[发明专利]一种环氧改性有机硅绝缘导热耐高温涂料的制备方法及制品

说明书

技术领域

本发明涉及化工涂料，具体涉及一种环氧改性有机硅绝缘导热耐高温涂料的制备方法及制品。

背景技术

随着社会经济的高速发展和人们生活水平的提高，工业设备以及民用电器的对于使用的涂料也提出了更高的要求。工业上很多场合要求设备能够导热、耐热，如换热片；家庭中众多的电器如电磁炉、电热水器等也要求设备能够绝缘、传热、耐高温，因此同时具有绝缘导热耐高温的网版印刷涂料具有广泛的工业和社会前景。

现时社会上能够同时绝缘导热耐高温表现出优异性能的网版印刷涂料较少，人们广泛关注的通常只是涂料在耐高温和绝缘方面的性能，而往往忽略了导热这一重要的性能。然而导热性能的提高将大大提高加热器件的加热效率或散热器的散热效率，这对于提高能源的使用效率以及提高设备效率、延长设备的使用寿命等都具有重要的意义。

目前国内外关于绝缘导热耐高温印刷涂料的专利极少，大多专利研究均集中在耐高温和绝缘方面。德国专利DE102006061940中使用热塑性树脂、含氟聚合物以及金属氧化物制备得到绝缘耐高温涂料，但该涂料需要300℃固化且导热性能未被考察。俄罗斯专利RU2008-133374中使用丙烯酸树脂和有机硅树脂作为主要粘结剂，混入适量聚氨酯，并加入无机填料制备得到耐高温阻燃涂料，但该专利中只注重耐高温这一性能，而忽略了涂料在绝缘导热方面的考察。国内专利涉及绝缘耐高温的专利也有很多，如CN101029196、CN101643625、CN101560342等均涉及到关于金属表面使用的绝缘耐热涂料，制备所得涂料具有优异的绝缘耐热耐腐蚀的功能，但是这些涂料在导热方面均存在不足或是未得到研究。

发明内容

本发明的目的是针对目前涂料存在的问题，提供一种工艺简洁、合理、高效并适于产业化的环氧改性有机硅绝缘导热耐高温涂料的制备方法，大幅提高制备过程中的反应速度，并便于控制反应过程、获得性能稳定、一致性好的涂料产品；

本发明的目的还在于，提供一种采用上述方法制备的环氧改性有机硅绝缘导热耐高温涂料，该涂料能够同时在绝缘导热耐高温等方面表现出优异的性能。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种环氧改性有机硅绝缘导热耐高温涂料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)制备原材料：按照下列组分及重量份比例制备如下原材料：

(2)合成有机硅预聚物：把有机硅单体和等质量的二甲苯溶剂加入反应器中，加热至60～70℃，用30％盐酸调节pH值为4～5，搅拌条件下缓慢加入蒸馏水，反应2～4小时；待反应混合物静置分层后，取上层溶液水洗至中性，减压蒸馏至固含率为50～70％，制得有机硅预聚物溶液；

(3)合成环氧改性有机硅树脂：把质量比为1∶1的有机硅预聚物溶液与环氧树脂混合，加入0.3～0.8％环烷酸盐在140～170℃下反应，抽取反应物进行测定，当测定200℃时的凝胶化时间为60～100s时终止反应，然后再加入二甲苯稀释，制得固含率为30％～70％的环氧改性有机硅树脂；

(4)制备环氧改性有机硅绝缘导热耐高温涂料：按照下列组分及重量份配比制取原料：

将上述原料采用高速分散机使其分散均匀混合，再使用砂磨机研磨20～50min，过滤，制得环氧改性有机硅绝缘导热耐高温涂料。

所述的有机硅单体为一甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、一苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物。

所述的环烷酸盐为环烷酸锌、环烷酸钙、环烷酸钾中的一种或几种的混合物。

所述的填料为氧化镁粉、氮化硅与云母粉、氧化铝粉、氮化硼中的一种或几种的混合物；

所述偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷之一或其混合物；所述消泡剂为甲基硅油。

所述溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、环己酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醇中的一种或几种的混合物。

根据前述方法制备的环氧改性有机硅绝缘导热耐高温涂料，其特征在于，其包括如下重量份比例的原料组分：

所述的有机硅单体为一甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、一苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物；所述的环烷酸盐为环烷酸锌、环烷酸钙、环烷酸钾中的一种或几种的混合物；所述的所述的填料为氧化镁粉、氮化硅与云母粉、氧化铝粉、氮化硼中的一种或几种的混合物。