[发明专利]一种热固化导热散热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导热散热涂料及其制备方法，更具体的说,涉及一种热固化导热散热涂料及其制备方法。

背景技术

国内高功率密度电子工业器件向尺寸小型化、结构紧凑化、功能多元化方向发展，由此引起的导热散热问题已经严重影响到高功率电子器件的工作稳定和可靠性。目前电子器件上所用的热控件一般采用金属材料，但是该类材料质量重、热膨胀系数大等，极大地限制了其作为封装散热材料的广泛使用。所以，研究和开发薄化、质量轻、导热率高的新材料，对于实现部件各尺寸应用装置轻量化和运行高效化具有重要意义。

溶剂型涂料的固化时间长、高能耗，固化时间往往需要一个小时左右，固化温度需要达到摄氏150度，同时溶剂型树脂需要加入溶剂型稀释剂，在固化过程中稀释剂挥发量大，导致损失较大，生产成本并造成一定的环境污染。

目前国内外在导热散热涂料方面的研究并不多，局限在溶剂型涂料，如中国专利申请号CN200810146607.5一种散热涂料及其制备方法中，采用硅树脂和有机溶剂，添加碳化硅、铝粉和氧化锌来制备散热涂料，用于散热设备上；同时溶剂型涂料中添加的油墨组分具有高耐温性、高阻燃性、高硬度、无卤的特点，主要适用于印刷电路板无铅焊接和无铅吹锡（热风整平）工艺，但其并不具有良好的导热散热效果，另外其采用油墨色浆，与无机导热填料的混合性较差，对无机导热材料的平均粒径大小要求很高，需要达到微米级，且无法获得性能优异的导热材料；炭黑具有良好的导热散热效果，但其在与涂料中其他成分的结合比较困难，得到黑色涂层比较困难，同时生产成本也较高。

发明内容

发明要解决的技术问题

针对现有溶剂型导热散热涂料成膜固化时间往往需要一个小时左右，固化温度需要达到摄氏150度，造成的耗能和环境污染问题，本发明提供一种热固化导热散热涂料及其制备方法，特别适用于高功率密度电子工业器件制造领域中，可在温度70摄氏度固化，涂层散热效果明显。

技术方案

一种热固化导热散热涂料，包括丙烯酸树酯、硝化棉树酯、溶剂、助剂、染色剂和无机填料，其重量配比如下：丙烯酸树酯 25%-30%， 硝化棉树酯25%-30%，溶剂 15%-20%，助剂2%-4%， 染色剂2%-3%，无机填料20%-30%。 所述溶剂为醋酸丁酯 (CAS:123-86-4)、正丁醇和乙基溶纤剂( CAS:110-80-5)混合的溶剂，其组分质量比为2：2：1。所述助剂包括消泡剂和流平剂，消泡剂和流平剂质量比为1：1，其中消泡剂为有机硅类消泡剂，流平剂为有机氟类流平剂。

所述的无机填料为氮化铝、氮化硼、氧化铝、碳化硅、铜粉或两种以上组合。所述氮化铝和氮化硼平均粒径为0.5～3微米，所述的染色剂为油墨或炭黑，氧化铝、铜粉、碳化硅和炭黑平均粒径为1～3微米。

炭黑材料使用郑州泰瑞有限责任公司生产的型号为TR1805的炭黑。

热固化导热散热涂料，其制备方法步骤为：

（1）配置各组分配比，将所有醋酸丁酯、正丁醇和乙基溶纤剂混合均匀，将全部丙烯酸树酯和硝化棉树酯溶解于上述混合溶剂中，形成树脂溶液。

（2）取步骤（1）中全部质量的树脂溶液，与染色剂混合，在常温800-1000转/分钟条件下搅拌均匀，形成漆料。

（3）将步骤（2）中漆料倒入砂磨机中研磨分散至细度达到5微米，再加入无机填料，在常温800-1000转/分钟条件下搅拌均匀稳定后，即得目标涂料。

所述步骤（3）中无机填料为氮化铝、氮化硼、氧化铝、碳化硅、铜粉或两种以上组合。

有益效果

    本发明相对于现有溶剂型散热涂料，生产成本得到有效的控制，生产效率获得明显提高；同时在涂覆散热表面需固化的时间减少到十分钟，同时固化温度可为70摄氏度；同时使用炭黑除染色作用，并可增加配方散热功能，使用硝化棉树脂具有干燥快，具有较好的硬度和亮度平整光亮耐候性较好，缩短施工周期，提高生产效率。本涂料并具有良好阻燃绝缘、耐高温并有优良耐腐蚀性能，使得使用本发明涂层的导热散热效果相对普通涂层得到明显的增强。

具体实施方式

以下结合实例对本发明作进一步具体描述。

下述实施例中使用的丙烯酸树酯为：纽佩斯热固性丙烯酸树脂 (上海凯茵化工有限公司 型号：Setalux 1757  CAS:9003-01-4)。