[发明专利]一种改性石墨烯散热涂料及其制备方法在审
申请号: | 201910281945.8 | 申请日: | 2019-04-09 |
公开(公告)号: | CN110105869A | 公开(公告)日: | 2019-08-09 |
发明(设计)人: | 蔡金明;田力文;蔡晓明 | 申请(专利权)人: | 广东墨睿科技有限公司 |
主分类号: | C09D183/04 | 分类号: | C09D183/04;C09D5/08;C09D7/62;C09D7/61 |
代理公司: | 东莞科强知识产权代理事务所(普通合伙) 44450 | 代理人: | 李英华 |
地址: | 523000 广东省东莞市道滘镇万*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 改性石墨烯 散热涂料 制备 电子元器件 有机硅树脂 厚度可控 机械设备 耐酸碱性 散热性能 使用寿命 无机填料 防腐性 分散剂 固化剂 流平剂 重量份 重量轻 溶剂 粉体 | ||
本发明涉及散热涂料技术领域,具体涉及一种改性石墨烯散热涂料及其制备方法,改改性石墨烯散热涂料包括如下重量份的原料:有机硅树脂50‑95份、改性石墨烯粉体1‑35份、无机填料1‑10份、固化剂1‑2份、溶剂5‑20份、分散剂1‑5份和流平剂1‑5份。本发明的改性石墨烯散热涂料的散热性能优异,性能稳定,涂布厚度可控,重量轻,成本低等特点;还具有一定防腐性和耐酸碱性,提高被涂布的电子元器件和机械设备的稳定性和使用寿命。
技术领域
本发明涉及散热涂料技术领域,具体涉及一种改性石墨烯散热涂料及其制备方法。
背景技术
随着电子设备及照明设备向着小型化、大规模集成化及高功率化发展,电子设备中的集成电路工作过程中会产生越来越多的热量,且产生热量的部位较为集中。若不能及时地将这些热量传递出去,会大大地降低设备的工作效率及寿命,甚至失效。
目前散热材料在市面常见的主要有散热硅脂,导热胶,散热片,散热膜,传统散热涂料。散热硅脂其成分为硅油加填料,长期使用下会有硅油析出。导热胶导热系数很小,很难达到散热效果。散热片为金属片,使用场合有限制。散热膜为人工石墨纸,只能平面散热,不能给复杂结构的元件和机械散热。传统散热涂料主要应用于高温设备降温,低温条件下散热有限。
石墨烯材料具有耐高温、重量轻(仅为传统金属导热材料的1/2-1/5)、热导率高、化学稳定性强、热膨胀系数小,取代传统的金属导热材料,不仅有利于电子仪器设备的小型化、微型化和高功率化,而且有效减轻电子元件的重量,增加有效载荷。石墨烯是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维碳材料。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种改性石墨烯散热涂料,该改性石墨烯散热涂料的散热性能优异,性能稳定,涂布厚度可控,重量轻,成本低等特点;还具有一定防腐性和耐酸碱性,提高被涂布的电子元器件和机械设备的稳定性和使用寿命。
本发明的另一个目的在于提供一种改性石墨烯散热涂料的制备方法,该制备方法工艺简单,便于大范围推广,其生产得到的散热性能优异。施工方便,无需涂布底漆、中漆和面漆等工序,简单处理基材直接涂布即可,可以对多种复杂结构的机械零部件和电子元器件进行涂布。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种改性石墨烯散热涂料,包括如下重量份的原料:有机硅树脂50-95份、改性石墨烯粉体1-35份、无机填料1-10份、固化剂1-2份、溶剂5-20份、分散剂1-5份和流平剂1-5份。
优选的,所述有机硅树脂可交联形成网络状化学结构。
优选的,所述改性石墨烯粉体采用改性化合物为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂中的至少一种。
优选的,所述无机填料为碳化硅、氮化硅和硅粉中的至少一种。
优选的,所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和硅油中的至少一种。
本发明的另一个目的通过下述技术方案实现:一种改性石墨烯散热涂料的制备方法,包括如下步骤:A、机械剥离石墨粉体制备石墨烯浆料,干燥后成石墨烯粉体,备用;B、化学改性石墨烯,干燥成粉体,备用;C、取重量份的有机硅树脂、重量份的步骤B中的改性石墨烯粉体、重量份的辅助无机填料、重量份的溶剂和重量份的助剂混合至均匀;D、将步骤C得到的混合料加入到高速搅拌机中充分搅拌均匀后置于超声机中超声去掉气泡;E、将步骤D得到的混合料和重量份的固化剂充分混合后即成为改性石墨烯散热涂料,采用刮涂的方式涂布在铜箔上,置于真空干燥箱中固化成涂层,测试散热效果。
优选的,所述步骤A具体为:取0.8-1.2重量份的鳞片石墨,与3-7重量份的去离子水混合,加入0.005-0.015重量份的质量分数为0.5%-1.5%的分散剂,用砂磨机在1500-2500r/min条件下机械剥离4-8h制备成石墨烯浆料,经去离子水多次洗涤后抽滤,用真空干燥箱干燥成石墨烯粉体;其中,所述鳞片石墨的粒径为8000-12000目。
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