[发明专利]一种耐腐蚀的导热涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀的导热涂料及其制备方法，该涂料包括以下重量份的组分：水性成膜树脂100~120份、固化剂30~40份、流平剂0.3~0.6份、消泡剂0.2~0.4份、羧酸改性氮化硼10~20份、氟化氧化石墨烯0.5~1.5份和稀释剂50~80份。以羧酸酞菁和双氧水为原料对六方氮化硼依次进行改性，改性后的填料与涂料基体具有很好的相容性，从而制得的涂料稳定性好，力学性能优异，有效改善了涂料的散热性能；该改性复合物具有π‑π堆积结构，增加其比表面积，有效提高了涂层与基底的吸附作用，同时也可以大幅度提高涂层的阻隔性能，延长腐蚀介质扩散通道，大大提高了涂料的耐腐蚀性能。原材料简单易得，无VOCs挥发，安全环保，成本低，制备方法简单易控，易实现工业化生产，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及导热涂料技术领域，特别的涉及一种耐腐蚀的导热涂料及其制备方法。

背景技术

导热涂层旨在提高被涂物表面的散热效率，降低体系的内部温度。目前，常见的导热涂层主要是以高分子作为成膜物质，加以高导热性的填料来强化涂层的导热能力，以达到散热降温的目的。在使用过程存在两方面的问题：一是成膜剂多为油性树脂，溶剂普遍采用如甲苯、二甲苯、二氯甲烷等有毒性溶剂，对人体健康和环境造成极大危害；二是散热器在使用时会在部分位置造成热量累积，加速有机散热涂层的老化，因此导热涂层不仅需要具有将体系内部热量及时导出的能力，还需具备一定的耐腐蚀性能，因而环保型高导热耐蚀涂层的开发已成为该研究领域的发展方向。

六方氮化硼(h-BN)是石墨的等电子体，具有与石墨类似的层状结构，被称为“白色石墨”。除了具有类似石墨的优良润滑性、机械性能和导热性外，h-BN还具备许多独特的性能，例如绝缘性好(带隙宽度为5.2-5.8eV)，热稳定性高(氮气气氛中使用温度可达2800℃)且不易氧化(氧化温度高于800℃)，耐辐射以及生物相容性好。近年来，用h-BN纳米管或纳米片作为填料改善聚合物基体的热学性能和绝缘阻燃性的研究引起了广泛的关注。

周文英等以环氧树脂改性有机硅作为基体、氮化硼和氧化铝混合填料作为导热粒子，制成耐高温导热绝缘型粘接涂层，导热性能较好，但由于h-BN化学性质稳定，表面缺乏活性基团，与大多数有机分子及聚合物分子链间缺乏强相互作用，因而在有机溶剂与环氧树脂基体中的分散性很差。发明专利CN 108753001 A公开了一种高剥离强度导热涂层及其制备方法，其组成碳纤维改性混合树脂AlN、BN、SiO₂、二烯丙基双酚、腰果油、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和有机溶剂等，其中有机溶剂为二甲苯、正丁醇、丙酮、乙酸乙酯或四氢呋喃的一种或多种，该发明涂层的力学性能和导热性能较优，但制备过程较为复杂且不环保性。发明专利CN 105385334 A公开了一种双组份水性聚氨酯透明导热涂层的制备方法，其组成水性聚氨酯分散体为A组份，水性聚氨酯固化剂为B组份，氧化铝和氧化石墨作为导热填料，以及其他助剂。该发明通过端羟基有机硅树脂改性水性聚氨酯，合成得到硬度、耐候性、耐水性和耐磨性都较好的水性双组份聚氨酯，但是存在无机填料粒子分散性不佳，附着力欠佳的缺点。发明专利CN201810088733.3公开了一种高导热涂料的制备方法，首先采用溶剂剥离的方法制备氮化硼纳米片的异丙醇分散液，然后以其为反应体系，滴加硅烷偶联剂和钛酸四丁酯，在带水氮气的作用下有效控制钛酸四丁酯的水解速度，最后进行高温处理，来制得氮化硼纳米片/纳米氧化钛复合材料，制得的高导热涂料稳定性好，导热性能好，但耐腐蚀性不佳。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种耐腐蚀的导热涂料，解决现有导热涂料存在填料氮化硼的分散性不好、涂层附着力欠佳、耐腐蚀性能差，以及使用易挥发溶剂的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种耐腐蚀的导热涂料，包括以下重量份的组分：水性成膜树脂100~120份、固化剂30~40份、流平剂0.3~0.6份、消泡剂0.2~0.4份、羧酸改性氮化硼10~20份、氟化氧化石墨烯0.5~1.5份和稀释剂50~80份。