[发明专利]一种具有相变调温功能的散热涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有相变调温功能的散热涂料及其制备方法，包括相变微胶囊、高热辐射材料、环氧树脂和固化剂；其中，相变微胶囊的质量分数为环氧树脂质量的1％～10％，热辐射材料的质量分数为环氧树脂质量的3％～6％，固化剂的质量分数为环氧树脂质量的35％～45％；本散热涂料由相变微胶囊、热辐射材料和环氧树脂构成，其中相变微胶囊的相变潜热大、耐高温且环保无污染，碳化硅、氧化铍和氮化铝等具有热辐射能力强和导热性能好的优点，两者结合能够显著提高环氧树脂基散热涂料的散热效果，大幅度降低被涂刷设备的内部温度。

【技术领域】

本发明属于涂料制备技术领域，具体涉及一种具有相变调温功能的散热涂料及其制备方法。

【背景技术】

在目前国内外相变材料胶囊化技术领域中，胶囊壁材仍以脲甲醛、蜜胺甲醛等树脂为主，而这种含甲醛壁材的相变材料在使用过程中会缓慢释放出甲醛，不符合环保要求。而且从国内的研究成果来看，普遍存在着微胶囊相变潜热数值较低的问题，尽管可以通过选用具有更高相变焓的芯材以及增大芯材用量等方法来提高胶囊的相变焓，但是这同时也增加了生产成本。原位聚合法制备的相变胶囊虽然具有良好的吸放热性能，但是胶囊外壁耐热性较差，在受热的条件下容易造成芯材的泄露，降低了胶囊的性能和使用寿命。

目前市场上已有多种散热涂料，涂刷效果参差不齐，价格差距也相对较大。国外散热涂料尽管效果良好，但价格处于每公斤几千元左右，国内散热涂料虽然价格相对低廉，但散热效果不佳。此外，大多数散热涂料的填料仅采用导热陶瓷填料氮化硼、氮化硅与空心玻璃微珠复配得到，导热性能显著提升但热辐射效率相对较低，对散热性能的改善影响不大。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种具有相变调温功能的散热涂料及其制备方法，本散热涂料由相变微胶囊、热辐射材料和环氧树脂构成，其中相变微胶囊的相变潜热大、耐高温且环保无污染，碳化硅、氧化铍和氮化铝等具有热辐射能力强和导热性能好的优点，两者结合能够显著提高环氧树脂基散热涂料的散热效果，大幅度降低被涂刷设备的内部温度。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种具有相变调温功能的散热涂料，包括相变微胶囊、高热辐射材料、环氧树脂和固化剂；其中，相变微胶囊的质量分数为环氧树脂质量的1％～10％，热辐射材料的质量分数为环氧树脂质量的3％～6％，固化剂的质量分数为环氧树脂质量的35％～45％；

所述的相变微胶囊的壁材是由苯乙烯和二乙烯基苯在油溶性引发剂作用下通过自由基聚合反应得到，芯材为相变材料。

所述的相变微胶囊由以下原料和重量份数制备得到：

(a)按重量份计，将150～300份不同配比的壁材单体苯乙烯和二乙烯基苯以及70～600份芯材加入到反应釜中，升温至体系中的固体完全溶解后保温备用，得到混合物；壁材单体苯乙烯和二乙烯基苯的质量比为(2～3):1；

(b)将共计10～200份分散剂溶解在1000份水中后，倒入得到的混合物中，对体系进行乳化处理；

(c)乳化过程结束后，在混合物中加入1～15份的油溶性引发剂，调节搅拌器转速至150～1300r/min，氮气吹扫下反应至完全，后放料出釜，过滤、洗涤、干燥，即可得到相变微胶囊。

所述的芯材为石蜡、硬脂酸和正长链烷烃中的一种或几种复配得到。

所述的高热辐射材料为碳化硅、氧化铍或氮化铝，优选为碳化硅。

所述的相变微胶囊的粒径为500纳米到200微米。

一种具有相变调温功能的散热涂料的制备方法，包括以下步骤，