[发明专利]石墨烯散热铜箔用涂料、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及散热材料领域，尤其涉及一种石墨烯散热铜箔用涂料、制备方法及应用。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，电子产品朝着小型化、高功率化、高度集成化等方向发展，造成电子部件的发热量成规模化的迅速增长，由此产生的结果就是电子芯片的温度或结温迅速升高，热量的传导效果直接影响到电子产品性能的稳定性、使用的安全性。众所周知，大量的热会在电子产品的使用过程中会产生，如果封装材料没有优良的导热性能，产生的热量无法散去，将会导致电子产品的寿命和可靠性迅速降低。电子产品温度每上升2℃，其可靠性下降约10%，所以高导热电子封装材料是电子行业发展的的关键。如何将电子元器件产生的多余热量快速传导并扩散到周围环境或冷却系统中，是绝大部分电子产品发展应用的瓶颈之一。

发明内容

本技术方案实施例的目的在于提供散热性、导热性良好的石墨烯散热铜箔用涂料、制备方法及应用。

本发明提供一种石墨烯散热铜箔用涂料，其由包括以下重量份的原料制备而成：

石墨烯浆料5 ~30重量份；

氮化硼浆料 25 ~70 重量份；

粘结剂 5 ~ 10重量份；

稀释剂 1~ 60 重量份；

其中，所述石墨烯浆料包括以下重量份原料：石墨烯粉体5 ~ 50重量份，表面处理剂1~10重量份，溶剂40 ~ 94重量份；

所述氮化硼浆料包括氮化硼粉体 10 ~ 30重量份，表面处理剂1~10重量份，溶剂60 ~ 89重量份；

所述表面处理剂包括酰胺、聚醚一种或一种以上；

溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、尼龙酸甲酯、甲苯、丙烯酸丁酯一种或一种以上；

所述粘结剂为丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂的一种或一种以上；

所述稀释剂为乙二醇、乙二醇丁醚醋酸酯或乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或一种以上。

优选的，包括石墨烯浆料 8~ 25 重量份；氮化硼浆料 28~ 65 重量份；粘结剂 5 ~ 10重量份；稀释剂 1~ 50重量份。

优选的，包括石墨烯浆料10 ~20重量份；氮化硼浆料 30 ~ 60 重量份；粘结剂 7 ~ 9重量份；稀释剂 1~ 35 重量份。

优选的，所述粘结剂为 低羟值丙烯酸树脂和氨基环氧树脂。

优选的，所述稀释剂为乙酸丁酯、或丙二醇甲醚醋酸酯。

本发明还提供一种石墨烯的散热铜箔用涂料的制备方法，依次包括以下步骤：选取如前述的石墨烯散热铜箔用涂料的比例；

1-60重量份稀释剂、1-10重量份表面处理剂混合，然后再加入30-80重量份石墨烯粉体进行混合并搅拌，得到混合物，再将所述混合物砂磨或球磨，得到石墨烯浆料；

取1-60重量份稀释剂、1-10重量份表面处理剂混合，然后加入20-70重量份氮化硼进行混合后搅拌，得到混合物，再将所述混合物砂磨或球磨，得到氮化硼浆料；

混合并搅拌石墨烯浆料和氮化硼浆料，然后加入粘结剂得到石墨烯的散热铜箔用涂料。

优选的，采用具有冷水冷却系统的砂磨机进行搅拌混合。

本发明还提供一种石墨烯的散热铜箔的制备方法，其特将如前所述的石墨烯散热铜箔用涂料均匀的涂覆在铜箔的第一表面上，并置于110 ℃-130 ℃下烘烤30-60 min；

将前所述的石墨烯散热铜箔用涂料均匀的涂覆在铜箔的与第一表面相背的第二表面上，并置于110 ℃-130 ℃下烘烤30-60 min；

将第一表面和第二表面均涂覆并烘烤好的铜箔挤压成型得到铜箔。

优选的，将涂覆有石墨烯散热铜箔用涂料的铜箔在120℃下烘烤50分钟。

优选的，将第一表面和第二表面均涂覆并烘烤好的铜箔通过压延辊挤压。

本发明的石墨烯散热铜箔用涂料采用石墨浆料和氮化硼浆料的混合，其中，石墨烯浆料是将石墨烯高度分散的一种均匀体系，其能保证石墨烯的单片分散而不团聚，使石墨烯能较好的融入其它应用体系中而保留石墨烯本身的高导热优势。氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。碳化硼具有：摩擦系数很低、高温稳定性很好、耐热震性很好、强度高、导热系数高、膨胀系数较低、电阻率大、耐腐蚀、可透微波或透红外线等优点。氮化硼浆料能保证材料在具有高导热散热能力的同时具有良好的绝缘性能。将石墨烯浆料和氮化硼浆料与铜箔有机结合，对散热绝缘铜箔的导热、散热性能的提高有极大加成作用。

具体实施方式