CN108003742A - 一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料及其制备使用方法 - Google Patents

一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料及其制备使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了散热材料技术领域的一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料及其制备使用方法，该涂料由以下重量份的原料组成：纳米类金刚石粉体15～25份、水性树脂35～45份、低分子聚酰胺10～15份、固化剂8～10份、偶联剂12～15份、金属盐3～5份、石墨烯片5～10份，本发明通过纳米材料的高导热率和高辐射率，将被散热物体的热量传入涂层中，并通过向外辐射红外线的方式加快与界面的热交换，从而降低被散热物体表面和内部的温度，具有散热效率高、市场应用前景广的优点。

Description

一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料及其制备使用方法
技术领域
本发明公开了一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料及其制备使用方法，具体为散热材料技术领域。
背景技术
现有的散热材料一般采用铝合金、铜合金、金属氧化物、陶瓷类材料以及这些为填料的橡胶类等材料制成，这种导热界面材料的原理是通过铜、铝、铝合金或填料将热量吸收后散发到周围环境中。这种导热界面材料一般还需要有散热叶片和风扇，靠风扇对散热叶片之间散热介质如空气的强制对流来达到散热的目的，散热能力不足成为制约其发展的一个主要技术瓶颈。为此，我们提出了一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料及其制备使用方法投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料及其制备使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料，该涂料由以下重量份的原料组成：纳米类金刚石粉体15～25份、水性树脂35～45份、低分子聚酰胺10～15份、固化剂8～10份、偶联剂12～15份、金属盐3～5份、石墨烯片5～10份。
优选的，所述水性树脂为聚酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂以及聚氨酯树脂中的一种。
优选的，所述偶联剂为二辛氧基胶磷酸酯、甲基-三硅烷、3-氨基丙基四乙氧基硅烷、3-丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种的混合物。
优选的，所述金属盐为乙酰丙酮锆、氟锆酸钠、氟锆酸铵、五氧化二钒、钼酸钠中的一种或多种的混合物。
优选的，所述石墨烯片以立体的蜂窝方式长晶生成，生成后的石墨烯晶体利用湿式纳米研磨的方式，以单一方向研磨，产生厚度为纳米化，面积为微米化的石墨烯片。
优选的，一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料的制备方法，该方法的具体步骤如下：
S1：将水性树脂、低分子聚酰胺以及金属盐置入机械搅拌器中，搅拌均匀后形成混合溶液；
S2：把纳米类金刚石粉体、固化剂、偶联剂以及石墨烯片放入混合溶液中，继续搅拌20～30min；
S3：放置2～3h后，在混合溶液的表面形成一层薄膜。
优选的，所述步骤S1中，机械搅拌的转速为1000～2000r/min，搅拌时间为20～30min。
优选的，将散热器表面均匀涂覆5～10μm厚的散热涂料，在散热器表面形成均匀光洁、机械性能优异的散热膜，激发金属散热器表面的共振效应，加快热量从散热器表面的散发，适用于铜箔散热、铝基板散热以及电器外壳散热。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过纳米材料的高导热率和高辐射率，将被散热物体的热量传入涂层中，并通过向外辐射红外线的方式加快与界面的热交换，从而降低被散热物体表面和内部的温度，具有散热效率高、市场应用前景广的优点。
附图说明
图1为本发明制备流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料，该涂料由以下重量份的原料组成：纳米类金刚石粉体15份、酚醛树脂35份、低分子聚酰胺10份、固化剂8份、二辛氧基胶磷酸酯12份、乙酰丙酮锆3份、石墨烯片5份。
本发明还提供了一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料的制备方法，该方法的具体步骤如下：
S1：将酚醛树脂、低分子聚酰胺以及乙酰丙酮锆置入机械搅拌器中，搅拌均匀后形成混合溶液，机械搅拌的转速为1000r/min，搅拌时间为20min；
S2：把纳米类金刚石粉体、固化剂、二辛氧基胶磷酸酯以及石墨烯片放入混合溶液中，继续搅拌20min；
S3：放置2h后，在混合溶液的表面形成一层薄膜。
本发明又提供了一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料的使用方法，将散热器表面均匀涂覆5～10μm厚的散热涂料，在散热器表面形成均匀光洁、机械性能优异的散热膜，激发金属散热器表面的共振效应，加快热量从散热器表面的散发，适用于铜箔散热、铝基板散热以及电器外壳散热。
实施例二
一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料，该涂料由以下重量份的原料组成：纳米类金刚石粉体25份、丙烯酸树脂45份、低分子聚酰胺15份、固化剂10份、甲基-三硅烷15份、氟锆酸钠5份、石墨烯片10份。
本发明还提供了一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料的制备方法，该方法的具体步骤如下：
S1：将丙烯酸树脂、低分子聚酰胺以及氟锆酸钠置入机械搅拌器中，搅拌均匀后形成混合溶液，机械搅拌的转速为2000r/min，搅拌时间为30min；
S2：把纳米类金刚石粉体、固化剂、甲基-三硅烷以及石墨烯片放入混合溶液中，继续搅拌30min；
S3：放置3h后，在混合溶液的表面形成一层薄膜。
本发明又提供了一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料的使用方法，将散热器表面均匀涂覆5～10μm厚的散热涂料，在散热器表面形成均匀光洁、机械性能优异的散热膜，激发金属散热器表面的共振效应，加快热量从散热器表面的散发，适用于铜箔散热、铝基板散热以及电器外壳散热。
实施例三
一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料，该涂料由以下重量份的原料组成：纳米类金刚石粉体20份、有机硅树脂40份、低分子聚酰胺13份、固化剂9份、3-丙基三甲氧基硅烷13份、五氧化二钒4份、石墨烯片8份。
本发明还提供了一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料的制备方法，该方法的具体步骤如下：
S1：将有机硅树脂、低分子聚酰胺以及五氧化二钒置入机械搅拌器中，搅拌均匀后形成混合溶液，机械搅拌的转速为1500r/min，搅拌时间为25min；
S2：把纳米类金刚石粉体、固化剂、3-丙基三甲氧基硅烷以及石墨烯片放入混合溶液中，继续搅拌25min；
S3：放置2h后，在混合溶液的表面形成一层薄膜。
本发明又提供了一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料的使用方法，将散热器表面均匀涂覆5～10μm厚的散热涂料，在散热器表面形成均匀光洁、机械性能优异的散热膜，激发金属散热器表面的共振效应，加快热量从散热器表面的散发，适用于铜箔散热、铝基板散热以及电器外壳散热。
综合以上实施例所述，本发明的最佳实施例为实施例三，通过纳米材料的高导热率和高辐射率，将被散热物体的热量传入涂层中，并通过向外辐射红外线的方式加快与界面的热交换，从而降低被散热物体表面和内部的温度，具有散热效率高、市场应用前景广的优点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料，其特征在于：该涂料由以下重量份的原料组成：纳米类金刚石粉体15～25份、水性树脂35～45份、低分子聚酰胺10～15份、固化剂8～10份、偶联剂12～15份、金属盐3～5份、石墨烯片5～10份。
2.根据权利要求1所述的一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料，其特征在于：所述水性树脂为聚酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂以及聚氨酯树脂中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料，其特征在于：所述偶联剂为二辛氧基胶磷酸酯、甲基-三硅烷、3-氨基丙基四乙氧基硅烷、3-丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料，其特征在于：所述金属盐为乙酰丙酮锆、氟锆酸钠、氟锆酸铵、五氧化二钒、钼酸钠中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料，其特征在于：所述石墨烯片以立体的蜂窝方式长晶生成，生成后的石墨烯晶体利用湿式纳米研磨的方式，以单一方向研磨，产生厚度为纳米化，面积为微米化的石墨烯片。
6.一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料的制备方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：
S1：将水性树脂、低分子聚酰胺以及金属盐置入机械搅拌器中，搅拌均匀后形成混合溶液；
S2：把纳米类金刚石粉体、固化剂、偶联剂以及石墨烯片放入混合溶液中，继续搅拌20～30min；
S3：放置2～3h后，在混合溶液的表面形成一层薄膜。
7.根据权利要求6所述的一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，机械搅拌的转速为1000～2000r/min，搅拌时间为20～30min。
8.根据权利要求1～7所述的一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料的使用方法，其特征在于：将散热器表面均匀涂覆5～10μm厚的散热涂料，在散热器表面形成均匀光洁、机械性能优异的散热膜，激发金属散热器表面的共振效应，加快热量从散热器表面的散发，适用于铜箔散热、铝基板散热以及电器外壳散热。
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