CN102676007A - 纳米中空散热碳材涂料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了纳米中空散热碳材涂料及其制作方法，它由以下重量比的原料配比制备而成：中空碳材5~6，颜料5~6，稀释剂10~13，分散剂3~4，触变剂2~3，流平剂0.5~1，丙烯酸树脂42~48，氨基树脂10~15，环氧树脂3~4，辅助功能助剂3~4，体质颜料3~4，经过配料混合、高速分散、物化性调整、研磨分散、物化性检测、分级过滤以及包装储存的步骤而成。本发明的有益效果是：结合造漆技术，利用中空碳的远红外辐射功能原理，将其制成散热涂料，加速及提高了热排放，解决了产品因过热而导致效能降低甚至故障问题，可广泛应用于LED灯、太阳能模组、电子产品以及有热排问题的家电产品，达到了节能减排的目的。
Description
技术领域
本发明涉及纳米中空散热碳材涂料及其制作方法，属于新材料技术领域。
背景技术
随着我国涂料工业和涂装技术的进步。涂料的研究、开发与应用日渐为人们所重视。涂料可以改进生产工艺，改善施工条件，提高产品质量，赋予涂膜特殊功能，是现代工业化生产中不可缺少的重要部分。
现有的电子及家电产品大都存在因热排问题，主要体现在：（1）目前LED灯最大的问题是因过热而导致灯芯烧掉，热排性能较差，目前解決方式是通常加大铝材的散热鳍片结构或降低LED灯的瓦特数（2）目前太太阳能发电主要是通过太阳能模组来收集太阳的光能，而不是热能，但在收集光能中, 因太阳的照射而产生过热也会降低其光能的收集；（3）CPU的运算过程中会产生高热，如果拍热不良，会导致产品运作呆滞，甚至停机等问题；（4）家电产品在运转使用过程中，因热量无法有效地排放，致使主机持续的运转，能源不断的浪费。
然而现在热排问题仍然没有得到根本解决，主要是由于现在的电子及家电产品使用的涂料热排性能较差，产品往往是通过结构上的改进来实现提高产品热排性的目的，显然，这一改进的效果不甚理想。
因此，急需一种具有新型的具有热排性能的涂料，能广泛应用于电子及家电产品。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供纳米中空散热碳材涂料及其制作方法，能有效解决电子及家电产品中的热排问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：纳米中空散热碳材涂料，它由以下重量比的原料配比制备而成：中空碳材5~6，颜料5~6，稀释剂10~13，分散剂3~4，触变剂2~3，流平剂0.5~1，丙烯酸树脂42~48，氨基树脂10~15，环氧树脂3~4，辅助功能助剂3~4，体质颜料3~4。
所述的颜料包括中空碳材散热粉和炭黑、钛白粉、纳米二氧化硅、氮化硼或氧化铝的混合物。
所述的稀释剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、环己酮、甲基异丁基酮、乙二醇丁醚、二甲苯异丙醇、异丁醇及200#的一种或几种混合物。
所述的分散剂为阴离子性改性醇酸聚合物或表面活性湿润分散剂。
所述的触变剂为表面改性有机膨润土系列。
所述的流平剂为丙烯酸改性共聚物或改性聚硅氧烷。
所述的辅助功能助剂包括密着剂、降温剂、消泡剂的混合物。
纳米中空散热碳材涂料的制作方法，它包含以下步骤：
（1）配料混合：将上述重量比的中空碳材、颜料、稀释剂、分散剂、触变剂以及流平剂加入反应器中搅拌10~30分钟，搅拌速度为1500~2000r/min，然后静置，密封浸泡20~30小时；
（2）高速分散：加入上述重量比的丙烯酸树脂，然后高速分散，分散时间不低于60分钟，转速不低于2000r/min；
（3）物化性调整：待高速分散均匀混合后，加入上述重量比的氨基树脂、环氧树脂、辅助功能助剂及体质颜料均匀混合；
（4）研磨分散：将上一步的混合物放入研磨设备中进行研磨分散，分散至细度为10UM以下，研磨时间为100Kg/ 20h 以上，研磨循环次数为10次以上；
（5）物化性检测：对研磨分散后得到的混合物进行细度、耐化性、硬度、附着力、重涂、散热功能测试的物化性测试；
（6）分级过滤：将经过物化性检测检测合格的物料采用袋式分级过滤；
（7）包装储存。
所述的研磨设备为纳米分散型高级卧式研磨机，研磨机内的研磨介质填充量为70~80%，研磨机的研磨筒体设定温度不高于70℃，设定的压力位0.2Mpa，研磨机的气动泵浦进气压力为0.2~0.4Mpa，供气水分含量≦0.05%，研磨筒体体积设定为15升。
本发明的有益效果是：结合造漆技术，利用中空碳的远红外辐射功能原理，将其制成散热涂料，加速及提高了热排放，解决了产品因过热而导致效能降低甚至故障问题，可广泛应用于LED灯、太阳能模组、电子产品以及有热排问题的家电产品，达到了节能减排的目的。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：纳米中空散热碳材涂料，它由以下重量比的原料配比制备而成：中空碳材5，颜料6，稀释剂10，分散剂3，触变剂2，流平剂0.5，丙烯酸树脂48，氨基树脂10，环氧树脂3，辅助功能助剂3，体质颜料4。
所述的颜料包括纳米二氧化硅和中空碳材散热粉的混合物。
所述的稀释剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、二甲苯异丙醇、异丁醇及200#的混合物。
所述的分散剂为阴离子性改性醇酸聚合物。
所述的触变剂为表面改性有机膨润土系列。
所述的流平剂为丙烯酸改性共聚物。
所述的辅助功能助剂包括密着剂、降温剂、消泡剂的混合物。
纳米中空散热碳材涂料的制作方法，它包含以下步骤：
（1）配料混合：将上述重量比的中空碳材、颜料、稀释剂、分散剂、触变剂以及流平剂加入反应器中搅拌20分钟，搅拌速度为1500r/min，然后静置，密封浸泡24小时；
（2）高速分散：加入上述重量比的丙烯酸树脂，然后高速分散，分散时间60分钟，转速2000r/min；
（3）物化性调整：待高速分散均匀混合后，加入上述重量比的氨基树脂、环氧树脂、辅助功能助剂及体质颜料均匀混合；
（4）研磨分散：将上一步的混合物放入研磨设备中进行研磨分散，分散至细度为8UM，研磨时间为120Kg/ 20h，研磨循环次数为12次；
（5）物化性检测：对研磨分散后得到的混合物进行细度、耐化性、硬度、附着力、重涂、散热功能测试的物化性测试，其标准如表一；
表一 纳米中空散热碳材涂料物化性检测标注表
（6）分级过滤：将经过物化性检测检测合格的物料采用袋式分级过滤；
（7）包装储存。
所述的研磨设备为纳米分散型高级卧式研磨机，研磨机内的研磨介质填充量为80%，研磨机的研磨筒体设定温度60℃，设定的压力位0.2Mpa，研磨机的气动泵浦进气压力为0.4Mpa，供气水分含量0.05%，研磨筒体体积设定为15升。
实施例2
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：纳米中空散热碳材涂料，它由以下重量比的原料配比制备而成：中空碳材6，颜料2，稀释剂13，分散剂4，触变剂3，流平剂1，丙烯酸树脂42，氨基树脂15，环氧树脂4，辅助功能助剂4，体质颜料3。
所述的颜料包括中空碳材散热粉和炭黑、钛白粉、纳米二氧化硅的混合物。
所述的稀释剂为醋酸丁酯。
所述的分散剂为表面活性湿润分散剂。
所述的触变剂为表面改性有机膨润土系列。
所述的流平剂为改性聚硅氧烷。
所述的辅助功能助剂包括密着剂、降温剂、消泡剂的混合物。
纳米中空散热碳材涂料的制作方法，它包含以下步骤：
（1）配料混合：将上述重量比的中空碳材、颜料、稀释剂、分散剂、触变剂以及流平剂加入反应器中搅拌10分钟，搅拌速度为2000r/min，然后静置，密封浸泡30小时；
（2）高速分散：加入上述重量比的丙烯酸树脂，然后高速分散，分散时间80分钟，转速2500r/min；
（3）物化性调整：待高速分散均匀混合后，加入上述重量比的氨基树脂、环氧树脂、辅助功能助剂及体质颜料均匀混合；
（4）研磨分散：将上一步的混合物放入研磨设备中进行研磨分散，分散至细度为7UM，研磨时间为110Kg/ 20h，研磨循环次数为14次；
（5）物化性检测：对研磨分散后得到的混合物进行细度、耐化性、硬度、附着力、重涂、散热功能测试的物化性测试，测试标准与实施例1相同；
（6）分级过滤：将经过物化性检测检测合格的物料采用袋式分级过滤；
（7）包装储存。
所述的研磨设备为纳米分散型高级卧式研磨机，研磨机内的研磨介质填充量为70%，研磨机的研磨筒体设定温度50℃，设定的压力位0.2Mpa，研磨机的气动泵浦进气压力为0.2Mpa，供气水分含量0.04%，研磨筒体体积设定为15升。
实施例3
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：纳米中空散热碳材涂料，它由以下重量比的原料配比制备而成：中空碳材5.5，颜料6，稀释剂12，分散剂4，触变剂2.5，流平剂0.8，丙烯酸树脂45，氨基树脂14，环氧树脂3，辅助功能助剂3，体质颜料4。
所述的颜料包括中空碳材散热粉和钛白粉、纳米二氧化硅的混合物。
所述的稀释剂为甲基异丁基酮、乙二醇丁醚、二甲苯异丙醇、异丁醇及200#的混合物。
所述的分散剂为阴离子性改性醇酸聚合物。
所述的触变剂为表面改性有机膨润土系列。
所述的流平剂为丙烯酸改性共聚物。
所述的辅助功能助剂包括密着剂、降温剂、消泡剂的混合物。
纳米中空散热碳材涂料的制作方法，它包含以下步骤：
（1）配料混合：将上述重量比的中空碳材、颜料、稀释剂、分散剂、触变剂以及流平剂加入反应器中搅拌30分钟，搅拌速度为1500r/min，然后静置，密封浸泡20小时；
（2）高速分散：加入上述重量比的丙烯酸树脂，然后高速分散，分散时间75分钟，转速2100r/min；
（3）物化性调整：待高速分散均匀混合后，加入上述重量比的氨基树脂、环氧树脂、辅助功能助剂及体质颜料均匀混合；
（4）研磨分散：将上一步的混合物放入研磨设备中进行研磨分散，分散至细度为7UM，研磨时间为150Kg/ 20h，研磨循环次数为15次；
（5）物化性检测：对研磨分散后得到的混合物进行细度、耐化性、硬度、附着力、重涂、散热功能测试的物化性测试，测试标准与实施例1相同；
（6）分级过滤：将经过物化性检测检测合格的物料采用袋式分级过滤；
（7）包装储存。
所述的研磨设备为纳米分散型高级卧式研磨机，研磨机内的研磨介质填充量为75%，研磨机的研磨筒体设定温度65℃，设定的压力位0.2Mpa，研磨机的气动泵浦进气压力为0.3Mpa，供气水分含量0.03%，研磨筒体体积设定为15升。
实施例4
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：纳米中空散热碳材涂料，它由以下重量比的原料配比制备而成：中空碳材6，颜料5.5，稀释剂11，分散剂3.5，触变剂3，流平剂0.9，丙烯酸树脂46，氨基树脂14，环氧树脂3，辅助功能助剂3.5，体质颜料4。
所述的颜料包括中空碳材散热粉和氮化硼、氧化铝的混合物。
所述的稀释剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、环己酮的混合物。
所述的分散剂为阴离子性改性醇酸聚合物。
所述的触变剂为表面改性有机膨润土系列。
所述的流平剂为改性聚硅氧烷。
所述的辅助功能助剂包括密着剂、降温剂、消泡剂的混合物。
纳米中空散热碳材涂料的制作方法，它包含以下步骤：
（1）配料混合：将上述重量比的中空碳材、颜料、稀释剂、分散剂、触变剂以及流平剂加入反应器中搅拌25分钟，搅拌速度为1600r/min，然后静置，密封浸泡25小时；
（2）高速分散：加入上述重量比的丙烯酸树脂，然后高速分散，分散时间85分钟，转速2500r/min；
（3）物化性调整：待高速分散均匀混合后，加入上述重量比的氨基树脂、环氧树脂、辅助功能助剂及体质颜料均匀混合；
（4）研磨分散：将上一步的混合物放入研磨设备中进行研磨分散，分散至细度为6UM，研磨时间为130Kg/ 20h ，研磨循环次数为20次；
（5）物化性检测：对研磨分散后得到的混合物进行细度、耐化性、硬度、附着力、重涂、散热功能测试的物化性测试，测试标准与实施例1相同；
（6）分级过滤：将经过物化性检测检测合格的物料采用袋式分级过滤；
（7）包装储存。
所述的研磨设备为纳米分散型高级卧式研磨机，研磨机内的研磨介质填充量为75%，研磨机的研磨筒体设定温度60℃，设定的压力位0.2Mpa，研磨机的气动泵浦进气压力为0.4Mpa，供气水分含量0.05%，研磨筒体体积设定为15升。
实施例5
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：纳米中空散热碳材涂料，它由以下重量比的原料配比制备而成：中空碳材6，颜料5，稀释剂12，分散剂3，触变剂2.5，流平剂0.5，丙烯酸树脂45，氨基树脂15，环氧树脂4，辅助功能助剂3，体质颜料4。
所述的颜料包括中空碳材散热粉和炭黑、钛白粉、纳米二氧化硅、氮化硼的混合物。
所述的稀释剂为醋酸乙酯、环己酮、甲基异丁基酮、乙二醇丁醚、二甲苯异丙醇的混合物。
所述的分散剂为阴离子性改性醇酸聚合物。
所述的触变剂为表面改性有机膨润土系列。
所述的流平剂为丙烯酸改性共聚物。
所述的辅助功能助剂包括密着剂、降温剂、消泡剂的混合物。
纳米中空散热碳材涂料的制作方法，它包含以下步骤：
（1）配料混合：将上述重量比的中空碳材、颜料、稀释剂、分散剂、触变剂以及流平剂加入反应器中搅拌15分钟，搅拌速度为1900r/min，然后静置，密封浸泡28小时；
（2）高速分散：加入上述重量比的丙烯酸树脂，然后高速分散，分散时间90分钟，转速2800r/min；
（3）物化性调整：待高速分散均匀混合后，加入上述重量比的氨基树脂、环氧树脂、辅助功能助剂及体质颜料均匀混合；
（4）研磨分散：将上一步的混合物放入研磨设备中进行研磨分散，分散至细度为5UM，研磨时间为180Kg/ 20h ，研磨循环次数为12次；
（5）物化性检测：对研磨分散后得到的混合物进行细度、耐化性、硬度、附着力、重涂、散热功能测试的物化性测试，测试标准与实施例1相同；
（6）分级过滤：将经过物化性检测检测合格的物料采用袋式分级过滤；
（7）包装储存。
所述的研磨设备为纳米分散型高级卧式研磨机，研磨机内的研磨介质填充量为80%，研磨机的研磨筒体设定温度65℃，设定的压力位0.2Mpa，研磨机的气动泵浦进气压力为0.3Mpa，供气水分含量0.04%，研磨筒体体积设定为15升。
Claims (9)
1.纳米中空散热碳材涂料，其特征在于：它由以下重量比的原料配比制备而成：中空碳材5~6，颜料5~6，稀释剂10~13，分散剂3~4，触变剂2~3，流平剂0.5~1，丙烯酸树脂42~48，氨基树脂10~15，环氧树脂3~4，辅助功能助剂3~4，体质颜料3~4。
2.根据权利要求1所述的纳米中空散热碳材涂料，其特征在于：所述的颜料包括中空碳材散热粉和炭黑、钛白粉、纳米二氧化硅、氮化硼或氧化铝的混合物。
3.根据权利要求1所述的纳米中空散热碳材涂料，其特征在于：所述的稀释剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、环己酮、甲基异丁基酮、乙二醇丁醚、二甲苯异丙醇、异丁醇及200#的一种或几种混合物。
4.根据权利要求1所述的纳米中空散热碳材涂料，其特征在于：所述的分散剂为阴离子性改性醇酸聚合物或表面活性湿润分散剂。
5.根据权利要求1所述的纳米中空散热碳材涂料，其特征在于：所述的触变剂为表面改性有机膨润土系列。
6.根据权利要求1所述的纳米中空散热碳材涂料，其特征在于：所述的流平剂为丙烯酸改性共聚物或改性聚硅氧烷。
7.根据权利要求1所述的纳米中空散热碳材涂料，其特征在于：所述的辅助功能助剂包括密着剂、降温剂、消泡剂的混合物。
8.纳米中空散热碳材涂料的制作方法，其特征在于：它包含以下步骤：
（1）配料混合：将上述重量比的中空碳材、颜料、稀释剂、分散剂、触变剂以及流平剂加入反应器中搅拌10~30分钟，搅拌速度为1500~2000r/min，然后静置，密封浸泡20~30小时；
（2）高速分散：加入上述重量比的丙烯酸树脂，然后高速分散，分散时间不低于60分钟，转速不低于2000r/min；
（3）物化性调整：待高速分散均匀混合后，加入上述重量比的氨基树脂、环氧树脂、辅助功能助剂及体质颜料均匀混合；
（4）研磨分散：将上一步的混合物放入研磨设备中进行研磨分散，分散至细度为10UM以下，研磨时间为100Kg/ 20h 以上，研磨循环次数为10次以上；
（5）物化性检测：对研磨分散后得到的混合物进行细度、耐化性、硬度、附着力、重涂、散热功能测试的物化性测试；
（6）分级过滤：将经过物化性检测检测合格的物料采用袋式分级过滤；
（7）包装储存。
9.根据权利要求8所述的纳米中空散热碳材涂料的制作方法，其特征在于：所述的研磨设备为纳米分散型高级卧式研磨机，研磨机内的研磨介质填充量为70~80%，研磨机的研磨筒体设定温度不高于70℃，设定的压力位0.2Mpa，研磨机的气动泵浦进气压力为0.2~0.4Mpa，供气水分含量≦0.05%，研磨筒体体积设定为15升。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120919 |