[发明专利]一种纳米材料复合辐射散热降温涂料

说明书

本发明公开一种纳米材料复合辐射散热降温涂料，属于特殊涂料技术领域。该涂料属于双组分体系，包括按质量百分含量计的组分：有机树脂30‑60、分散剂0.1‑1、消泡剂0.1‑0.5、润湿剂0.1‑0.5、流平剂0.1‑0.5、防沉剂0‑1、疏水助剂0.1‑0.5、纳米碳管浆料0‑5、纳米石墨烯浆料0‑8、高导热耐磨陶瓷5‑40、高辐射率陶瓷5‑30、稀土氧化物0‑3、固化剂5‑30及余量的有机溶剂。该涂料可以采用喷涂、刷涂、辊涂等施工工艺，漆膜致密、丰满，具有较高的导热率和辐射率，可用于LED、散热器、太阳能背板等场所，具有良好的散热降温效果。

技术领域

本发明属于特殊涂料技术领域，具体涉及一种纳米材料复合辐射散热降温涂料的制备方法。

技术背景

随着科技的飞速发展，电子产品，特别是终端电子产品已经基本完全进入4G时代，移动终端产品已经开始步入5G时代，产品小型化、轻量化、紧凑化以及高效化是发展的重点方向，使得很多高功率的电子产品得到迅猛发展，而由此也产生一系列的问题，其中最主要的一个问题就是缩小了散热的空间，产品高效运转产生的大量的热量没有散发空间将直接影响电子产品的工作稳定性、操作安全性以及使用寿命。

热交换就是由于温差而引起的两个物体或同一物体各部分之间的热量传递过程。热交换一般通过热传导、热对流和热辐射三种方式来完成。而物体辐射传送的热量和物体的温度有决定的关系，物体的温度越高，物体向外辐射的热量就越多，这种现象主要是温度高的物体向外辐射的波长短，发射的频率高，辐射走的热量也就多。

辐射散热降温涂料是一种辐射走物体热量并隔热防水的涂料，涂料直接涂刷在要散热降温的物体表面，辐射散热降温涂料能够以8-13.5μm红外波长向大气空间自动辐射走被涂刷物体上的热量，降低物体表面和内部温度，散热降温明显。

目前市场上的散热降温涂料，品种五花八门，但是多以碳化硅陶瓷或石墨等材料制成，这些材料多以球形或鳞片为主，在与有机树脂的复合中，球状颗粒材料之间多以纯有机树脂作为桥接，有机树脂由于导热性较低，在桥接处形成较大的热阻，严重影响涂料的导热性能。

发明内容

针对现有散热降温涂料存在的一些问题，本发明公开了一种纳米复合高导热、高辐射率散热降温涂料。加入经过特殊工艺改性处理的纳米单壁碳纳米管和纳米石墨烯制成，固化后形成具有纳米微孔结构的特种功能涂料。固化成膜后，涂膜表面形成良好的热反射界面，在较宽的频率范围内具有较高热反射率，而膜面吸收的热较低，涂层膜面将大部分的热以反射的形式挡在涂层外层。当膜面吸热蓄积升温的同时，吸热界面将向膜外空间辐射散热。石墨烯可以保证在涂层中有数十层的鳞片排列，形成涂层内复杂曲折的渗透扩散路径，形成“迷宫效应”，使得腐蚀介质的扩散路径变得相当曲折弯曲，很难渗透到基材表面，且具有非常好的热传导性能，导热系数极高，涂层固化后，纳米石墨烯片层和纳米单壁碳纳米管可将纳米材料产生的孔隙通过片层塔桥作用链接成整体，有效改善涂层的热导率。

1一种纳米材料复合辐射散热降温涂料，其特征在于，按质量百分含量计的组分：有机树脂30-60、分散剂0.1-1、消泡剂0.1-0.5、润湿剂0.1-0.5、防沉剂0-1、流平剂0.1-0.5、疏水助剂0.1-0.5、纳米碳管浆料0-5、石墨烯浆料0-8、高导热耐磨陶瓷5-40、高辐射率陶瓷5-30、稀土氧化物0-3、固化剂5-30及余量的有机溶剂。

2根据权利要求1所述一种纳米材料复合辐射散热降温涂料，所述有机树脂包括有机硅树脂、氟碳树脂、氟硅树脂中的一种或多种。

3根据权利要求1所述一种纳米材料复合辐射散热降温涂料，所述助剂包括分散剂、消泡剂、基材润湿剂、防沉剂、流平剂中的一种或多种，更优选分散剂为KYK-108、消泡剂为BYK-A530、流平剂为Toge4100、润湿剂为BYK-161、防沉剂为BYK-410。

4根据权利要求1所述一种纳米材料复合辐射散热降温涂料，所述高导热耐磨陶瓷包括氮化硅、氮化硼、氮化铝、碳化钨中的一种或多种。