性。
15、优选地，所述聚酯树脂为聚甲基丙烯酸甲酯。
16、优选地，所述氧化物改性石墨烯为氧化锌改性石墨烯。
17、优选地，所述氧化物改性石墨烯的制备步骤如下：
18、在反应器中加入石墨烯和去离子水，升温至70～90℃，搅拌，调节ph为中性得到第一反应物；再将氧化锌溶液缓慢滴入第一反应物中，调节ph为中性，反应1～3h，得到第二反应物；将第二反应物过滤、干燥、煅烧得氧化物改性石墨烯。
19、优选地，所述石墨烯的粒径为10～50μm；
20、进一步优选地，所述石墨烯和去离子水的质量比为1：(1.5～4)。
21、优选地，所述氧化锌溶液的浓度为1～3m；
22、进一步优选地，所述氧化锌溶液和第一反应物的质量比为(0.5～1.5)：1。
23、申请人通过加入金属氧化物对高导热物质石墨烯进行改性，发现多功能涂料的散热性能显著提高，可能的原因是氧化锌包覆在石墨烯表面原位生长，两者间形成了有效搭接，增加了涂层中的热传导通道，丰富了导热网络，实现高效散热；同时由于两者之间表面结合作用力强，与涂料体系其它组分均匀分散，使多功能涂料的散热作用快速且持久。
24、优选地，所述醇类有机溶剂为异丙醇和/或正丁醇。
25、优选地，所述多功能涂料还包含稀土粉；
26、优选地，所述稀土粉为氧化钇粉，粒度为30-50nm。
27、优选地，所述稀土粉和氧化物改性石墨烯的质量比为(0.5～0.8)：1。
28、申请人通过掺杂稀土粉并且调控稀土粉与氧化物改性石墨烯的质量比，使多功能涂料具备更高的热辐射率和导温效率，可能的原因是在改性石墨烯表面原位生长的氧化物对稀土粉的结构起到了一定的支撑作用，维持并增大了稀土粉的散热面积，在较低稀土粉投加量下即可辅助提升涂料的热导率。
29、本专利技术另一方面还提供了一种纳米微通道包覆的多功能涂料的制备方法，包括以下步骤：
30、将含环氧基团硅氧烷、无机填料、聚酯树脂、氧化物改性石墨烯、醇类有机溶剂和去离子水进行混合，得第一混合料；再将第一混合料和有机硅改性乙烯基树脂混合，得第二混合料，即为多功能涂料。
31、本专利技术再一方面还提供了一种纳米微通道包覆的多功能涂料在电子元件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纳米微通道包覆的多功能涂料，其特征在于，所述多功能涂料包含以下重量份的原料：10～25份有机硅改性乙烯基树脂、10～15份含环氧基团硅氧烷、40～45份无机填料、4～10份聚酯树脂、5～10份氧化物改性石墨烯、5～10份醇类有机溶剂和10～20份去离子水。
2.根据权利要求1所述纳米微通道包覆的多功能涂料，其特征在于，所述有机硅改性乙烯基树脂的制备步骤如下：
3.根据权利要求2所述纳米微通道包覆的多功能涂料，其特征在于，所述氢封端聚二甲基硅氧烷和乙烯基树脂的质量比为(0.1～2)：10。
4.根据权利要求1所述纳米微通道包覆的多功能涂料，其特征在于，所述含环氧基团的硅氧烷为KH560。
5.根据权利要求1所述纳米微通道包覆的多功能涂料，其特征在于，每份所述无机填料包含以下重量份的原料：8～15份氧化硅、10～30份碳化硅、10～15份氧化镁、8～15份氧化锆和1～10份银粉。
6.根据权利要求1所述纳米微通道包覆的多功能涂料，其特征在于，所述氧化物改性石墨烯为氧化锌改性石墨烯。
7.根据权利要求6所述
8.根据权利要求1所述纳米微通道包覆的多功能涂料，其特征在于，所述多功能涂料还包含稀土粉。
9.一种权利要求1-7任一项所述纳米微通道包覆的多功能涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种权利要求1-8任一项所述纳米微通道包覆的多功能涂料在电子元件领域的应用，包含在电池领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米微通道包覆的多功能涂料，其特征在于，所述多功能涂料包含以下重量份的原料：10～25份有机硅改性乙烯基树脂、10～15份含环氧基团硅氧烷、40～45份无机填料、4～10份聚酯树脂、5～10份氧化物改性石墨烯、5～10份醇类有机溶剂和10～20份去离子水。
2.根据权利要求1所述纳米微通道包覆的多功能涂料，其特征在于，所述有机硅改性乙烯基树脂的制备步骤如下：
3.根据权利要求2所述纳米微通道包覆的多功能涂料，其特征在于，所述氢封端聚二甲基硅氧烷和乙烯基树脂的质量比为(0.1～2)：10。
4.根据权利要求1所述纳米微通道包覆的多功能涂料，其特征在于，所述含环氧基团的硅氧烷为kh560。
5.根据权利要求1所述纳米微通道包覆的多功能涂料，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈弘滨，蔡孟轩，沈弘祚，
申请(专利权)人：汇聚精密科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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