[发明专利]一种适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法，属于功能涂层技术领域。

背景技术

随着科技的进步，电子产业飞速发展，LED照明设备、CPU电路板及大功率电子设备散热器等，对电子器件发热装置表面涂层提出了高导热、高辐射散热和高绝缘性能兼容的新需求。传统的散热涂层主要依靠添加各种高热导率的填料来实现高导热性能，一般采用金属(如Au、Ag、Cu、Al、Mg等)、或非金属材料(如石墨、炭黑等)为填料，这类涂层虽然具有较高的热导率，但是也存在一些缺点：发射率低，辐射散热效果差，电绝缘性和耐化学介质性差，成本偏高。为了改善导热涂层的上述缺点，人们将注意力集中到氧化物(如Al₂O₃、MgO、BeO、ZnO等)和氮化物(如AIN、Si₃N₄、BN等)上，这类材料不仅具有较高的发射率和热导率，而且兼具良好的电绝缘性，能够满足绝缘导热材料的应用需求。

当前，导热材料已广泛应用于微电子、大功率生热电器、汽车等领域，美国、日本等国家也已将导热材料应用于飞机、太空舱等方面，但在关注材料热导率和绝缘性的同时，对于辐射散热特性的研究不多，兼具绝缘和高辐射散热功能的涂层材料的报道还很少。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法，该方法克服了传统散热涂层导热和绝缘性不兼容的问题，所制得的涂层具有高半球发射率、高热导率和高绝缘性，并且具有优异的耐盐雾、耐湿热和耐老化性能。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的:

一种适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法，包括如下步骤：

(1)、将成膜物质、绝缘导热填料、溶剂、润湿分散剂、消泡剂、流平剂和催干剂加入到容器中，并搅拌均匀配制成漆浆，以质量份数计各组分配比如下：

成膜物质40-60份绝缘导热填料30-50份溶剂40-70份

润湿分散剂0.3-2.0份消泡剂0.2-1.0份流平剂0.1-0.8份

催干剂0.02-0.1份；

(2)、将步骤(1)中配制的漆浆倒入球磨罐，使用球磨机研磨分散2-4h；

(3)、将步骤(2)中分散均匀的漆浆用100μm滤网过滤，之后加入交联固化剂5-15质量份，搅拌均匀，得到涂料备用；

(4)、将步骤(3)得到的涂料对被喷涂物表面进行喷涂，采用空气喷涂的方式进行多次喷涂，待每一次喷涂的漆膜表干时，再进行下一次喷涂，每次喷涂的厚度为10-30μm，控制涂层总厚度为130-180μm。

在上述适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法中，成膜物质为羟基丙烯酸树脂、聚酯改性羟基丙烯酸树脂或聚醚改性羟基丙烯酸树脂中的一种或组合。

在上述适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法中，交联固化剂为脂肪族异氰酸酯或脂环族异氰酸酯中的任意一种。

在上述适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法中，脂肪族异氰酸酯为六亚甲基异氰酸酯HDI缩二脲或六亚甲基异氰酸酯HDI三聚体；所述脂环族异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯IPDI。

在上述适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法中，绝缘导热填料为氮化物导热填料和氧化物导热填料的组合。

在上述适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法中，氮化物导热填料为氮化铝、氮化硅或氮化硼中的一种或组合，所述氧化物导热填料为α-氧化铝。

在上述适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法中，氮化铝、氮化硅或氮化硼的粒径为5-20μm，所述α-氧化铝的粒径为1-5μm。

在上述适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法中，溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、环己酮、甲基异丁基酮、丙酮、乙二醇丁醚或丙二醇丁醚中的一种或几种。

在上述适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法中，步骤(2)中研磨分散用的球磨珠为氧化锆小球，粒径为1μm、2μm、4μm、6μm、8μm的组合。

在上述适用于多种基材的绝缘高辐射散热涂层的制备方法中，步骤(4)中对被喷涂物表面进行喷涂之前，对被喷涂表面进行打磨或吹沙处理，以增加表面粗糙度，增强涂层的附着力。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：