[发明专利]一种散热器用石墨烯粉末涂料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及散热器用粉末涂料的配方设计技术领域，更具体地说，涉及一种散热器用石墨烯粉末涂料及其制备工艺。

背景技术

散热涂料是一种可提高物体表面散热效率，降低体系温度的特种涂料。粉末涂料是一种近年来逐渐兴起的新型不含溶剂100％固体粉末状涂料，具有高利用率、易涂装、耐腐蚀和环保等优点，在现代喷涂和防腐散热领域中得到了广泛应用，将散热型粉末涂料涂在电器外壳或电子器件上可显著提高电器本身或电子器件的散热效率。散热器是一种常备家用电器，因其使用时需长时间处于高温下，其表面涂膜容易泛黄、失去光泽、机械性能变差，这不但有碍美观，而且容易缩短金属构件的安全使用寿命。现有散热器的共同特点是：焊点多、焊缝长、连接部位多及静电喷涂死角多，普通的装饰用粉末涂料在对散热器的涂装过程中会出现气泡、缩孔、针孔、涂膜硬度差及表面桔皮大等缺陷，已不能满足装饰要求。

环氧树脂是非常重要的热固性高分子材料之一，具有粘结强度高，电绝缘性能好，收缩率低，加工性能好等优点，广泛应用于电子、机械、建筑等领域。石墨烯作为一种由sp²杂化的碳原子组成的二维薄层材料，具有优异的力学和热力学性能，能显著地提高材料整体的耐磨性。现有技术中，散热器表面涂覆用粉末涂料采用的将环氧树脂和石墨烯结合的技术方法尚鲜见报道，是由于石墨烯不具备类似石墨的层状结构，无法进行层间滑移，从而不能使得涂料各组分之间具有很好的相容性，容易使得涂膜整体的润滑效果不佳。因此，开发一种涂料各组分之间具有很好的相容性、涂膜整体的润滑效果较好的散热器用石墨烯粉末涂料及其制备工艺是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为克服上述背景技术中提到的技术问题，提供一种散热器用石墨烯粉末涂料及其制备工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种散热器用石墨烯粉末涂料，按重量份数计，该涂料具有如下配方：酚醛改性环氧树脂30-40份，羟基饱和聚酯树脂30-45份，固化促进剂0.2-0.6份，金红石氧化钛15-25份，聚丙烯酸丁酯0.8-1.2份，抗黄安息香0.8-1.2份，聚硅氧烷消泡剂0.5-1.2份，交联剂0.8-1.3份，氨基化石墨烯1-2份，羧基化纳米聚四氟乙烯1.5-5份，氢化蓖麻油0.4-0.8份；所述羟基饱和聚酯树脂的酸值为40-50mgKOH/g，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。

进一步限定，上述技术方案中，按重量份数计，该涂料具有如下配方：酚醛改性环氧树脂32-38份，羟基饱和聚酯树脂32-44份，固化促进剂0.3-0.5份，金红石氧化钛16-20份，聚丙烯酸丁酯0.9-1.1份，抗黄安息香0.9-1.1份，聚硅氧烷消泡剂0.6-1.1份，交联剂0.9-1.2份，氨基化石墨烯1.5-2份，羧基化纳米聚四氟乙烯2-4份，氢化蓖麻油0.5-0.7份。

进一步优选，按重量份数计，该涂料具有如下配方：酚醛改性环氧树脂35份，羟基饱和聚酯树脂40份，固化促进剂0.4份，金红石氧化钛20份，聚丙烯酸丁酯1.0份，抗黄安息香1.0份，聚硅氧烷消泡剂0.8份，交联剂1.0份，氨基化石墨烯1.5份，羧基化纳米聚四氟乙烯4份，氢化蓖麻油0.7份。

进一步限定，上述技术方案中所述氨基化石墨烯的制备方法为：将石墨烯溶解在分散剂中，超声分散1-2h得到稳定且分散均匀的石墨烯分散液；将氨基化试剂加入到上述分散液中，60-90℃下反应12-18h，将反应后的分散液真空抽滤，用分散剂和去离子水洗净杂质，将产物置于60-80℃的真空烘箱中烘干，制得氨基化石墨烯；其中，按重量份数计，石墨烯：分散剂：氨基化试剂＝1:(500-1000):(20-40)；分散剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或DMSO中的一种，氨基化试剂为三乙胺、丁三胺或双氰胺中的一种；所述羧基化纳米聚四氟乙烯由纳米四氟乙烯与丙烯酸共聚得到。

一种散热器用石墨烯粉末涂料的制备方法，该制备方法具有如下步骤：

(1)按比例配制好涂料配方，将各配方组分依次放入高速混合搅拌器中充分均匀混合10-12min；

(2)将混合均匀的物料加到I区和II区温度为100℃和110℃的螺杆挤出机中，通过主机频率32hz控制的螺杆旋转使物料充分的熔融并混炼，然后挤出压片，再通过传送带冷却、破碎，将破碎好的片料放入磨粉机料斗，以主磨频率18Hz和副磨频率32Hz控制磨粉机的主副磨研磨片料，以200目的筛网筛分得散热器用粉末涂料。