一種熱固化導熱散熱涂料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種熱固化導熱散熱涂料及其制備方法，屬于散熱涂料領域。涂料包括丙烯酸樹酯、硝化棉樹酯、溶劑、助劑、染色劑和無機填料，其重量配比為：丙烯酸樹酯?25%-30%，?硝化棉樹酯25%-30%，溶劑15%-20%，助劑2%-4%，染色劑2%-3%，無機填料20%-30%，所述的溶劑的組分為醋酸丁酯、正丁醇和乙基溶纖劑，其組分質量比為2：2：1；制備方法：將所有醋酸丁酯、正丁醇和乙基溶纖劑混合均勻，將全部丙烯酸樹酯和硝化棉樹酯溶解于上述混合溶劑中，再與染色劑混合，在常溫條件下攪拌均勻，形成漆料；研磨分散加入無機填料，攪拌均勻穩定后，即得目標涂料。本涂料并具有良好阻燃絕緣、耐高溫并有優良耐腐蝕性能，使得使用本發明專利技術涂層的導熱散熱效果相對普通涂層得到明顯的增強。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種導熱散熱涂料及其制備方法，更具體的說，涉及。
技術介紹
國內高功率密度電子工業器件向尺寸小型化、結構緊湊化、功能多元化方向發展，由此引起的導熱散熱問題已經嚴重影響到高功率電子器件的工作穩定和可靠性。目前電子器件上所用的熱控件一般采用金屬材料，但是該類材料質量重、熱膨脹系數大等，極大地限制了其作為封裝散熱材料的廣泛使用。所以，研究和開發薄化、質量輕、導熱率高的新材料，對于實現部件各尺寸應用裝置輕量化和運行高效化具有重要意義。 溶劑型涂料的固化時間長、高能耗，固化時間往往需要一個小時左右，固化溫度需要達到攝氏150度，同時溶劑型樹脂需要加入溶劑型稀釋劑，在固化過程中稀釋劑揮發量大，導致損失較大,生產成本并造成一定的環境污染。目前國內外在導熱散熱涂料方面的研究并不多，局限在溶劑型涂料，如中國專利申請號CN200810146607. 5 一種散熱涂料及其制備方法中，采用硅樹脂和有機溶劑，添加碳化硅、鋁粉和氧化鋅來制備散熱涂料，用于散熱設備上；同時溶劑型涂料中添加的油墨組分具有高耐溫性、高阻燃性、高硬度、無鹵的特點，主要適用于印刷電路板無鉛焊接和無鉛吹錫(熱風整平)工藝，但其并不具有良好的導熱散熱效果，另外其采用油墨色漿，與無機導熱填料的混合性較差，對無機導熱材料的平均粒徑大小要求很高，需要達到微米級，且無法獲得性能優異的導熱材料；炭黑具有良好的導熱散熱效果，但其在與涂料中其他成分的結合比較困難，得到黑色涂層比較困難，同時生產成本也較高。
技術實現思路
專利技術要解決的技術問題 針對現有溶劑型導熱散熱涂料成膜固化時間往往需要一個小時左右，固化溫度需要達到攝氏150度，造成的耗能和環境污染問題，本專利技術提供，特別適用于高功率密度電子工業器件制造領域中，可在溫度70攝氏度固化，涂層散熱效果明顯。技術方案 一種熱固化導熱散熱涂料，包括丙烯酸樹酯、硝化棉樹酯、溶劑、助劑、染色劑和無機填料，其重量配比如下丙烯酸樹酯25%-30%，硝化棉樹酯25%-30%，溶劑15%_20%，助劑2%-4%，染色劑2%-3%，無機填料20%-30%。所述溶劑為醋酸丁酯(CAS: 123-86-4)、正丁醇和乙基溶纖劑(CAS: 110-80-5)混合的溶劑，其組分質量比為2 :2 :1。所述助劑包括消泡劑和流平劑，消泡劑和流平劑質量比為I :1，其中消泡劑為有機硅類消泡劑，流平劑為有機氟類流平劑。所述的無機填料為氮化鋁、氮化硼、氧化鋁、碳化硅、銅粉或兩種以上組合。所述氮化鋁和氮化硼平均粒徑為O. 5 3微米，所述的染色劑為油墨或炭黑，氧化鋁、銅粉、碳化硅和炭黑平均粒徑為I 3微米。炭黑材料使用鄭州泰瑞有限責任公司生產的型號為TR1805的炭黑。熱固化導熱散熱涂料，其制備方法步驟為 (I)配置各組分配比，將所有醋酸丁酯、正丁醇和乙基溶纖劑混合均勻，將全部丙烯酸樹酯和硝化棉樹酯溶解于上述混合溶劑中，形成樹脂溶液。(2)取步驟(I)中全部質量的樹脂溶液，與染色劑混合，在常溫800-1000轉/分鐘條件下攪拌均勻，形成漆料。(3)將步驟(2)中漆料倒入砂磨機中研磨分散至細度達到5微米，再加入無機填料，在常溫800-1000轉/分鐘條件下攪拌均勻穩定后，即得目標涂料。 所述步驟(3)中無機填料為氮化鋁、氮化硼、氧化鋁、碳化硅、銅粉或兩種以上組八口 ο有益效果 本專利技術相對于現有溶劑型散熱涂料，生產成本得到有效的控制，生產效率獲得明顯提高；同時在涂覆散熱表面需固化的時間減少到十分鐘，同時固化溫度可為70攝氏度；同時使用炭黑除染色作用，并可增加配方散熱功能，使用硝化棉樹脂具有干燥快，具有較好的硬度和亮度平整光亮耐候性較好，縮短施工周期，提高生產效率。本涂料并具有良好阻燃絕緣、耐高溫并有優良耐腐蝕性能，使得使用本專利技術涂層的導熱散熱效果相對普通涂層得到明顯的增強。具體實施例方式以下結合實例對本專利技術作進一步具體描述。下述實施例中使用的丙烯酸樹酯為紐佩斯熱固性丙烯酸樹脂(上海凱茵化工有限公司型號Setalux 1757 CAS: 9003-01-4)。所述的硝化棉樹脂(CAS NO. : 9004-70-0)為上海艾諾克化工有限公司生產，型號H型規格1/2。實施例I 取丙烯酸樹酯30%，硝化棉樹酯30%，溶劑15%，助劑2%，染色劑3%、銅粉20%，銅粉平均粒徑為I微米。所述的溶劑組分為醋酸丁酯、正丁醇、乙基溶纖劑，混合溶劑中其組分質量比為2 2 :1。所述助劑包括消泡劑和流平劑，消泡劑和流平劑質量比為I :1，其中消泡劑為有機硅類消泡劑，流平劑為有機氟類流平劑。將所有醋酸丁酯、正丁醇和乙基溶纖劑混合均勻，將全部丙烯酸樹酯和硝化棉樹酯溶解于上述混合溶劑中，形成樹脂溶液。取上述步驟中全部質量的樹脂溶液，與染色劑混合，在常溫800-1000轉/分鐘條件下攪拌均勻，形成漆料；將上述步驟中漆料倒入砂磨機中研磨分散至細度達到5微米，再加入所有無機填料，在常溫800-1000轉/分鐘條件下攪拌均勻穩定后，即得目標涂料。使用3W LED裸燈點亮后并以熱電偶線(Thermocouple)貼附于LED腳位以量測LED結點溫度。分別于相同點亮時間，相同量測點位，相同測試環境條件下，測試涂料貼覆散熱片前與涂料貼覆散熱片后之間溫度差異，通過測試該涂料制備的散熱片涂層與未涂相比溫差達到12°C。實施例2 制取丙烯酸樹酯30%，硝化棉樹酯30%，溶劑15%，助劑2%，炭黑3%、氮化硼20%，氮化硼其平均粒徑為3微米。所述的溶劑為醋酸丁酯、正丁醇、乙基溶纖劑，其質量組分比為2 2 :1。 所述助劑包括消泡劑和流平劑，消泡劑和流平劑質量比為I :1，其中消泡劑為有機硅類消泡劑，流平劑為有機氟類流平劑。將所有醋酸丁酯、正丁醇和乙基溶纖劑混合均勻，將全部丙烯酸樹酯和硝化棉樹酯溶解于上述混合溶劑中，形成樹脂溶液。取上述步驟中全部質量的樹脂溶液，與染色劑混合，在常溫800-1000轉/分鐘條件下攪拌均勻，形成漆料；將上述步驟中漆料倒入砂磨機中研磨分散至細度達到5微米，再加入所有無機填料，在常溫800-1000轉/分鐘條件下攪拌均勻穩定后，即得目標涂料。使用3W LED裸燈點亮后并以熱電偶線(Thermocouple)貼附于LED腳位以量測LED結點溫度。分別于相同點亮時間，相同量測點位，相同測試環境條件下，測試涂料貼覆散熱片前與涂料貼覆散熱片后之間溫度差異，通過測試該涂料制備的散熱片涂層與未涂相比溫差達到8°C。實施例3 制取丙烯酸樹酯30%，硝化棉樹酯30%，溶劑15%，助劑2%，炭黑3%、氮化鋁20%，氮化鋁其平均粒徑為3微米。所述的溶劑為醋酸丁酯、正丁醇、乙基溶纖劑，其質量組分比為2 2 :1。所述助劑包括消泡劑和流平劑，消泡劑和流平劑質量比為I :1，其中消泡劑為有機硅類消泡劑，流平劑為有機氟類流平劑。將所有醋酸丁酯、正丁醇和乙基溶纖劑混合均勻，將全部丙烯酸樹酯和硝化棉樹酯溶解于上述混合溶劑中，形成樹脂溶液。取上述步驟中全部質量的樹脂溶液，與染色劑混合，在常溫800-1000轉/分鐘條件下攪拌均勻，形成漆料；將上述步驟中漆料倒入砂磨機中研磨分散至細度達到5微米，再加入所有無機填料，在常溫800-1000轉/分鐘條件下攪拌均勻穩定后，即得目標涂料。使用3W LE本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱固化導熱散熱涂料，其特征在于：包括丙烯酸樹酯、硝化棉樹酯、溶劑、助劑、染色劑和無機填料，其重量配比如下：丙烯酸樹酯？25%？30%，？硝化棉樹酯25%？30%，溶劑15%？20%，助劑2%？4%，染色劑2%？3%，無機填料20%？30%，所述的溶劑的組分為醋酸丁酯、正丁醇和乙基溶纖劑，其組分質量比為2：2：1。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：游建章，
申請(專利權)人：江蘇元京電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：