[发明专利]一种高传导热、高热辐射的碳化硅涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种高传导热、高热辐射的碳化硅涂料，其特征在于，按质量份数计包括10～30份改性碳化硅粉体、5～15份明胶包覆的碳化硅空心微球、5～8份无机粉体、2～5份金属氧化物、0.2～0.5份阻聚剂、0.2～0.5份流平剂、0.5～1份分散剂和30～50份无机树脂；

其中，所述改性碳化硅粉体为碳化硅粉体通过水解聚马来酸酐和硅烷偶联剂联合进行改性处理得到的，

所述明胶包覆的碳化硅空心微球是将碳化硅空心微球经过明胶包覆处理得到的；

所述明胶包覆处理的方法为：将碳化硅空心微球通过质量浓度为8～10％的HCl溶液浸泡5～10min，随后将碳化硅空心微球冲洗至中性，然后放置在明胶中，搅拌均匀后再静置10～30min，利用明胶对碳化硅空心微球进行包覆处理，然后取出，即得所述明胶包覆的碳化硅空心微球。

2.根据权利要求1所述的一种高传导热、高热辐射的碳化硅涂料，其特征在于，所述改性碳化硅粉体的改性处理的方法包括以下步骤：

1)将水解马来酸酐和硅烷偶联剂按照质量比3～8：2进行混合，得到改性液；

2)将碳化硅颗粒填铺在滤网仓中，并浸没在步骤1)所得到的改性液中，并不断搅拌滤网仓中的碳化硅颗粒，在搅拌期间加入氨水使改性液的pH值在碱性范围内，

3)通过滤网仓从改性液中升出，使碳化硅颗粒每间隔X秒脱离改性液Y秒，并同时采用200～500rad/s的辐射剂量对滤网仓中的碳化硅颗粒辐照N秒，随后滤网仓再次浸没在改性液中并不断搅拌滤网仓中的碳化硅颗粒，

4)重复步骤3)处理5～8次，随后将滤网仓脱离改性液，静置后将滤网仓中的碳化硅颗粒研磨成粉，干燥处理后得到改性碳化硅粉体。

3.根据权利要求2所述的一种高传导热、高热辐射的碳化硅涂料，其特征在于，所述步骤3)中，X的取值范围为30～50s，Y的取值范围为15～21s，N的取值范围与X、Y相关，具体为：

其中，X表示滤网仓脱离改性液的间隔时长；Y表示滤网仓脱离改性液的时长；N表示滤网仓中碳化硅颗粒激光辐照时长；j表示常量，当辐射剂量＜340rad/s时，取j＝3，当辐射剂量≥340rad/s时，取j＝5。

4.根据权利要求2所述的一种高传导热、高热辐射的碳化硅涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种高传导热、高热辐射的碳化硅涂料，其特征在于，所述无机粉体包括高导热石墨、石墨烯中的一种或多种任意比混合。

6.根据权利要求1所述的一种高传导热、高热辐射的碳化硅涂料，其特征在于，所述金属氧化物包括三氧化铬、氧化铝、二氧化硅中的一种或多种任意比混合。

7.根据权利要求1所述的一种高传导热、高热辐射的碳化硅涂料，其特征在于，所述阻聚剂为对苯二酚、叔丁基邻苯二酚和环烷酸铜按照质量比2：1：1的混合物，所述流平剂为二丙酮醇、Solvesso150中的任意一种，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯中的任意一种。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种高传导热、高热辐射的碳化硅涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101、制备涂料基体

按所述重量份将改性碳化硅粉体、阻聚剂依次加入至无机树脂中，并超声搅拌混合，混匀后得到涂料基体；

S102、制备明胶包覆的碳化硅空心微球

将碳化硅空心微球通过质量浓度为8～10％的HCl溶液浸泡5～10min，随后将碳化硅空心微球冲洗至中性，然后放置在明胶中，搅拌均匀后再静置10～30min，利用明胶对碳化硅空心微球进行包覆处理，然后取出，即得所述明胶包覆的碳化硅空心微球，待用；

S103、制备碳化硅初料

按所述重量份将无机粉体、金属氧化物和明胶包覆的碳化硅空心微球进行搅拌混合得到混合物，随后将所述混合物和涂料基体放入温度为5℃的低温水浴槽中，并施加电场强度为2×10³～4×10³V/m的静电场5～10min，期间不断搅拌，混匀后得到碳化硅初料；

S104、制备碳化硅涂料

将流平剂加入低温水浴槽中的碳化硅初料，随后以3～5℃升温速率进行升温至40～50℃，并超声搅拌混合，混匀后即得到所述高传导热、高热辐射的碳化硅涂料。