CN108329736A - 一种用于计算机外壳的散热涂料及其制备方法 - Google Patents

一种用于计算机外壳的散热涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于计算机外壳的散热涂料，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂20～30份、磷酸丙烯酸酯15～25份、聚丙烯酰胺3～7份、氮化铝2～6份、氮化硼1～4份、硅藻土4～8份、氧化石墨烯3～5份、电气石2～4份、邻苯二甲酸二辛酯1～3份、山犁糖醇酯1～2份、纳米二氧化钛1～3份、分散剂1.4～2.9份、碳纳米管1～2份、消泡剂1～2份、去离子水30～40份。所述用于计算机外壳的散热涂料散热性好，绝缘性佳、并且具有很好的防腐性、防水性和抗酸碱性，适合多种场合使用。

Description

一种用于计算机外壳的散热涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于计算机硬件设备技术领域，具体涉及一种用于计算机外壳的散热涂料及其制备方法。
背景技术
目前在大部分电子电气产品中，都存在不可避免地会产生热量，这些热量主要由电学元器件的热效应产生，这些热量如果不能快速传导出去，可能会在设备上累积最终导致温度过高损坏设备。
散热涂料，是通过提高物体表面辐射效率，增强物体散热性能的一种特种涂料。具有成本低，实施简单的优点。辐射散热降温涂料直接施工到要散热降温的物体表面，辐射散热降温涂料能够向大气空间辐射物体上的热量，降低物体表面和内部温度，散热降温明显。
发明内容
本发明提供了一种用于计算机外壳的散热涂料及其制备方法，所述用于计算机外壳的散热涂料散热性好，绝缘性佳、并且具有很好的防腐性、防水性和抗酸碱性，适合多种场合使用。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种用于计算机外壳的散热涂料，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂20～30份、磷酸丙烯酸酯15～25份、聚丙烯酰胺3～7份、氮化铝2～6份、氮化硼1～4份、硅藻土4～8份、氧化石墨烯3～5份、电气石2～4份、邻苯二甲酸二辛酯1～3份、山犁糖醇酯1～2份、纳米二氧化钛1～3份、分散剂1.4～2.9份、碳纳米管1～2份、消泡剂1～2份、去离子水30～40份。
优选的，所述用于计算机外壳的散热涂料，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂23～28份、磷酸丙烯酸酯17～24份、聚丙烯酰胺4～6份、氮化铝3～5份、氮化硼2～3份、硅藻土5～7份、氧化石墨烯3.9～4.5份、电气石2.8～3.6份、邻苯二甲酸二辛酯1～3份、山犁糖醇酯1～2份、纳米二氧化钛1～3份、分散剂1.4～2.9份、碳纳米管1.4～1.6份、消泡剂1.1～1.9份、去离子水32～38份。
优选的，所述用于计算机外壳的散热涂料，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂25份、磷酸丙烯酸酯20份、聚丙烯酰胺5份、氮化铝4份、氮化硼2.3份、硅藻土6份、氧化石墨烯4.2份、电气石3.3份、邻苯二甲酸二辛酯2份、山犁糖醇酯1.8份、纳米二氧化钛2份、分散剂2.4份、碳纳米管1.5份、消泡剂1.7份、去离子水34份。
优选的，所述氧化石墨烯采用以下方法制得：
按质量份数，将50份浓硫酸在搅拌下缓慢加入到5份石墨粉和5份硝酸钠混合物中，控制体系温度小于10℃，加完搅拌均匀后缓慢加入18份高锰酸钾，然后在35℃下反应9小时，升温至80℃后反应1小时，再缓慢加入600份去离子水，然后加入浓度为30%的过氧化氢，反应至没有气泡产生后，过滤，洗涤，用30%的NaOH调节pH到7，超声2h得到氧化石墨烯溶液。
优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
优选的，所述分散剂为六偏磷酸钠。
一种制备所述用于计算机外壳的散热涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、氮化铝、氮化硼、硅藻土、氧化石墨烯、电气石、邻苯二甲酸二辛酯、山犁糖醇酯、纳米二氧化钛、分散剂、碳纳米管、消泡剂、去离子水，备用；
（2）将氮化铝、氮化硼、硅藻土、电气石混合均匀，然后置于球磨机中球磨5～14分钟，得混合粉末；
（3）将聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯及去离子水一起置于反应釜中，加热至80～90℃，高速搅拌30分钟，然后加入聚丙烯酰胺、邻苯二甲酸二辛酯及山犁糖醇酯，搅拌混合均匀；
（4）将步骤（3）所得的产物置于高速分散仪中，依次加入分散剂、碳纳米管、消泡剂、氧化石墨烯及步骤（2）所得的混合粉末，高速分散15～30分钟，即得所述用于计算机外壳的散热涂料。
优选的，所述步骤（3）中高速搅拌的搅拌速度为300～500r/min。
优选的，所述步骤（4）中高速分散的分散速度为1000～2000r/min。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述用于计算机外壳的散热涂料散热性好，绝缘性佳、并且具有很好的防腐性、防水性和抗酸碱性，适合多种场合使用，具体如下：
（1）本发明所述用于计算机外壳的散热涂料采用聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、氮化铝、氮化硼、硅藻土作为原料，原料之间相互协同作用，制备出的产品绝缘性佳、并且具有很好的防腐性、防水性和抗酸碱性；
（2）本发明在原料中添加了碳纳米管，碳纳米管的加入有利于其在树脂中的分散，并可由此在树脂中形成一个有效的导热网络，降低界面之间的接触热阻，达到提高涂料导热性能和延长其使用寿命的目的；
（3）本发明在原料中添加了氧化石墨烯，氧化石墨烯具有片层共轭结构，层层叠加形成致密的防腐层，能够有效抑制水对涂层的浸润与渗透，从而达到防水的特性，同时又不影响涂层的散热。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种用于计算机外壳的散热涂料，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂20份、磷酸丙烯酸酯15份、聚丙烯酰胺3份、氮化铝2份、氮化硼1份、硅藻土4份、氧化石墨烯3份、电气石2份、邻苯二甲酸二辛酯1份、山犁糖醇酯1份、纳米二氧化钛1份、分散剂1.4份、碳纳米管1份、消泡剂1份、去离子水30份。
其中，所述氧化石墨烯采用以下方法制得：
按质量份数，将50份浓硫酸在搅拌下缓慢加入到5份石墨粉和5份硝酸钠混合物中，控制体系温度小于10℃，加完搅拌均匀后缓慢加入18份高锰酸钾，然后在35℃下反应9小时，升温至80℃后反应1小时，再缓慢加入600份去离子水，然后加入浓度为30%的过氧化氢，反应至没有气泡产生后，过滤，洗涤，用30%的NaOH调节pH到7，超声2h得到氧化石墨烯溶液。
其中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
其中，所述分散剂为六偏磷酸钠。
一种制备所述用于计算机外壳的散热涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、氮化铝、氮化硼、硅藻土、氧化石墨烯、电气石、邻苯二甲酸二辛酯、山犁糖醇酯、纳米二氧化钛、分散剂、碳纳米管、消泡剂、去离子水，备用；
（2）将氮化铝、氮化硼、硅藻土、电气石混合均匀，然后置于球磨机中球磨5分钟，得混合粉末；
（3）将聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯及去离子水一起置于反应釜中，加热至80℃，高速搅拌30分钟，然后加入聚丙烯酰胺、邻苯二甲酸二辛酯及山犁糖醇酯，搅拌混合均匀；
（4）将步骤（3）所得的产物置于高速分散仪中，依次加入分散剂、碳纳米管、消泡剂、氧化石墨烯及步骤（2）所得的混合粉末，高速分散15分钟，即得所述用于计算机外壳的散热涂料。
其中，所述步骤（3）中高速搅拌的搅拌速度为300r/min。
其中，所述步骤（4）中高速分散的分散速度为1000r/min。
实施例2
本实施例涉及一种用于计算机外壳的散热涂料，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂30份、磷酸丙烯酸酯25份、聚丙烯酰胺7份、氮化铝6份、氮化硼4份、硅藻土8份、氧化石墨烯5份、电气石4份、邻苯二甲酸二辛酯3份、山犁糖醇酯2份、纳米二氧化钛3份、分散剂2.9份、碳纳米管2份、消泡剂2份、去离子水40份。
其中，所述氧化石墨烯采用以下方法制得：
按质量份数，将50份浓硫酸在搅拌下缓慢加入到5份石墨粉和5份硝酸钠混合物中，控制体系温度小于10℃，加完搅拌均匀后缓慢加入18份高锰酸钾，然后在35℃下反应9小时，升温至80℃后反应1小时，再缓慢加入600份去离子水，然后加入浓度为30%的过氧化氢，反应至没有气泡产生后，过滤，洗涤，用30%的NaOH调节pH到7，超声2h得到氧化石墨烯溶液。
其中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
其中，所述分散剂为六偏磷酸钠。
一种制备所述用于计算机外壳的散热涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、氮化铝、氮化硼、硅藻土、氧化石墨烯、电气石、邻苯二甲酸二辛酯、山犁糖醇酯、纳米二氧化钛、分散剂、碳纳米管、消泡剂、去离子水，备用；
（2）将氮化铝、氮化硼、硅藻土、电气石混合均匀，然后置于球磨机中球磨14分钟，得混合粉末；
（3）将聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯及去离子水一起置于反应釜中，加热至90℃，高速搅拌30分钟，然后加入聚丙烯酰胺、邻苯二甲酸二辛酯及山犁糖醇酯，搅拌混合均匀；
（4）将步骤（3）所得的产物置于高速分散仪中，依次加入分散剂、碳纳米管、消泡剂、氧化石墨烯及步骤（2）所得的混合粉末，高速分散30分钟，即得所述用于计算机外壳的散热涂料。
其中，所述步骤（3）中高速搅拌的搅拌速度为500r/min。
其中，所述步骤（4）中高速分散的分散速度为2000r/min。
实施例3
本实施例涉及一种用于计算机外壳的散热涂料，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂23份、磷酸丙烯酸酯17份、聚丙烯酰胺4份、氮化铝3份、氮化硼2份、硅藻土5份、氧化石墨烯3.9份、电气石2.8份、邻苯二甲酸二辛酯1份、山犁糖醇酯1份、纳米二氧化钛1份、分散剂1.4份、碳纳米管1.4份、消泡剂1.1份、去离子水32份。
其中，所述氧化石墨烯采用以下方法制得：
按质量份数，将50份浓硫酸在搅拌下缓慢加入到5份石墨粉和5份硝酸钠混合物中，控制体系温度小于10℃，加完搅拌均匀后缓慢加入18份高锰酸钾，然后在35℃下反应9小时，升温至80℃后反应1小时，再缓慢加入600份去离子水，然后加入浓度为30%的过氧化氢，反应至没有气泡产生后，过滤，洗涤，用30%的NaOH调节pH到7，超声2h得到氧化石墨烯溶液。
其中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
其中，所述分散剂为六偏磷酸钠。
一种制备所述用于计算机外壳的散热涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、氮化铝、氮化硼、硅藻土、氧化石墨烯、电气石、邻苯二甲酸二辛酯、山犁糖醇酯、纳米二氧化钛、分散剂、碳纳米管、消泡剂、去离子水，备用；
（2）将氮化铝、氮化硼、硅藻土、电气石混合均匀，然后置于球磨机中球磨7分钟，得混合粉末；
（3）将聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯及去离子水一起置于反应釜中，加热至82℃，高速搅拌30分钟，然后加入聚丙烯酰胺、邻苯二甲酸二辛酯及山犁糖醇酯，搅拌混合均匀；
（4）将步骤（3）所得的产物置于高速分散仪中，依次加入分散剂、碳纳米管、消泡剂、氧化石墨烯及步骤（2）所得的混合粉末，高速分散18分钟，即得所述用于计算机外壳的散热涂料。
其中，所述步骤（3）中高速搅拌的搅拌速度为350r/min。
其中，所述步骤（4）中高速分散的分散速度为1200r/min。
实施例4
本实施例涉及一种用于计算机外壳的散热涂料，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂28份、磷酸丙烯酸酯24份、聚丙烯酰胺6份、氮化铝5份、氮化硼3份、硅藻土7份、氧化石墨烯4.5份、电气石3.6份、邻苯二甲酸二辛酯3份、山犁糖醇酯2份、纳米二氧化钛3份、分散剂2.9份、碳纳米管1.6份、消泡剂1.9份、去离子水38份。
其中，所述氧化石墨烯采用以下方法制得：
按质量份数，将50份浓硫酸在搅拌下缓慢加入到5份石墨粉和5份硝酸钠混合物中，控制体系温度小于10℃，加完搅拌均匀后缓慢加入18份高锰酸钾，然后在35℃下反应9小时，升温至80℃后反应1小时，再缓慢加入600份去离子水，然后加入浓度为30%的过氧化氢，反应至没有气泡产生后，过滤，洗涤，用30%的NaOH调节pH到7，超声2h得到氧化石墨烯溶液。
其中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
其中，所述分散剂为六偏磷酸钠。
一种制备所述用于计算机外壳的散热涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、氮化铝、氮化硼、硅藻土、氧化石墨烯、电气石、邻苯二甲酸二辛酯、山犁糖醇酯、纳米二氧化钛、分散剂、碳纳米管、消泡剂、去离子水，备用；
（2）将氮化铝、氮化硼、硅藻土、电气石混合均匀，然后置于球磨机中球磨9分钟，得混合粉末；
（3）将聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯及去离子水一起置于反应釜中，加热至85℃，高速搅拌30分钟，然后加入聚丙烯酰胺、邻苯二甲酸二辛酯及山犁糖醇酯，搅拌混合均匀；
（4）将步骤（3）所得的产物置于高速分散仪中，依次加入分散剂、碳纳米管、消泡剂、氧化石墨烯及步骤（2）所得的混合粉末，高速分散23分钟，即得所述用于计算机外壳的散热涂料。
其中，所述步骤（3）中高速搅拌的搅拌速度为400r/min。
其中，所述步骤（4）中高速分散的分散速度为1500r/min。
实施例5
本实施例涉及一种用于计算机外壳的散热涂料，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂25份、磷酸丙烯酸酯20份、聚丙烯酰胺5份、氮化铝4份、氮化硼2.3份、硅藻土6份、氧化石墨烯4.2份、电气石3.3份、邻苯二甲酸二辛酯2份、山犁糖醇酯1.8份、纳米二氧化钛2份、分散剂2.4份、碳纳米管1.5份、消泡剂1.7份、去离子水34份。
其中，所述氧化石墨烯采用以下方法制得：
按质量份数，将50份浓硫酸在搅拌下缓慢加入到5份石墨粉和5份硝酸钠混合物中，控制体系温度小于10℃，加完搅拌均匀后缓慢加入18份高锰酸钾，然后在35℃下反应9小时，升温至80℃后反应1小时，再缓慢加入600份去离子水，然后加入浓度为30%的过氧化氢，反应至没有气泡产生后，过滤，洗涤，用30%的NaOH调节pH到7，超声2h得到氧化石墨烯溶液。
其中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
其中，所述分散剂为六偏磷酸钠。
一种制备所述用于计算机外壳的散热涂料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、氮化铝、氮化硼、硅藻土、氧化石墨烯、电气石、邻苯二甲酸二辛酯、山犁糖醇酯、纳米二氧化钛、分散剂、碳纳米管、消泡剂、去离子水，备用；
（2）将氮化铝、氮化硼、硅藻土、电气石混合均匀，然后置于球磨机中球磨12分钟，得混合粉末；
（3）将聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯及去离子水一起置于反应釜中，加热至88℃，高速搅拌30分钟，然后加入聚丙烯酰胺、邻苯二甲酸二辛酯及山犁糖醇酯，搅拌混合均匀；
（4）将步骤（3）所得的产物置于高速分散仪中，依次加入分散剂、碳纳米管、消泡剂、氧化石墨烯及步骤（2）所得的混合粉末，高速分散27分钟，即得所述用于计算机外壳的散热涂料。
其中，所述步骤（3）中高速搅拌的搅拌速度为450r/min。
其中，所述步骤（4）中高速分散的分散速度为1800r/min。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种用于计算机外壳的散热涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂20～30份、磷酸丙烯酸酯15～25份、聚丙烯酰胺3～7份、氮化铝2～6份、氮化硼1～4份、硅藻土4～8份、氧化石墨烯3～5份、电气石2～4份、邻苯二甲酸二辛酯1～3份、山犁糖醇酯1～2份、纳米二氧化钛1～3份、分散剂1.4～2.9份、碳纳米管1～2份、消泡剂1～2份、去离子水30～40份。
2.根据权利要求1所述的用于计算机外壳的散热涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂23～28份、磷酸丙烯酸酯17～24份、聚丙烯酰胺4～6份、氮化铝3～5份、氮化硼2～3份、硅藻土5～7份、氧化石墨烯3.9～4.5份、电气石2.8～3.6份、邻苯二甲酸二辛酯1～3份、山犁糖醇酯1～2份、纳米二氧化钛1～3份、分散剂1.4～2.9份、碳纳米管1.4～1.6份、消泡剂1.1～1.9份、去离子水32～38份。
3.根据权利要求1所述的用于计算机外壳的散热涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚丙烯酸树脂25份、磷酸丙烯酸酯20份、聚丙烯酰胺5份、氮化铝4份、氮化硼2.3份、硅藻土6份、氧化石墨烯4.2份、电气石3.3份、邻苯二甲酸二辛酯2份、山犁糖醇酯1.8份、纳米二氧化钛2份、分散剂2.4份、碳纳米管1.5份、消泡剂1.7份、去离子水34份。
4.根据权利要求1所述的用于计算机外壳的散热涂料，其特征在于，所述氧化石墨烯采用以下方法制得：
按质量份数，将50份浓硫酸在搅拌下缓慢加入到5份石墨粉和5份硝酸钠混合物中，控制体系温度小于10℃，加完搅拌均匀后缓慢加入18份高锰酸钾，然后在35℃下反应9小时，升温至80℃后反应1小时，再缓慢加入600份去离子水，然后加入浓度为30%的过氧化氢，反应至没有气泡产生后，过滤，洗涤，用30%的NaOH调节pH到7，超声2h得到氧化石墨烯溶液。
5.根据权利要求1所述的用于计算机外壳的散热涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
6.根据权利要求1所述的用于计算机外壳的散热涂料，其特征在于，所述分散剂为六偏磷酸钠。
7.一种制备权利要求1～6任一项所述用于计算机外壳的散热涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、氮化铝、氮化硼、硅藻土、氧化石墨烯、电气石、邻苯二甲酸二辛酯、山犁糖醇酯、纳米二氧化钛、分散剂、碳纳米管、消泡剂、去离子水，备用；
（2）将氮化铝、氮化硼、硅藻土、电气石混合均匀，然后置于球磨机中球磨5～14分钟，得混合粉末；
（3）将聚丙烯酸树脂、磷酸丙烯酸酯及去离子水一起置于反应釜中，加热至80～90℃，高速搅拌30分钟，然后加入聚丙烯酰胺、邻苯二甲酸二辛酯及山犁糖醇酯，搅拌混合均匀；
（4）将步骤（3）所得的产物置于高速分散仪中，依次加入分散剂、碳纳米管、消泡剂、氧化石墨烯及步骤（2）所得的混合粉末，高速分散15～30分钟，即得所述用于计算机外壳的散热涂料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中高速搅拌的搅拌速度为300～500r/min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中高速分散的分散速度为1000～2000r/min。
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