[发明专利]散热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种散热涂料及其制备方法。

背景技术

电子设备的散热问题，关系到电子设备的可靠性和寿命，是影响当今电子工业发展的一个瓶颈，伴随着电子产业高性能、微型化、集成化的三大发展趋势，散热问题越来越突出。另外，散热也是限制发光二极管(LED)功率提高的主要因素之一，特别是在一些特殊和恶劣环境，如水下密闭环境下使用的大功率LED灯具的散热问题尤为突出，研究大功率LED灯的发热规律，找到更好的散热办法是一个急待解决的问题。

在热力学中，散热就是热量传递，而热量的传递方式主要有三种：热传导，热对流和热辐射。物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式，也是目前散热效果最好的一种散热方式。

但是，目前在电子产品特别是CPU的散热中通常采用的是风冷法，该方法属于热对流，冷却效率低，而且风扇也会产生噪声，还具有易损坏的缺陷；也有人采用半导体制冷片法，该方法属于热传导，但是也存在制冷效率低，工艺不成熟且价格高等缺点；还有使用导热硅胶等用于散热，但效果都不理想。

因此，寻找一种简单、快速、经济、实用、高效的散热涂料具有重要意义。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种散热涂料，该涂料可直接涂布于发热元件上，从而降低发热元件的表面温度。

一种散热涂料，主要由以下质量分数的原料制成：

上述散热涂料，涂布于发热元件后，形成散热涂层，该散热涂层能够以热传导的方式将元件内部热量传导至涂层，并利用涂层材料散热快的特性，快速将热量散发。

在其中一个实施例中，所述有机硅树脂的质量分数为16％-20％，所述氮化硼的质量分数为10％-12％，所述二氧化硅的质量分数为10％-13％，所述膨润土的质量分数为3％-5％，更优选4.5-5.5。将上述原料的配比控制在上述范围内，能够提高散热涂料的散热效果。

在其中一个实施例中，所述有机硅树脂选自：甲基聚硅氧烷树脂、甲基苯基聚硅氧树脂、丙型酸改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、酚醛改性有机硅树脂和聚酯改性有机硅树脂中的至少一种。选用此类有机硅树脂，具有自干和耐高温的优点。并且，优选环氧改性有机硅树脂，具有最佳的散热效果。

在其中一个实施例中，所述膨润土为有机膨润土。该有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，可改善涂料的触变性、悬浮性和稳定性，提高敷展性,另一方面，该有机膨润土还具有增稠剂的作用。

在其中一个实施例中，所述二氧化硅平均粒径为1μm-5μm的硅微粉。首先，相对其他颜填料，二氧化硅具有高热传导性和高热稳定性，以二氧化硅的硅微粉作为散热涂料的颜填料，可以增加涂料的散热效果和高温稳定性，并且，选用粒径较小的硅微粉，具有在涂料中易分散均匀和不易沉降的优势。

在其中一个实施例中，所述氮化硼的粒径为20nm-150nm。以纳米级的氮化硼作为主要散热原料，能够增加散热面，提高散热效果。

在其中一个实施例中，所述分散剂选自：脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类分散剂中的至少一种；所述流平剂选自：丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物类流平剂中的至少一种；所述附着力促进剂选自：硅烷偶联剂类和树脂类附着力促进剂中的至少一种。选用上述原料，可以提高最终得到的散热涂料各项性能。其中，硅烷偶联剂类为用于金属表面的ADP附着力促进剂，树脂类为用于塑料表面的PP附着力促进剂，针对具体情况选择不同的附着力促进剂。

在其中一个实施例中，所述溶剂选自：正丁醇、丁酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙酸丁酯和甲苯中的至少一种。

本发明还公开了一种上述的散热涂料的制备方法，包括以下步骤：将所述有机硅树脂溶于所述溶剂中，再添加其余原料，搅拌均匀，即得。

上述制备方法具有操作简单、适用性强的优点。

在其中一个实施例中，包括以下步骤：将所述有机硅树脂溶于所述溶剂中，再添加氮化硼、二氧化硅、分散剂、流平剂、附着力促进剂，充分混合后再加入膨润土，搅拌均匀，即得。

将膨润土最后加入，具有触变和防沉的优点。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种散热涂料，涂布于发热元件后，形成散热涂层，该散热涂层能够以热传导的方式将元件内部热量传导至涂层，并利用涂层材料散热快的特性，快速将热量散发。并且，发热元件温度越高，散热效果越好。