【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于粉末涂料，具體涉及一種高導(dǎo)熱型粉末涂料及制備方法。
技術(shù)介紹
1、粉末涂料是以固體樹脂和顏料、填料及助劑等組成的固體粉末狀合成樹脂涂料，具有無(wú)溶劑污染、100%成膜、能耗低的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于一些基材、室內(nèi)外用品的外層保護(hù)，不僅對(duì)物品起到裝飾的作用，還可以避免物品外層直接與空氣接觸，從而延長(zhǎng)各種物品的使用壽命。
2、導(dǎo)熱型粉末涂料主要應(yīng)用于需要散熱降溫的物體，可以噴涂在熱源需要散熱的物體上，如cpu、led燈、電器、機(jī)柜、電線電纜、風(fēng)機(jī)風(fēng)扇、工業(yè)設(shè)備、熱力管道、罐體、建筑等。常見(jiàn)的導(dǎo)熱散熱材料多以高分子材料和高導(dǎo)熱材料復(fù)合，高導(dǎo)熱材料包括金屬填料和無(wú)機(jī)非金屬材料，如碳納米管和石墨烯。但是現(xiàn)有技術(shù)中制備的粉末涂料中導(dǎo)電填料含量多，顆粒大，分布不均一，難以在涂料涂層中建立有效的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)熱效果較差，且形成的涂層表面粗糙，影響涂料的綜合性能。
3、專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n108300136a的中國(guó)專利申請(qǐng)文件公開(kāi)了一種石墨烯散熱涂料的制備方法及產(chǎn)品，其配方由環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚硅氧烷樹脂、固化劑、固化促進(jìn)劑、流平劑、脫氣劑、增光劑、炭黑、納米碳管、石墨烯、填料組成，各組份通過(guò)配料→預(yù)混合→分溫段熔融擠出，加熱溫度為90－100℃，再次加熱溫度為75－86℃→壓片→粉碎→篩分等工序，即得可在130-200℃條件下石墨烯散熱粉末涂料。其中添加的石墨烯為微米尺寸，在粉末涂料中很難充分分散，因此此種散熱涂料的導(dǎo)熱性能較差。
4、專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n104559710a的中國(guó)專利申請(qǐng)文件公開(kāi)了一種散熱涂
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種高導(dǎo)熱型粉末涂料及制備方法。本專利技術(shù)提供的高導(dǎo)熱型粉末涂料采用丙烯酸樹脂作為粉末涂料的基體材料，并將改性導(dǎo)熱填料加入到其合成過(guò)程中，使改性導(dǎo)熱填料均勻地分散在其分子結(jié)構(gòu)中，有效解決了導(dǎo)熱填料用量大而導(dǎo)致的填料團(tuán)聚的技術(shù)難題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：
3、一種高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，包括以下步驟：
4、s1、在攪拌的狀態(tài)下，向十二烷基苯磺酸鈉水溶液中加入足量碳納米管，攪拌分散30-50min后繼續(xù)加入足量的聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇1000，攪拌升溫至52-55℃，保溫靜置15-20h，過(guò)濾，去除濾渣，得到改性導(dǎo)熱填料；
5、s2、在反應(yīng)釜中加入去離子水、乳化劑、氫氧化鈉和引發(fā)劑，升溫至45-50℃，加入步驟s1制得的改性導(dǎo)熱填料，在攪拌的狀態(tài)下，繼續(xù)加入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和2-(羥甲基)丙烯酸酯，通入氮?dú)?，攪拌反?yīng)0.5-1h；繼續(xù)升溫至62-65℃，保溫反應(yīng)1.5-2h，加入稀硫酸溶液調(diào)節(jié)ph值至2-5，加入偏硼酸鋇，繼續(xù)攪拌1-1.5h，過(guò)濾，干燥，得到丙烯酸粉狀樹脂；
6、s3、將步驟s2制得的丙烯酸粉狀樹脂、n-羥甲基丙烯酰胺、導(dǎo)熱填料混合均勻，在攪拌的狀態(tài)下升溫至200-240℃，攪拌0.5-1h，冷卻，粉碎后過(guò)篩，即得。
7、本專利技術(shù)中采用聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇1000對(duì)微米級(jí)碳納米管進(jìn)行包裹，有效提升了碳納米管在水溶液中的分散性，并將包裹后的碳納米管水溶液加入到丙烯酸樹脂合成前的底液中，在丙烯酸樹脂的合成過(guò)程中，高分子的分子鏈或其支鏈會(huì)與碳納米管進(jìn)行交織和/或包裹，通過(guò)加入引發(fā)劑控制高分子的分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而控制高分子結(jié)構(gòu)上碳納米管的分布和數(shù)量，有效解決了粉末涂料領(lǐng)域因?qū)崽盍嫌昧看蠖鴮?dǎo)致的填料團(tuán)聚的問(wèn)題。此外，本專利技術(shù)步驟s3中采用氧化鋁和氮化硅作為導(dǎo)熱填料，與丙烯酸粉末樹脂中交織和/或包裹的改性導(dǎo)熱填料碳納米管構(gòu)成點(diǎn)、線結(jié)構(gòu)，形成三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)熱量的快速傳遞，有效提高了粉末涂料的導(dǎo)熱性能。
8、本專利技術(shù)中采用丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和2-(羥甲基)丙烯酸酯進(jìn)行乳液聚合，可以在制得的丙烯酸樹脂的分子結(jié)構(gòu)中引入羧基，為后續(xù)丙烯酸樹脂的固化提供基礎(chǔ)。本專利技術(shù)采用n-羥甲基丙烯酰胺作為丙烯酸樹脂的固化劑，有效提高了涂料薄膜的耐久性。
9、進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法步驟s1中十二烷基苯磺酸鈉水溶液中十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.2-1.5%。
10、進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法步驟s1中碳納米管的長(zhǎng)度為3-5μm。
11、進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法步驟s1中過(guò)濾采用孔徑為1微米的尼龍過(guò)濾膜。
12、進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法步驟s2中各組分的重量份數(shù)為：去離子水80-90份、乳化劑10-15份、氫氧化鈉10-15份、引發(fā)劑5-10份、改性填料30-35份、甲基丙烯酸甲酯27-31份、偏硼酸鋇5-8份。
13、進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法步驟s2中的乳化劑為十二烷基硫酸鈉、氨基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種。
14、進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法步驟s2中的引發(fā)劑由偶氮二異丁脒鹽酸鹽和過(guò)硫酸鈉按照質(zhì)量比為13-16:4-7組成。
15、本專利技術(shù)中通過(guò)控制引發(fā)劑的組分與用量來(lái)控制粉末涂料中的聚合物的分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而控制粉末涂料的性能。偶氮二異丁脒鹽酸鹽作為引發(fā)劑時(shí)，形成的高分子聚合物的耐久性好，但是支化程度低，不利于導(dǎo)熱填料的包裹和/或交織；而過(guò)硫酸鈉作為引發(fā)劑時(shí)，形成的高分子聚合物的支化程度高，有利于導(dǎo)熱填料的包裹和/或交織，但是耐久性變差。專利技術(shù)人經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)偶氮二異丁脒鹽酸鹽和過(guò)硫酸鈉按照一定比例共同組成引發(fā)劑時(shí)，制得的高分子聚合物的導(dǎo)熱性能和成膜后的耐久性能均優(yōu)于單一引發(fā)劑制得的高分子聚合物。
16、進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法步驟s2中丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和2-(羥甲基)丙烯酸酯的摩爾質(zhì)量比為3-6:14-17:21-24。
17、本專利技術(shù)通過(guò)控制丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和2-(羥甲基)丙烯酸酯的摩爾比進(jìn)一步控制丙烯酸樹脂中的羧基含量，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)羧基含量過(guò)多時(shí)，丙烯酸樹脂的交聯(lián)密度過(guò)大，桔皮嚴(yán)重，影響涂膜的耐久性能；而羧基含量過(guò)少時(shí)，固化效果變差，涂膜的耐久性也變差。
18、進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法步驟s3中丙烯酸粉狀樹脂、n-羥甲基丙烯酰胺、導(dǎo)熱填料的重量份數(shù)為：丙烯酸粉狀樹脂20-30份、n-羥甲基丙烯酰胺5-9份、導(dǎo)熱填料8-12份。
19、進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法步驟s3中的導(dǎo)熱填料由氧化鋁和氮化硅按照質(zhì)量比為2-4:3-7組成。
20、本專利技術(shù)還提供了一種利用上述高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法制得的高導(dǎo)熱型粉末涂料。
21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供的高導(dǎo)熱型粉末涂料及制備方法本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述十二烷基苯磺酸鈉水溶液中十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.2-1.5%；所述碳納米管的長(zhǎng)度為3-5μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述過(guò)濾采用孔徑為1微米的尼龍過(guò)濾膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中各組分的重量份數(shù)為：去離子水80-90份、乳化劑10-15份、氫氧化鈉10-15份、引發(fā)劑5-10份、改性填料30-35份、甲基丙烯酸甲酯27-31份、偏硼酸鋇5-8份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、氨基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述引發(fā)劑由偶氮二異丁脒鹽酸鹽和過(guò)硫酸鈉按照質(zhì)量比為13-16:4-7組成。
7.根據(jù)
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述丙烯酸粉狀樹脂、N-羥甲基丙烯酰胺、導(dǎo)熱填料的重量份數(shù)為：丙烯酸粉狀樹脂20-30份、N-羥甲基丙烯酰胺5-9份、導(dǎo)熱填料8-12份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述導(dǎo)熱填料由氧化鋁和氮化硅按照質(zhì)量比為2-4:3-7組成。
10.一種利用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法制得的高導(dǎo)熱型粉末涂料。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟s1中所述十二烷基苯磺酸鈉水溶液中十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.2-1.5%；所述碳納米管的長(zhǎng)度為3-5μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟s1中所述過(guò)濾采用孔徑為1微米的尼龍過(guò)濾膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中各組分的重量份數(shù)為：去離子水80-90份、乳化劑10-15份、氫氧化鈉10-15份、引發(fā)劑5-10份、改性填料30-35份、甲基丙烯酸甲酯27-31份、偏硼酸鋇5-8份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱型粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟s2中所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、氨基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種。
<...【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王文軍，鄭正威，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣東睿智環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?/a>，
類型：發(fā)明
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