一種適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法，屬于功能涂 層技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的進(jìn)步，電子產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，LED照明設(shè)備、CPU電路板及大功率電子設(shè) 備散熱器等，對(duì)電子器件發(fā)熱裝置表面涂層提出了高導(dǎo)熱、高輻射散熱和高絕緣性能兼容 的新需求。傳統(tǒng)的散熱涂層主要依靠添加各種高熱導(dǎo)率的填料來(lái)實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)熱性能，一般采 用金屬（如八11、4 8、（：11、41、1%等）、或非金屬材料（如石墨、炭黑等）為填料，這類涂層雖 然具有較高的熱導(dǎo)率，但是也存在一些缺點(diǎn)：發(fā)射率低，輻射散熱效果差，電絕緣性和耐化 學(xué)介質(zhì)性差，成本偏高。為了改善導(dǎo)熱涂層的上述缺點(diǎn)，人們將注意力集中到氧化物（如 A1203、MgO、BeO、ZnO等）和氮化物（如AIN、Si3N4、BN等）上，這類材料不僅具有較高的發(fā) 射率和熱導(dǎo)率，而且兼具良好的電絕緣性，能夠滿足絕緣導(dǎo)熱材料的應(yīng)用需求。
[0003] 當(dāng)前，導(dǎo)熱材料已廣泛應(yīng)用于微電子、大功率生熱電器、汽車等領(lǐng)域，美國(guó)、日本等 國(guó)家也已將導(dǎo)熱材料應(yīng)用于飛機(jī)、太空艙等方面，但在關(guān)注材料熱導(dǎo)率和絕緣性的同時(shí)，對(duì) 于輻射散熱特性的研究不多，兼具絕緣和高輻射散熱功能的涂層材料的報(bào)道還很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種適用于多種基材的絕緣高 輻射散熱涂層的制備方法，該方法克服了傳統(tǒng)散熱涂層導(dǎo)熱和絕緣性不兼容的問(wèn)題，所制 得的涂層具有高半球發(fā)射率、高熱導(dǎo)率和高絕緣性，并且具有優(yōu)異的耐鹽霧、耐濕熱和耐老 化性能。
[0005] 本發(fā)明的上述目的主要是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法，包括如下步驟：
[0007] (1)、將成膜物質(zhì)、絕緣導(dǎo)熱填料、溶劑、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、流平劑和催干劑加入 到容器中，并攪拌均勻配制成漆漿，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)各組分配比如下：
[0008] 成膜物質(zhì)40-60份 絕緣導(dǎo)熱填料30-50份 溶劑40_70份
[0009] 潤(rùn)濕分散劑0. 3-2. 0份 消泡劑0. 2-1. 0份 流平劑〇. 1-0. 8份
[0010] 催干劑 0? 02-0. 1 份；
[0011] (2)、將步驟（1)中配制的漆漿倒入球磨罐，使用球磨機(jī)研磨分散2-4h;
[0012] (3)、將步驟（2)中分散均勻的漆漿用lOOym濾網(wǎng)過(guò)濾，之后加入交聯(lián)固化劑5-15 質(zhì)量份，攪拌均勻，得到涂料備用；
[0013] (4)、將步驟（3)得到的涂料對(duì)被噴涂物表面進(jìn)行噴涂，采用空氣噴涂的方式進(jìn)行 多次噴涂，待每一次噴涂的漆膜表干時(shí)，再進(jìn)行下一次噴涂，每次噴涂的厚度為10-30Um， 控制涂層總厚度為130-180iim。
[0014] 在上述適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法中，成膜物質(zhì)為羥基丙 烯酸樹(shù)脂、聚酯改性羥基丙烯酸樹(shù)脂或聚醚改性羥基丙烯酸樹(shù)脂中的一種或組合。
[0015] 在上述適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法中，交聯(lián)固化劑為脂肪 族異氰酸酯或脂環(huán)族異氰酸酯中的任意一種。
[0016] 在上述適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法中，脂肪族異氰酸酯為 六亞甲基異氰酸酯HDI縮二脲或六亞甲基異氰酸酯HDI三聚體；所述脂環(huán)族異氰酸酯為異 佛爾酮二異氰酸酯IPDI。
[0017] 在上述適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法中，絕緣導(dǎo)熱填料為氮 化物導(dǎo)熱填料和氧化物導(dǎo)熱填料的組合。
[0018] 在上述適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法中，氮化物導(dǎo)熱填料為 氮化鋁、氮化硅或氮化硼中的一種或組合，所述氧化物導(dǎo)熱填料為a-氧化鋁。
[0019] 在上述適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法中，氮化鋁、氮化硅或 氮化硼的粒徑為5-20ym，所述a-氧化鋁的粒徑為1-5ym。
[0020] 在上述適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法中，溶劑為甲苯、二甲 苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋 酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、環(huán)己酮、甲基異丁基酮、丙酮、乙二醇丁醚或丙二醇丁醚中的一種 或幾種。
[0021] 在上述適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法中，步驟（2)中研磨分 散用的球磨珠為氧化锫小球，粒徑為IUm、2iim、4iim、6iim、8iim的組合。
[0022] 在上述適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法中，步驟（4)中對(duì)被噴 涂物表面進(jìn)行噴涂之前，對(duì)被噴涂表面進(jìn)行打磨或吹沙處理，以增加表面粗糙度，增強(qiáng)涂層 的附著力。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：
[0024] (1)、本發(fā)明優(yōu)選氮化物及氧化物作為填料，克服了傳統(tǒng)散熱涂層導(dǎo)熱和絕緣性不 兼容的問(wèn)題，所制得的涂層具有高發(fā)射率、高熱導(dǎo)率和高絕緣性，滿足散熱涂料對(duì)于高輻 射、高導(dǎo)熱和電絕緣性能兼容一體化的新需求，具有廣闊的市場(chǎng)前景；
[0025] (2)、本發(fā)明所制備的絕緣高輻射散熱涂層，針對(duì)市場(chǎng)上電子產(chǎn)品等散熱器件界面 所采用的多種金屬及非金屬基材，均有良好的附著力，并且具有優(yōu)異的耐鹽霧、耐濕熱和耐 老化性能，能夠應(yīng)用于多種場(chǎng)合；
[0026] (3)、本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，制備的絕緣高輻射散熱 涂層，能夠有效降低散熱器件溫度，提高產(chǎn)品的使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：
[0028] 適用于多種基材的絕緣高輻射散熱涂層的制備方法，包括如下步驟：
[0029] (1)、將成膜物質(zhì)、絕緣導(dǎo)熱填料、溶劑、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、流平劑和催干劑加入 到容器中，并攪拌均勻配制成漆漿，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)各組分配比如下：
[0030] 成膜物質(zhì)40-60份 絕緣導(dǎo)熱填料30-50份 溶劑40-70份
[0031] 潤(rùn)濕分散劑0. 3-2. 0份 消泡劑0. 2-1. 0份 流平劑〇. 1-0. 8份
[0032] 催干劑 0? 02-0. 1 份；
[0033] 成膜物質(zhì)為羥基丙烯酸樹(shù)脂、聚酯改性羥基丙烯酸樹(shù)脂或聚醚改性羥基丙烯酸樹(shù) 脂中的一種或組合。
[0034] 絕緣導(dǎo)熱填料為氮化物導(dǎo)熱填料和氧化物導(dǎo)熱填料的組合，其中氮化物導(dǎo)熱填料 為氮化鋁、氮化硅或氮化硼中的一種或組合，氧化物導(dǎo)熱填料為a-氧化鋁。氮化鋁、氮化 娃或氮化硼的粒徑為5-20iim，a-氧化錯(cuò)的粒徑為1-5iim。
[0035] 溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁