[发明专利]一种高导热涂料、制备方法及应用

说明书

本发明涉及导热涂料技术领域，更具体而言，涉及一种高导热涂料、制备方法及应用，由成膜物、石墨烯、高导热粉体、高导热晶须、有机溶剂、分散剂以及固化剂组成。通过将石墨烯、改性高导热粉体、高导热晶须、有机硅树脂、有机溶剂与分散剂、固化剂混合，将混合物分散后制得抗高温高导热涂料。将高导热涂料用压力喷涂工艺喷涂于待涂元件表面，将喷涂有高导热涂料的元件置于150‑300℃温度下保温30‑60min，固化后得到高导热涂层。

技术领域

本发明涉及导热涂料技术领域，更具体而言，涉及一种高导热涂料、制备方法及应用。

背景技术

燃煤火电厂的尾气脱硫脱硝以及余热的再利用是节能减排的重要领域。燃煤火电厂的锅炉烟风换热器是提高锅炉余热利用率的重要设备，但目前以搪瓷换热器为主的锅炉烟风换热装置存在换热效率低、搪瓷层容易破损、脱落的问题，从而导致烟道快速腐蚀、使用寿命短。中国专利CN 108516685A公布了一种耐热腐蚀搪瓷涂层及其制备方法，尽管该专利通过改良搪瓷涂层的配方以及制备工艺改善了涂层与金属基底之间附着能力，但其制备工艺较为复杂且搪瓷涂层导热能力极差。

发明内容

针对现阶段技术中存在的问题，本发明提出一种高导热涂料、制备方法及应用，解决以搪瓷换热器为主的锅炉烟风换热装置存在的换热效率低、搪瓷层容易破损、脱落，导致烟道快速腐蚀等问题，通过高导热涂料，使得锅炉烟风换热元件在具有优秀的耐腐蚀能力、自清洁能力以及高强的耐冲蚀能力同时，又具有卓越的导热能力。

第一方面，本发明提供了一种高导热涂料，由以下重量百分比原料组成：

30-70wt％成膜物、3-5wt％石墨烯、5-25wt％改性高导热粉体、10-20wt％高导热晶须、5-10wt％有机溶剂、1-3wt％分散剂以及4-7wt％固化剂。

作为进一步优化的技术方案，所述成膜物为带甲基、苯基的环氧改性有机硅树脂。其具有高附着力、高耐腐蚀性等特点。

作为进一步优化的技术方案，所述分散剂为烷羟基铵盐。其能使改性高导热粉体颗粒分散、涂料体系更加稳定。

作为进一步优化的技术方案，所述固化剂为改性芳香胺。其能与树脂交联，使树脂固化达到理想的状态。

作为进一步优化的技术方案，所述改性高导热粉体为改性氧化铝、改性氮化硅、改性碳化硅中的一种或多种；所述改性高导热粉体粒径为100nm-5μm。改性高导热粉体具有导热能力好，导热系数高等优点；且超细的高导热粉体经表面改性后，改善了颗粒的分散性，防止了颗粒团聚。

作为进一步优化的技术方案，所述高导热晶须为氧化铝晶须、氮化硅晶须、碳化硅晶须中的一种或多种；所述高导热晶须的直径为0.5-2μm，长径比大于10。

作为进一步优化的技术方案，所述有机溶剂为乙酸丁酯、无水乙醇、有机硅树脂稀释剂中的一种或多种。

第二方面，本发明提供了制备上述高导热涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将偶联剂加入草酸溶液中，搅拌均匀，制得水解液，用于高导热粉体的改性；

S2、将高导热粉体加入乙醇溶液中，搅拌均匀，超声分散制得悬浊液；

S3、将悬浊液加热至30-70℃，添加水解液，搅拌加热反应；

S4、将步骤S3反应液过滤，将过滤后粉体冲洗、干燥、过筛得到改性高导热粉体，完成改性；

S5、将石墨烯、改性高导热粉体、高导热晶须、成膜剂、有机溶剂与分散剂、固化剂混合，将混合物分散后制得抗高温高导热涂料。

作为进一步优化的技术方案，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种或多种。