[发明专利]一种纳米复合散热涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米复合散热涂料及其制备方法，属于散热涂料技术领域。本发明以含羟基树脂与异氰酸酯交联生成双组分聚氨酯涂层，耐候性佳，有较强的耐酸、碱等化学品腐蚀能力，通过将红外发射率高、绝缘性好，可实现导热绝缘与高辐射兼容的氮化铝粉球磨分散进入纳米片层状氮化硼间距中构建接触点，均匀分散在树脂中有效填充粒子联结网络，提高导热性能，形成导热网络保证涂层具有较高的热导率，同时利用填料改善树脂，使其具有良好的机械性能、高粘接强度以及优异的高温热稳定性和电气绝缘性，本发明喷涂涂散热涂层的LED灯传导散热与辐射散热协同作用，能够显著降低散热器件温度，在散热系统应用有较好的市场前景。

技术领域

本发明涉及一种纳米复合散热涂料及其制备方法，属于散热涂料技术领域。

背景技术

技术的发展及时代的需求，推动着电子产品飞速的进行着更新换代。如照明的发展，现在已经历经了四代光源：白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯（HID）以及半导体光源。LED是半导体光源的简称，与前几代光源相比具有省电、发光效率高、绿色环保、使用时间长等优点，将逐步取代传统光源。随着技术的发展，LED的优点会越来越突出，应用范围会越来越广，比如采用LED作为显像器件的电视机，具有背光均匀、节能环保等优点，成为液晶电视的发展方向。LED技术已得到国家政府的重视与财政支持，目前已经广泛应用于照明、装饰等领域。LED在照明、装饰等领域具有明显的优势，但受其技术的限制，也面临着关键技术难题：散热问题。LED是电致发光元件，由于制造材料以及技术的限制，内部的光子产率很低，仅有20%左右的电光转换效率，其余的电能全部转换为热能；LED又是典型的冷光源，光谱中几乎不含红外线，内部热量无法靠热辐射释放，而且使用要求的提高，趋向小型及大功率化发展，这些因素整体造成芯片内部温度很高。产热大，散热能力有限，造成电子元件内部温度很高。研究表明，电子元件的性能与其工作温度成负相关，比如 LED 结温每升高 10℃，光衰及寿命就会减半，同时发光效率也会降低。因此如何解决电子元件的散热问题，保证其正常工作成为制约着电子技术发展、应用的关键问题。

针对目前电子元件存在的散热问题，采用涂层技术解决散热逐渐成为了目前的研究热点。但目前散热涂料普遍存在附着力差，不耐热及降温效果不好的问题，限制了涂层技术在电子散热上的应用。为了使电子元件温度控制在正常的范围内，保证其正常工作，制备出散热效果、附着力等综合性能优异的涂层迫在眉睫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对散热涂料导热性差、机械性能差的问题，提供了一种纳米复合散热涂料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种纳米复合散热涂料，包括下述重量份原料：

200～350份羟基丙烯酸树脂，150～200份超细颜填料，20～30份润湿分散剂，20～30份消泡剂，100～120份二丙酮醇，80～100份二甲苯，15～30份流平剂，50～80份防沉蜡浆AQ-600，100～120g异氰酸酯固化剂。

所述羟基丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂AC1018A、羟基丙烯酸树脂FX-9003、羟基丙烯酸树脂PU2050、羟基丙烯酸树脂YZ-H713、羟基丙烯酸树脂YZ800-70中的任意一种或多种。

所述超细颜填料为纳米片层状氮化硼与氮化铝粉按质量比（12～15）：（5～8）混合后用次亚磷酸钠溶液浸泡处理，过滤干燥后与乙二醇混合装入球磨机中球磨45～48h制得。

所述纳米片层状氮化硼为按质量比1：2将硼酸与尿素溶解在去离子水中加热至60～65℃，保温搅拌30～40min后蒸发至干，并在氮气氛围下，加热至850～950℃煅烧4～6h制得。

所述氮化铝粉为按摩尔比3.2：1～3.5：1将碳和氧化铝混合，再加入相对氧化铝质量1.2～1.5%的氟化钙球磨均匀后在氮气氛围下加热至1600～1650℃煅烧4～6h，冷却至700～750℃并通入空气煅烧2～3h制得。