[发明专利]一种基于光固化石墨烯散热涂料的使用方法在审

专利信息
申请号: 201810040686.5 申请日: 2018-01-16
公开(公告)号: CN108453029A 公开(公告)日: 2018-08-28
发明(设计)人: 林前锋 申请(专利权)人: 湖南国盛石墨科技有限公司
主分类号: B05D7/24 分类号: B05D7/24;C09D4/06;C09D4/02;C09D7/61
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 任重;单香杰
地址: 423000 湖南省郴州市苏仙区白*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 石墨烯 散热涂料 光固化 团聚 高分子表面活性剂 三维网络状结构 导热散热性能 涂料技术领域 聚合物单体 聚合物分子 导电性能 光固化剂 化学交联 有机单体 紫外光 分散剂 分散性 激光束 量子点 引入 添加剂 涂料 隔离
【说明书】:

发明涉及涂料技术领域,公开了一种基于光固化石墨烯散热涂料的使用方法。本发明引入石墨烯量子点作为添加剂加入到石墨烯散热涂料中,进一步地增加石墨烯的分散性,防止团聚,相比高分子表面活性剂和分散剂,不会引入新的杂质降低导电性能;并通过光固化剂在紫外光或激光束的作用,使得有机单体化学交联或物理交联成三维网络状结构,石墨烯立即被聚合物分子或聚合物单体包裹隔离起来,有效克服了石墨烯自团聚的发生,提高涂料的导热散热性能。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域,更具体地,涉及一种基于光固化石墨烯散热涂料的使用方法。

背景技术

散热涂料作为一种新型涂料,不仅具有装饰的基本功能,同时具有提高散热效率的作用,得到广泛的关注与研究。然而,目前市面上的绝大多数散热涂料均是采用价格昂贵的传热介质作为填料,生产工艺复杂,成本较高,不利于涂料的批量化生产与规模化应用。

石墨烯是一种由碳原子按照六边形进行排布并相互连接而成的碳分子,其结构非常稳定,是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯导热系数高达5000W/m·K,可以在涂料、电子、航天军工、新能源、新材料等领域得到广泛应用。因此,将石墨烯作为主要散热介质制备散热涂料成为研究热点。

现有的石墨烯散热涂料通常采用直接喷涂法,为了提高涂层的力学性能,需要加入适当热固化树脂,但是热固化树脂固化速度慢,影响其使用效果,同时,由于热固化树脂的固化温度较高,对基体材料耐高温性能的要求苛刻。另一方面,现有的石墨烯散热涂料中,由于石墨烯容易凝聚,导致其在涂料中分散不均匀,从而使得涂料的导电和导热性能不佳。为了减少石墨烯之间的凝聚,提高石墨烯在散热涂料中的稳定性,通常需要添加聚乙烯蜡、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮等化学制剂作为分散剂或表面活性剂,添加上述分散剂虽然能在一定程度上减少石墨烯之间的凝聚,但使用化学制剂在散热过程中挥发,危害人体和环境。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题,引入石墨烯量子点作为添加剂加入到石墨烯散热涂料中,并且将光引方法和喷涂法结合,提供一种基于光固化石墨烯散热涂料的使用方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种基于光固化石墨烯散热涂料的使用方法,包括以下步骤:

S1.制备石墨烯散热涂料:

S11.将石墨烯量子点、石墨烯、单体和溶剂在超声作用下进行混合研磨、剪切,超声功率为1000~1200W,时间为40~60min,得到复合浆体材料;

S12.向步骤S11制得的复合浆体材料中加入脲醛树脂、助剂和碳纳米管后,进行搅拌,转速为1000~1200rpm,搅拌时间为2~4h,得到石墨烯散热浆料;

S13.在步骤S12得到的石墨烯散热浆料中加入导热金属粉,充分搅拌,转速为1200~1500rpm,搅拌时间为2~3h,混合均匀后即得石墨烯散热涂料;

其中,步骤S1中,所述石墨烯散热涂料由以下重量份组分组成:石墨烯6~12份、脲醛树脂50~70份、单体20~70份、助剂25~35份、石墨烯量子点12~30份、导热金属粉2~5份、碳纳米管3~6份和溶剂12~24份;

S2.喷涂:

向步骤S1得到的石墨烯散热涂料中加入光固化剂,加入量为单体的0.1~1wt%,按设计图形喷在基板表面上,整个过程是在紫外光或激光束的氛围下进行,波长为365~405nm。

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