一种散热粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种散热粉末涂料及其制备方法，所述粉末涂料包括饱和端羧基聚酯树脂、固化剂、复合散热填料、定向排列剂、二氧化钛、聚四氟乙烯、铝颜料等成分；其中复合散热填料为六方氮化硼、氢氧化铝以及氧化铝依次经过球磨，混合以及球化处理后制备，能有效提高复合散热填料的导热系数，与铝颜料协同增效，使得本发明专利技术的粉末涂料具有显著的散热效果；本发明专利技术添加羟基含量为1％～2％的定向排列剂，与氢氧化铝、氧化铝、硅酸镁铝、铝颜料亲和力强，有效促进球化复合散热填料和铝颜料的排列趋于整齐，并能有效促进配方中整体成分之间建立良好搭接，总体上制备得到综合性能优异的粉末涂料。

A heat dissipation powder coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种散热粉末涂料及其制备方法
本专利技术涉及粉末涂料制备领域，具体而言，涉及一种散热粉末涂料及其制备方法。
技术介绍
散热器在作业时释放热量，如果散热效果差，影响电器的使用。而散热粉末涂料的涂装可以提高散热器表面的散热效率，快速降低电器温度。从而达到降低电器散热器的故障率和延长散热器及电器的使用寿命。粉末涂料涂覆于基材表面，依靠强化物体表面的热传导及热辐射能力，提高表面的散热效率，实现降温散热的目的。对于散热粉末涂料而言，其涂覆于物体表面，带走物体热量，需要具备两个条件：导出物体的热量并与环境进行热交换，也就是说涂层需要具备较高的导热性以及辐射性。粉末涂料的散热机理：只有体系内部形成良好的导热网络才能实现热量的快速传递，而导热网络的建立离不开导热颗粒的相互接触及相互影响，只有导热颗粒形成良好的搭接才能形成良好的“热通道”。但现有技术中制备的粉末涂料中填料含量多，且颗粒大，导致涂层表面越来越粗糙、结构趋向疏松，基料包裹不了填料，出现单纯的填料堆积现象，排布也趋向无序，反而会破坏这种“热通道”，导致粉末涂料整体的散热效果差，最终制备发粉末涂料的综合性能差。如专利号为CN106085128A公开了一种散热涂料，添加碳纤维作为散热材料。又如专利号为CN104559710A公开一种具有高效散热性能的散热涂料。再如专利号为PCT/JP2011/0505公开了散热涂料组合物，但是总体不能解决填料堆积的问题，且单一散热材料的散热效果差。综合上，在制备粉末涂料领域，其实际应用中的亟待处理的实际问题还有很多未提出具体的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提出了一种散热粉末涂料及其制备方法以解决所述问题，为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种散热粉末涂料包括如下质量百分比的成分：饱和端羧基聚酯树脂25-65％、固化剂4-30％、复合散热填料13.2-20.8％、定向排列剂1-3％、二氧化钛5-15％、流平剂0.5-1.0％、硅酸镁铝1-2％、光亮剂0-0.5％、安息香0.2-0.5％、聚四氟乙烯0.2-1.0％、抗氧剂0.1-0.3％、颜料0-2.0％、铝颜料5-15％；其中所述复合散热填料为六方氮化硼、氢氧化铝以及氧化铝依次经过球磨，混合以及球化处理后制备。可选地，所述饱和端羧基聚酯树脂为酸值30-40mgKOH/g的聚酯树脂，其添加量为55.0％-65.0％，且对应的固化剂为TGIC，所述固化剂TGIC的添加量为4-5％；或所述饱和端羧基聚酯树脂为酸值30-75mgKOH/g的聚酯树脂，其添加量为25.0％-50.0％，且对应的固化剂为环氧树脂，所述环氧树脂的添加量为18-30％。可选地，所述环氧树脂的环氧值为0.09-0.14。可选地，按照质量百分比，所述六方氮化硼、氢氧化铝以及氧化铝在粉末涂料中的添加量分别为：六方氮化硼8％-12％、氢氧化铝5％-8％、氧化铝0.2％-0.8％，且球磨后，所述六方氮化硼的中位粒径D50为10～30μm，所述氢氧化铝的中位粒径D50为30～100nm，所述氧化铝的中位粒径D50为6.5～9.5nm。可选地，所述流平剂为丙烯酸酯均聚物和/或丙烯酸共聚物液体流平剂。可选地，所述硅酸镁铝的中位粒径D50为10～20μm。可选地，所述定向排列剂为醋酸丁酸纤维素，且羟基含量为1-2％。可选地，所述球化处理为：将所述六方氮化硼、氢氧化铝以及氧化铝混合，在通入直流电弧等离子体焰流的粉末球化装置中加热，在表面张力的作用下发生球化，得到粒径为20-35μm，平均孔径为450-870nm的复合散热填料。另外，本专利技术提供一种散热粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：a.将铝颜料以及复合散热填料分别进行预分散；b.将上述质量百分比的铝颜料、饱和端羧基聚酯树脂、占总添加量1/3的定向排列剂、占总添加量1/3的流平剂，依次投入混料缸中进行预混合，在1000-8000r/min的条件下，混合3-5min，后在双螺杆挤出机中进行熔融混炼并挤出，且挤出机温度控制在110-130℃，螺杆频率控制在30-50Hz；然后进行冷却，压片，破碎，得到第一混合物；c.将复合散热填料、占总添加量1/3的定向排列剂、占总添加量1/3的流平剂，在5-15℃、高速旋转的条件下振动5-10min，得到第二混合物；d.将固化剂、硅酸镁铝、光亮剂、安息香、聚四氟乙烯、抗氧剂、颜料，剩下1/3添加量的定向排列剂、二氧化钛、剩下1/3添加量的流平剂、依次加入高速搅拌缸中搅拌1-5min后，依次加入第一混合物以及第二混合物，在双螺杆挤出机中进行熔融混炼均匀分散并挤出，挤出机温度控制在100-150℃，螺杆频率控制在30-50Hz；然后进行压片，破碎，得到破碎物料；e.将破碎物料在主磨频率40-55Hz，副磨频率25-45Hz的ACM磨进行分级粉碎；f.进行微细粉碎后过150-180目标准筛，筛分得到散热粉末涂料。可选地，步骤a所述预分散为：在温度为35-80℃、功率为300-600W的条件下磁力搅拌分散1-10min。与现有技术相比，本专利技术所取得的有益技术效果是：1.本专利技术的粉末涂料中将六方氮化硼、氢氧化铝、氧化铝几种成分复配后球化，使得复合散热填料具有较高的导热系数，且结合铝颜料的协同增效作用，使得本专利技术的粉末涂料具有显著的散热效果。2.本专利技术的粉末涂料中，羟基含量为1％～2％的定向排列剂，与氢氧化铝、氧化铝、硅酸镁铝、铝颜料具有很强的亲和力以及相容性，并能促进球化复合散热填料和铝颜料的排列趋于整齐，相互间形成良好的搭接，最终在涂层内部形成良好的导热网络，且采用铝颜料预挤出、再挤出的工艺，促进铝颜料定向排列程度，进一步促进形成涂层后散热效果。3.本专利技术的粉末涂料中将铝颜料预先与聚酯树脂、定向排列剂、流平剂制备得到第一混合物；将球化的复合散热填料与定向排列剂、液体流平剂进行预先混合改性，并在温度5-15℃，底部设置激振器的混料缸的条件下，使得混料缸中原料在不平衡的离心惯性力作用下，在搅拌、翻转、混合的过程中得到振动，有效减少粘接、团聚的现象，制备得到均匀的第二混合物；最后将其它成分与第一混合物、第二混合物进行混合、双螺杆熔融挤出，有效提高复合散热填料的定向排列程度，并能有效促进配方中整体成分之间建立较好的搭接，提高散热效果。4.本专利技术的粉末涂料具有良好的施工性能，且成膜具有显著的环保性、散热性、耐水汽性、抗腐蚀性、附着性、防火性、绝缘性以及耐高温性的优点，且制备过程简单容易控制，最终制备得到综合性能优异的粉末涂料。附图说明从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术。图1是本专利技术实施例之一中一种散热粉末涂料及其制备方法的流程示意图。具体实施方式为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术为一种散热粉末涂料及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散热粉末涂料，其特征在于，所述散热粉末涂料包括如下质量百分比的成分：饱和端羧基聚酯树脂25-65％、固化剂4-30％、复合散热填料13.2-20.8％、定向排列剂1-3％、二氧化钛5-15％、流平剂0.5-1.0％、硅酸镁铝1-2％、光亮剂0-0.5％、安息香0.2-0.5％、聚四氟乙烯0.2-1.0％、抗氧剂0.1-0.3％、颜料0-2.0％、铝颜料5-15％；其中所述复合散热填料为六方氮化硼、氢氧化铝以及氧化铝依次经过球磨，混合以及球化处理后制备。/n

【技术特征摘要】
1.一种散热粉末涂料，其特征在于，所述散热粉末涂料包括如下质量百分比的成分：饱和端羧基聚酯树脂25-65％、固化剂4-30％、复合散热填料13.2-20.8％、定向排列剂1-3％、二氧化钛5-15％、流平剂0.5-1.0％、硅酸镁铝1-2％、光亮剂0-0.5％、安息香0.2-0.5％、聚四氟乙烯0.2-1.0％、抗氧剂0.1-0.3％、颜料0-2.0％、铝颜料5-15％；其中所述复合散热填料为六方氮化硼、氢氧化铝以及氧化铝依次经过球磨，混合以及球化处理后制备。


2.根据权利要求1所述的散热粉末涂料，其特征在于，所述饱和端羧基聚酯树脂为酸值30-40mgKOH/g的聚酯树脂，其添加量为55.0％-65.0％，且对应的固化剂为TGIC，所述固化剂TGIC的添加量为4-5％；或所述饱和端羧基聚酯树脂为酸值30-75mgKOH/g的聚酯树脂，其添加量为25.0％-50.0％，且对应的固化剂为环氧树脂，所述环氧树脂的添加量为18-30％。


3.根据权利要求2所述的散热粉末涂料，其特征在于，所述环氧树脂的环氧值为0.09-0.14。


4.根据权利要求1所述的散热粉末涂料，其特征在于，按照质量百分比，所述六方氮化硼、氢氧化铝以及氧化铝在粉末涂料中的添加量分别为：六方氮化硼8％-12％、氢氧化铝5％-8％、氧化铝0.2％-0.8％，且球磨后，所述六方氮化硼的中位粒径D50为10～30μm，所述氢氧化铝的中位粒径D50为30～100nm，所述氧化铝的中位粒径D50为6.5～9.5nm。


5.根据权利要求1所述的散热粉末涂料，其特征在于，所述流平剂为丙烯酸酯均聚物和/或丙烯酸共聚物液体流平剂。


6.根据权利要求1所述的散热粉末涂料，其特征在于，所述硅酸镁铝的中位粒径D50为10～20μm。


7.根据权利要求1所述的散热粉末涂料，其特征在于，所述定向排...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏育福，蔡劲树，李啟聪，莫剑辉，
申请(专利权)人：广东华江粉末科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44