CN108384446A - 一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法 - Google Patents

一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，包括以下步骤：a、将有机硅氧烷、有机硅树脂、环氧树脂和有机溶剂混合，采用磁力搅拌棒搅拌，得到材料一；b、将沉淀硫酸钡、复合铁钛粉混合煅烧，冷却后，加入硅烷偶联剂、硅溶胶，搅拌、干燥，得到材料二；c、向材料二中加入填充料、改性助剂和聚酯树脂固化剂，超声混合，得到材料三；d、将材料一、材料三混合导入双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却至常温。本发明制备的涂料具有优越的散热功能，具有超强分散性和防腐性能。

Description

一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法
技术领域
本发明属于散热涂料技术领域，具体涉及一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法。
背景技术
散热涂料一直是涂料的重要分支之一，在未来工业生产中应用一定会很广泛。由于目前材料、金属现代科学技术的快速发展，使得仪器、设备、部件的设计、生产向着小型化、轻量化、紧凑化、高效化方向发展，超大规模集成电路的发展又使得电子器件的高功率密度特征越来越明显，由此产生的大量热量将直接影响到电子器件的工作稳定性和完全可靠性。为了研究防腐散热粉末涂料，提高粉末涂料的散热效率，因此，进一步完善工艺设备、生产工艺技术、新材料开发，增加产品品种和规格、提高产品质量和生产效率、降低成本、增加效益，满足国内市场的要求，提高防腐散热粉末涂料的国际竞争力，为企业节省经济成本。
综上所述，因此需要一种更好的散热涂料，来改善现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，本发明制备的涂料具有优越的散热功能，具有超强分散性和防腐性能。
本发明提供了如下的技术方案：
一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将有机硅氧烷、有机硅树脂、环氧树脂和有机溶剂混合导入反应釜中，采用磁力搅拌棒在150-180r/min的转速搅拌10-15min，得到材料一；
b、将沉淀硫酸钡、复合铁钛粉投入煅烧炉中，在450-550℃煅烧1-2h，冷却后，加入硅烷偶联剂进行搅拌混合30-40min，然后加入硅溶胶，再搅拌混合15-20min，在60-80℃下干燥10-20min，得到材料二；
c、向材料二中加入填充料、改性助剂和聚酯树脂固化剂，在80-90℃下超声混合30-45min，得到材料三；
d、将材料一、材料三混合导入双螺杆挤出机中，在130-150℃下熔融混合30-50min后挤出，冷却至常温后，再粉碎过200-300目筛，即可得到成品。
优选的，所述步骤a的有机硅氧烷为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的混合物。
优选的，所述步骤a的有机溶剂为30-45%的乙醇溶液和25-30％的丁醇溶液的混合物。
优选的，所述步骤b的复合铁钛粉是以四氧化三铁为载体，通过添加纳米级二氧化钛、碳酸钙填料复合而成。
优选的，所述碳酸钙填料的制备方法为：将碳酸钙粉碎至300-500目，然后将碳酸钙粉末加水、分散剂，搅拌混合15-25min，静置后取上清液继续加分散剂，再搅拌混合10-15min，静置取沉降物，压滤干燥，即可得到碳酸钙填料。
优选的，所述步骤b的硅溶胶的pH值在6-8，固含量在25-35%。
优选的，所述步骤c的填充料为碳化硅和氧化锆的混合物。
优选的，所述步骤c的改性助剂的制备方法为：将聚乙烯醇粉末放入60-70℃的热水中搅拌至完全溶解，再加入氧化铝、氧化镁、蓖麻油、氮化硼和二甲苯，超声分散20-30min，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元醇、二羟甲基丙酸、对甲苯磺酸，搅拌45-55min，在80-90℃下加热1-2h，再加入己内酯、二月桂酸二丁基锡和聚硅氧烷，搅拌10-15min，然后抽真空脱除有机溶剂，降温至50-60℃，加入硼酸锌搅拌15-25min，再冷却至常温后，经干燥、磨粉，即可得到改性助剂。
本发明的有益效果是：
本发明制备的涂料具有优越的散热功能，具有超强分散性和防腐性能，还具有优异的热氧化稳定性、良好的绝缘性能，同时具有固化温度低，固化时间短，涂膜流平性好，附着力强、涂膜外观好、耐酸碱的特点，特别适用于计算机外表涂覆使用。
本发明中采用有机硅树脂和环氧树脂混合，环氧树脂具有优异的耐腐蚀性、化学稳定性和粘接性能，但是耐磨性差、冲击强度低，而有机硅树脂具有优异的热氧化稳定性、良好的绝缘性能、突出的耐候性、还具防水、防盐雾、防霉菌等特性，二者结合将两种树脂的优点结合起来，弥补相互的不足，使得制备的成品涂料明显低降低了固化温度，并且提高了涂料的储存稳定性。
本发明中的复合铁钛粉导热性好，热膨胀系数小，防腐性也很好，是良好的耐热冲击材料。
本发明的制作成本低廉、工艺简单，适用范围广，因此适合工业化大规模推广生产。
具体实施方式
实施例1
一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将有机硅氧烷、有机硅树脂、环氧树脂和有机溶剂混合导入反应釜中，采用磁力搅拌棒在180r/min的转速搅拌10min，得到材料一；
b、将沉淀硫酸钡、复合铁钛粉投入煅烧炉中，在450℃煅烧2h，冷却后，加入硅烷偶联剂进行搅拌混合40min，然后加入硅溶胶，再搅拌混合15min，在80℃下干燥10min，得到材料二；
c、向材料二中加入填充料、改性助剂和聚酯树脂固化剂，在90℃下超声混合35min，得到材料三；
d、将材料一、材料三混合导入双螺杆挤出机中，在130℃下熔融混合50min后挤出，冷却至常温后，再粉碎过300目筛，即可得到成品。
步骤a的有机硅氧烷为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的混合物。
步骤a的有机溶剂为45%的乙醇溶液和25％的丁醇溶液的混合物。
步骤b的复合铁钛粉是以四氧化三铁为载体，通过添加纳米级二氧化钛、碳酸钙填料复合而成。
碳酸钙填料的制备方法为：将碳酸钙粉碎至300目，然后将碳酸钙粉末加水、分散剂，搅拌混合15min，静置后取上清液继续加分散剂，再搅拌混合15min，静置取沉降物，压滤干燥，即可得到碳酸钙填料。
步骤b的硅溶胶的pH值在6，固含量在35%。
步骤c的填充料为碳化硅和氧化锆的混合物。
步骤c的改性助剂的制备方法为：将聚乙烯醇粉末放入70℃的热水中搅拌至完全溶解，再加入氧化铝、氧化镁、蓖麻油、氮化硼和二甲苯，超声分散20min，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元醇、二羟甲基丙酸、对甲苯磺酸，搅拌55min，在80℃下加热2h，再加入己内酯、二月桂酸二丁基锡和聚硅氧烷，搅拌15min，然后抽真空脱除有机溶剂，降温至60℃，加入硼酸锌搅拌15min，再冷却至常温后，经干燥、磨粉，即可得到改性助剂。
实施例2
一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将有机硅氧烷、有机硅树脂、环氧树脂和有机溶剂混合导入反应釜中，采用磁力搅拌棒在150r/min的转速搅拌10min，得到材料一；
b、将沉淀硫酸钡、复合铁钛粉投入煅烧炉中，在450℃煅烧1h，冷却后，加入硅烷偶联剂进行搅拌混合30min，然后加入硅溶胶，再搅拌混合15min，在60℃下干燥10min，得到材料二；
c、向材料二中加入填充料、改性助剂和聚酯树脂固化剂，在80℃下超声混合30min，得到材料三；
d、将材料一、材料三混合导入双螺杆挤出机中，在130℃下熔融混合30min后挤出，冷却至常温后，再粉碎过200目筛，即可得到成品。
步骤a的有机硅氧烷为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的混合物。
步骤a的有机溶剂为30%的乙醇溶液和25％的丁醇溶液的混合物。
步骤b的复合铁钛粉是以四氧化三铁为载体，通过添加纳米级二氧化钛、碳酸钙填料复合而成。
碳酸钙填料的制备方法为：将碳酸钙粉碎至300目，然后将碳酸钙粉末加水、分散剂，搅拌混合15min，静置后取上清液继续加分散剂，再搅拌混合10min，静置取沉降物，压滤干燥，即可得到碳酸钙填料。
步骤b的硅溶胶的pH值在6，固含量在25%。
步骤c的填充料为碳化硅和氧化锆的混合物。
步骤c的改性助剂的制备方法为：将聚乙烯醇粉末放入60℃的热水中搅拌至完全溶解，再加入氧化铝、氧化镁、蓖麻油、氮化硼和二甲苯，超声分散20min，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元醇、二羟甲基丙酸、对甲苯磺酸，搅拌55min，在90℃下加热2h，再加入己内酯、二月桂酸二丁基锡和聚硅氧烷，搅拌15min，然后抽真空脱除有机溶剂，降温至60℃，加入硼酸锌搅拌15min，再冷却至常温后，经干燥、磨粉，即可得到改性助剂。
实施例3
一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将有机硅氧烷、有机硅树脂、环氧树脂和有机溶剂混合导入反应釜中，采用磁力搅拌棒在180r/min的转速搅拌15min，得到材料一；
b、将沉淀硫酸钡、复合铁钛粉投入煅烧炉中，在550℃煅烧2h，冷却后，加入硅烷偶联剂进行搅拌混合40min，然后加入硅溶胶，再搅拌混合20min，在80℃下干燥20min，得到材料二；
c、向材料二中加入填充料、改性助剂和聚酯树脂固化剂，在90℃下超声混合45min，得到材料三；
d、将材料一、材料三混合导入双螺杆挤出机中，在150℃下熔融混合50min后挤出，冷却至常温后，再粉碎过300目筛，即可得到成品。
步骤a的有机硅氧烷为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的混合物。
步骤a的有机溶剂为45%的乙醇溶液和30％的丁醇溶液的混合物。
步骤b的复合铁钛粉是以四氧化三铁为载体，通过添加纳米级二氧化钛、碳酸钙填料复合而成。
碳酸钙填料的制备方法为：将碳酸钙粉碎至500目，然后将碳酸钙粉末加水、分散剂，搅拌混合25min，静置后取上清液继续加分散剂，再搅拌混合15min，静置取沉降物，压滤干燥，即可得到碳酸钙填料。
步骤b的硅溶胶的pH值在8，固含量在35%。
步骤c的填充料为碳化硅和氧化锆的混合物。
步骤c的改性助剂的制备方法为：将聚乙烯醇粉末放入70℃的热水中搅拌至完全溶解，再加入氧化铝、氧化镁、蓖麻油、氮化硼和二甲苯，超声分散30min，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元醇、二羟甲基丙酸、对甲苯磺酸，搅拌55min，在90℃下加热2h，再加入己内酯、二月桂酸二丁基锡和聚硅氧烷，搅拌15min，然后抽真空脱除有机溶剂，降温至60℃，加入硼酸锌搅拌25min，再冷却至常温后，经干燥、磨粉，即可得到改性助剂。
检测以上实施例制备的成品，得到以下数据：
表一：
项目 附着力（级） 冲击强度 涂膜外观 抗化学腐蚀（30天，30℃） 绝缘性
实施例1 1 完好 光滑平整 涂层无起泡、软化、细孔 不导电
实施例2 1 完好 光滑平整 涂层无起泡、软化、细孔 不导电
实施例3 1 完好 光滑平整 涂层无起泡、软化、细孔 不导电
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
a、将有机硅氧烷、有机硅树脂、环氧树脂和有机溶剂混合导入反应釜中，采用磁力搅拌棒在150-180r/min的转速搅拌10-15min，得到材料一；
b、将沉淀硫酸钡、复合铁钛粉投入煅烧炉中，在450-550℃煅烧1-2h，冷却后，加入硅烷偶联剂进行搅拌混合30-40min，然后加入硅溶胶，再搅拌混合15-20min，在60-80℃下干燥10-20min，得到材料二；
c、向材料二中加入填充料、改性助剂和聚酯树脂固化剂，在80-90℃下超声混合30-45min，得到材料三；
d、将材料一、材料三混合导入双螺杆挤出机中，在130-150℃下熔融混合30-50min后挤出，冷却至常温后，再粉碎过200-300目筛，即可得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤a的有机硅氧烷为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤a的有机溶剂为30-45%的乙醇溶液和25-30％的丁醇溶液的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤b的复合铁钛粉是以四氧化三铁为载体，通过添加纳米级二氧化钛、碳酸钙填料复合而成。
5.根据权利要求4所述的一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，其特征在于，所述碳酸钙填料的制备方法为：将碳酸钙粉碎至300-500目，然后将碳酸钙粉末加水、分散剂，搅拌混合15-25min，静置后取上清液继续加分散剂，再搅拌混合10-15min，静置取沉降物，压滤干燥，即可得到碳酸钙填料。
6.根据权利要求1所述的一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤b的硅溶胶的pH值在6-8，固含量在25-35%。
7.根据权利要求1所述的一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤c的填充料为碳化硅和氧化锆的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种用于计算机设备的散热涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤c的改性助剂的制备方法为：将聚乙烯醇粉末放入60-70℃的热水中搅拌至完全溶解，再加入氧化铝、氧化镁、蓖麻油、氮化硼和二甲苯，超声分散20-30min，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元醇、二羟甲基丙酸、对甲苯磺酸，搅拌45-55min，在80-90℃下加热1-2h，再加入己内酯、二月桂酸二丁基锡和聚硅氧烷，搅拌10-15min，然后抽真空脱除有机溶剂，降温至50-60℃，加入硼酸锌搅拌15-25min，再冷却至常温后，经干燥、磨粉，即可得到改性助剂。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180810

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