CN106634474B - 散热粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

散热粉末涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种散热粉末涂料，包括以下重量份的组分：聚酯树脂45～60份、固化剂3～8份、3500目导热石墨粉12～20份、800目导热石墨粉10～20份、助剂1～5份以及纯铜粉5～20份；该散热粉末涂料的制备方法为：1)按配方将聚酯树脂、固化剂、3500目导热石墨粉、800目导热石墨粉、助剂以及纯铜粉均匀混合，得混合物；2)将混合物置于100～130℃的双螺杆挤出机中加热熔融，混炼，得熔融物；3)将熔融物置于常温下冷却压片，再经粗破碎后，得厚度为1～2cm的薄片；4)将步骤3)所得薄片置于磨粉机中粉碎，得到散热粉末涂料。本发明可有效提升散热粉末的散热效果。

Description

散热粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及散热材料领域，具体涉及一种散热粉末涂料及其制备方法。
背景技术
散热粉末涂料是一种新型的、不含溶剂，100％固体粉末状涂料，其具有不用溶剂、无污染、良好散热效果、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点，已被广泛的应用于电脑、笔记本电脑、LED照明、通信、整流器、医疗及工业设备等有散热要求的领域，主要涂覆在散热器的表面，但目前的涂料存在散热效果低，影响设备使用寿命的问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种散热粉末涂料及其制备方法，其有效解决了粉末涂料散热效果不佳的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用的技术方案为：
提供一种散热粉末涂料，包括以下重量份的组分：
聚酯树脂45～60份、固化剂3～8份、3500目导热石墨粉12～20份、800目导热石墨粉10～20份、助剂1～2份以及纯铜粉5～20份。
进一步地，聚酯树脂56份、固化剂5份、3500目导热石墨粉18份、800目导热石墨粉18份、助剂2份以及纯铜粉12份。
进一步地，聚酯树脂为端羧基饱和聚酯树脂。
进一步地，固化剂为β-羟烷基酰胺。
进一步地，助剂为丙烯酸酯类、聚四氟乙烯、纳米氧化铝及颜料分散剂的混合物；其中，丙烯酸酯类、聚四氟乙烯、纳米氧化铝及颜料分散剂的重量比为1:1:1:1。
进一步地，丙烯酸酯类为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯。
进一步地，颜料分散剂为聚乙烯，其分子量为5000。
进一步地，散热粉末涂料表面为细砂纹结构。
上述散热粉末涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)按配方将聚酯树脂、固化剂、3500目导热石墨粉、800目导热石墨粉、助剂以及纯铜粉均匀混合，得混合物；
2)将步骤1)中所得的混合物置于100～130℃的双螺杆挤出机中加热熔融，混炼，得熔融物；
3)将步骤2)中所得的熔融物置于常温下冷却压片，再经粗破碎后，得厚度为1～2cm的薄片；
4)将步骤3)所得薄片置于磨粉机中粉碎，得到散热粉末涂料。
进一步地，步骤4)中所述散热粉末涂料中，颗粒粒径小于35μm的占50％，颗粒粒径小于65μm的占90％。
本发明的有益效果为：
采用高导热的800目石墨粉为散热粉末涂料的骨架，再添加小颗粒的3500目导热石墨粉以及纯铜粉，嵌入800目石墨粉的空隙中，解决了800目石墨粉颗粒大，影响传热的问题，增强了散热粉末涂料的传热效率。
散热粉末涂料的表面设计为细砂纹结构，与平面结构相比，细砂纹结构成倍的增大了散热粉末涂料的表面积，提升了散热效率。
本发明提供的方法可有效提升散热粉末涂料的散热效率，延长设备的使用寿命。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
附图说明
图1为散热粉末涂料的组成图。
其中，1、800目导热石墨粉；2、3500目导热石墨粉；3、纯铜粉。
实施例1
一种散热粉末涂料，包括以下重量份的组分：
端羧基饱和聚酯树脂45份、β-羟烷基酰胺3份、3500目导热石墨粉12份、800目导热石墨粉10份、丙烯酸甲酯0.25份、聚四氟乙烯0.25份、纳米氧化铝0.25份、聚乙烯0.25份以及纯铜粉5份。
上述散热粉末涂料的制备方法包括以下步骤：
1)按配方将端羧基饱和聚酯树脂、β-羟烷基酰胺、3500目导热石墨粉、800目导热石墨粉、丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、纳米氧化铝、聚乙烯以及纯铜粉均匀混合，得混合物；
2)将步骤1)中所得的混合物置于100℃的双螺杆挤出机中加热熔融，混炼，得成分均匀的熔融物；
3)将步骤2)中所得的熔融物置于常温下冷却压片，再经粗破碎后，得厚度为1cm的薄片；
4)将步骤3)所得薄片置于ACM立式磨粉机中粉碎，得到散热粉末涂料。
实施例2
一种散热粉末涂料，包括以下重量份的组分：
聚酯树脂端羧基饱和聚酯树脂52份、β-羟烷基酰胺4份、3500目导热石墨粉15份、800目导热石墨粉15份、丙烯酸甲酯0.5份、聚四氟乙烯0.5份、纳米氧化铝0.5份、聚乙烯0.5份以及纯铜粉10份。
上述散热粉末涂料的制备方法包括以下步骤：
1)按配方将端羧基饱和聚酯树脂、β-羟烷基酰胺、3500目导热石墨粉、800目导热石墨粉、丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、纳米氧化铝、聚乙烯以及纯铜粉均匀混合，得混合物；
2)将步骤1)中所得的混合物置于110℃的双螺杆挤出机中加热熔融，混炼，得成分均匀的熔融物；
3)将步骤2)中所得的熔融物置于常温下冷却压片，再经粗破碎后，得厚度为2cm的薄片；
4)将步骤3)所得薄片置于ACM立式磨粉机中粉碎，得到散热粉末涂料。
实施例3
一种散热粉末涂料，包括以下重量份的组分：
端羧基饱和聚酯树脂56份、β-羟烷基酰胺5份、3500目导热石墨粉18份、800目导热石墨粉18份、丙烯酸甲酯0.5份、聚四氟乙烯0.5份、纳米氧化铝0.5份、聚乙烯0.5份以及纯铜粉12份。
上述散热粉末涂料的制备方法包括以下步骤：
1)按配方将端羧基饱和聚酯树脂、β-羟烷基酰胺、3500目导热石墨粉、800目导热石墨粉、丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、纳米氧化铝、聚乙烯以及纯铜粉均匀混合，得混合物；
2)将步骤1)中所得的混合物置130℃的双螺杆挤出机中加热熔融，混炼，得成分均匀的熔融物；
3)将步骤2)中所得的熔融物置于常温下冷却压片，再经粗破碎后，得厚度为1.5cm的薄片；
4)将步骤3)所得薄片置于ACM立式磨粉机中粉碎，得到散热粉末涂料。
实施例4
一种散热粉末涂料，包括以下重量份的组分：
端羧基饱和聚酯树脂60份、β-羟烷基酰胺8份、3500目导热石墨粉20份、800目导热石墨粉20份、丙烯酸甲酯0.5份、聚四氟乙烯0.5份、纳米氧化铝0.5份、聚乙烯0.5份以及纯铜粉20份。
上述散热粉末涂料的制备方法包括以下步骤：
1)按配方将端羧基饱和聚酯树脂、β-羟烷基酰胺、3500目导热石墨粉、800目导热石墨粉、丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、纳米氧化铝、聚乙烯以及纯铜粉均匀混合，得混合物；
2)将步骤1)中所得的混合物置于115℃的双螺杆挤出机中加热熔融，混炼，得成分均匀的熔融物；
3)将步骤2)中所得的熔融物置于常温下冷却压片，再经粗破碎后，得厚度为2cm的薄片；
4)将步骤3)所得薄片置于ACM立式磨粉机中粉碎，得到散热粉末涂料。
实验例
如图1所示，本发明实施例3制备得到的散热粉末涂料以800目导热石墨粉1作为骨架，再将3500目导热石墨粉2和纯铜粉3填充进入其间隙内；将本发明实施例3制备得到的产品与导热硅脂分别涂抹于同一规格散热器表面，于相同条件下，使设备运行8h，分别测定其降温效果，其结果如表1所示：
表1散热效果对比
测点 导热硅脂温升(K) 实施例3温升(K)
LED1 53.5 38.1
LED2 42.8 37.3
LED3 45.2 38.5
LED4 46.1 39.8
LED5 45.3 38.6
LED6 43.8 38.2
散热器根部表面 35.5 31
LED平均升温 44.5 38.4
根据表1数据可得出，本发明所得的散热粉末涂料的温升比导热硅脂的温升低6.1度，表明通过本发明方法得到的散热粉末涂料的散热性能大大优于导热硅脂，提升了散热效率。

Claims (7)

1.一种散热粉末涂料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：
聚酯树脂45～60份、固化剂3～8份、3500目导热石墨粉12～20份、800目导热石墨粉10～20份、助剂1～2份以及纯铜粉5～20份；
所述助剂为丙烯酸酯类、聚四氟乙烯、纳米氧化铝及颜料分散剂的混合物；其中，丙烯酸酯类、聚四氟乙烯、纳米氧化铝及颜料分散剂的重量比为1:1:1:1；
所述丙烯酸酯类为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯或2-甲基丙烯酸乙酯；
所述颜料分散剂为聚乙烯，其分子量为5000。
2.根据权利要求1所述的散热粉末涂料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：
聚酯树脂56份、固化剂5份、3500目导热石墨粉18份、800目导热石墨粉18份、助剂2份以及纯铜粉12份。
3.根据权利要求1或2所述的散热粉末涂料，其特征在于：所述聚酯树脂为端羧基饱和聚酯树脂。
4.根据权利要求1或2所述的散热粉末涂料，其特征在于：所述固化剂为β-羟烷基酰胺。
5.根据权利要求4所述的散热粉末涂料，其特征在于：所述散热粉末涂料表面为细砂纹结构。
6.权利要求1～5任一项所述的散热粉末涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)按配方将聚酯树脂、固化剂、3500目导热石墨粉、800目导热石墨粉、助剂以及纯铜粉均匀混合，得混合物；
2)将步骤1)中所得的混合物置于100～130℃的双螺杆挤出机中加热熔融，混炼，得熔融物；
3)将步骤2)中所得的熔融物置于常温下冷却压片，再经粗破碎后，得厚度为1～2cm的薄片；
4)将步骤3)所得薄片置于磨粉机中粉碎，得到散热粉末涂料。
7.根据权利要求6所述的散热粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤4)中所述散热粉末涂料中，颗粒粒径小于35μm的占50％，颗粒粒径小于65μm的占90％。
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