CN109306221A - 一种新能源汽车用绝缘导热涂料及其制备方法 - Google Patents

一种新能源汽车用绝缘导热涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109306221A
CN109306221A CN201811008827.1A CN201811008827A CN109306221A CN 109306221 A CN109306221 A CN 109306221A CN 201811008827 A CN201811008827 A CN 201811008827A CN 109306221 A CN109306221 A CN 109306221A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
conductive coating
new
insulating heat
energy automobile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201811008827.1A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Diheng Industrial Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Diheng Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Diheng Industrial Co Ltd filed Critical Zhejiang Diheng Industrial Co Ltd
Priority to CN201811008827.1A priority Critical patent/CN109306221A/zh
Publication of CN109306221A publication Critical patent/CN109306221A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D143/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium, or a metal; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D143/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/14—Paints containing biocides, e.g. fungicides, insecticides or pesticides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds

Abstract

本发明提供一种新能源汽车用绝缘导热涂料，其特征在于，包括如下重量份的原料组分：硫醇基氟硅成膜共聚物55‑65份、表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯15‑25份、固化剂1‑3份、消泡剂1‑3份、分散剂1‑3份、稀释剂1‑3份、助溶剂10‑15份、催化剂1‑2份；所述硫醇基氟硅成膜共聚物是由季铵盐15、4‑(二乙氨基)二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇通过化学反应制备而成。本发明还公开了所述新能源汽车用绝缘导热涂料的制备方法。本发明制备得到的新能源汽车用绝缘导热涂料具有综合性能优异，同时具有优异的绝缘性和导热性，与基材的粘附力大，耐候性佳的优点。

Description

一种新能源汽车用绝缘导热涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车用绝缘导热涂料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着经济的发展及人们生活水平的提高，汽车作为一种常见的交通工具逐渐在日常生活中普及，已经与人们的生活息息相关，但是其在给人们的交通出行带来了方便和舒适的同时，也带来了道路的拥塞和环境的污染，给生态平衡和人们的身体健康造成了严重威胁。因此，发展以电动汽车为代表的绿色环保型新能源汽车是汽车行业发展的必然趋势，是解决传统汽车带来的环境问题和能量短缺问题的有效措施之一。
电动汽车是以电力驱动的新能源汽车，具有零排放、能源利用率高、结构简单、噪音小的优点。大容量锂离子电池是电动汽车的主要动力电源之一，其使用的安全性和性能安定性与否是决定其能否实际应用于电动汽车中的关键所在。而导致大容量锂离子电池使用不安全、性能安定性差的主要原因是热失控及密封失效。在电池壳体涂覆绝缘导热涂料是解决这一问题的有效途径。
目前，现有的绝缘导热涂料种类较多，如聚酰亚胺树脂、聚醚酮或环氧改性有机硅等树脂加入碳化硅、氧化铍、云母粉、氧化硅等绝缘导热填料，但现有的绝缘导热涂料综合性能较差，有的导热能力不够强，有的绝缘性能不高，有的不耐高电压冲击，且不能很好地实现在基材上的粘附，因而使其在新能源汽车行业的使用受到了极大限制。
授权公布号为CN 102433049 B的中国发明专利公开了一种绝缘导热涂料，包括以重量组分计：有机溶剂110-180份、塑料基材100-150份、无机填充剂30-50份。该绝缘导热涂料采用热熔、搅拌、混合的制备方法。通过在锂离子电池的金属壳体内腔涂覆主层该绝缘导热涂料，使电池在使用过程中散发的热量可以迅速导出，且使整个壳体与电池绝缘，从而避免在长时间使用过程中电解液对金属壳体的腐蚀，能有效地减少了锂离子电池的热失控以及密封失效。但是由于塑料基材与金属壳体之间的粘附力较小，与无机填充剂之间的相容性差，使得涂料综合性能有待进一步提高。
因此，开发一种综合性能优异，同时具有优异的绝缘性和导热性，与基材的粘附力大的新能源汽车用绝缘导热涂料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，是促进大容量锂离子电池在电动汽车中应用的有效手段。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种新能源汽车用绝缘导热涂料及其制备方法，该制备方法简单易行，原料易得，对设备依赖性不高，制备成本低廉，适合规模化生产。制备得到的新能源汽车用绝缘导热涂料克服了传统绝缘导热涂料或多或少存在的绝缘性不好、导热性不佳、与基材的附着力不强、耐候性有待进一步提高的技术问题，具有综合性能优异，同时具有优异的绝缘性和导热性，与基材的粘附力大，耐候性佳的优点。
为达到以上目的，本发明提供一种新能源汽车用绝缘导热涂料，包括如下重量份的原料组分：硫醇基氟硅成膜共聚物55-65份、表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯15-25份、固化剂1-3份、消泡剂1-3份、分散剂1-3份、稀释剂1-3份、助溶剂10-15份、催化剂1-2份。
进一步地，所述硫醇基氟硅成膜共聚物是由季铵盐15、4-(二乙氨基)二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇通过化学反应制备而成。
优选地，所述固化剂为1,4-二[二甲基[2-(5-降冰片烯)]硅基]苯。
优选地，所述消泡剂选自磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088中的一种或几种；所述分散剂选自六偏磷酸钠、聚羧酸钠盐中的至少一种；所述助溶剂选自乙醇、异丙醇、异丁醇、正丁醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种；所述稀释剂选自四氢化萘、三氯代苯、二甲苯、环己酮、乙酸乙酯中的一种或几种；所述催化剂选自三乙胺、三苯基膦、四丁基溴化铵中的一种或几种。
优选地，所述硫醇基氟硅成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将季铵盐15、4-(二乙氨基)二苯甲酮溶于有机溶剂，在室温下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去有机溶剂，并用乙醚洗3-5次，再旋蒸除去乙醚，得到离子型二苯甲酮；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的离子型二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇、引发剂溶于高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围70-80℃下搅拌反应4-6小时，后在丙酮中析出，将析出的共聚物用乙醇洗3-5次，后置于真空干燥箱75-85℃下干燥10-15小时。
优选地，所述季铵盐15、4-(二乙氨基)二苯甲酮、有机溶剂的质量比为1:1:(10-15)。
优选地，所述有机溶剂选自乙醇、乙醚、氯仿、苯中的一种或几种。
优选地，所述离子型二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.5:0.1:(0.01-0.03):(7-10)。
较佳地，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
较佳地，所述引发剂选自偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈中的至少一种。
较佳地，所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种。
优选地，所述表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：
S1以氯化铍为原料，加入氧化石墨烯后在超声和超高速搅拌过程中逐滴加入水和氨水，半小时滴完，然后再在80-90℃保温反应3-5小时，后在120-150℃下进行干燥处理5-8小时，得到氧化铍包覆的氧化石墨烯；
S2将经过步骤S1制备得到的氧化铍包覆的氧化石墨烯分散于N-甲基吡咯烷酮中，再向其中加入γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，在50-60℃下搅拌反应5-7小时，后再向其中加入2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠和碱性催化剂，在100-110℃下搅拌反应6-8小时，后用乙醇离心洗涤3-5次，再置于真空干燥箱75-85℃下干燥10-15小时，得到表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯。
优选地，步骤S1中所述氯化铍、氧化石墨烯、水、氨水的质量比为1:1:(60-70):2。
优选地，步骤S2中所述氧化铍包覆的氧化石墨烯、N-甲基吡咯烷酮、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠、碱性催化剂的质量比为1:(5-10):0.3:0.15:0.2。
较佳地，所述碱性催化剂选自苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、三乙胺中的一种或几种。
优选地，所述新能源汽车用绝缘导热涂料的制备方法，包括如下步骤：将各组分混合，以50-70℃的温度，900-1100转/分的速度搅拌30-50分钟，然后进行研磨，过200-300目筛，即得到新能源汽车用绝缘导热涂料。
由于上述技术方案的运用，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明公开的新能源汽车用绝缘导热涂料的制备方法，简单易行，原料易得，对设备依赖性不高，制备成本低廉，适合规模化生产。
(2)本发明公开的新能源汽车用绝缘导热涂料，克服了传统绝缘导热涂料或多或少存在的绝缘性不好、导热性不佳、与基材的附着力不强、耐候性有待进一步提高的技术问题，具有综合性能优异，同时具有优异的绝缘性和导热性，与基材的粘附力大，耐候性佳的优点。
(3)本发明公开的新能源汽车用绝缘导热涂料，分子链中引入氟硅结构，提高了涂料的耐候性，引入离子基团，提高了其与基材的粘附能力，且通过离子基团与表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯发生离子交换，使得各成分以离子键的形成连接在一起，还通过1,4-二[二甲基[2-(5-降冰片烯)]硅基]苯在使用时交联固化，使得涂料膜综合性能更佳，性能稳定性更好。
(4)本发明公开的新能源汽车用绝缘导热涂料，通过加入表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯，提高了导热性，通过在氧化石墨烯表面包覆氧化铍，能有效解决石墨烯的导电问题，增强材料的绝缘性和抗氧化性，且通过改性使得其分散更加均匀，与共聚物相容性更好；分子链上引入二苯甲酮结构，有利于提高涂料的抗紫外老化性能。
(5)本发明公开的新能源汽车用绝缘导热涂料，各成分协同作用，不仅保证了涂料良好的绝缘导热效果，而且，还具有抗菌、耐高温、耐老化等功能，具有优异的综合性能。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
本发明实施例中使用的所述原料购于摩贝(上海)生物科技有限公司。
实施例1
一种新能源汽车用绝缘导热涂料，包括如下重量份的原料组分：硫醇基氟硅成膜共聚物55份、表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯15份、1,4-二[二甲基[2-(5-降冰片烯)]硅基]苯1份、磷酸三丁酯1份、六偏磷酸钠1份、四氢化萘1份、乙醇10份、三乙胺1份。
所述硫醇基氟硅成膜共聚物是由季铵盐15、4-(二乙氨基)二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇通过化学反应制备而成。
所述硫醇基氟硅成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将季铵盐1510g、4-(二乙氨基)二苯甲酮10g溶于乙醇100g，在室温下搅拌反应6小时，后旋蒸除去乙醇，并用乙醚洗3次，再旋蒸除去乙醚，得到离子型二苯甲酮；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的离子型二苯甲酮10g、丙烯酸四氟丙酯10g、乙烯基三苯基硅烷5g、异戊烯基硫醇1g、偶氮二异庚腈0.1g溶于二甲亚砜70g中，在氮气氛围70℃下搅拌反应4小时，后在丙酮中析出，将析出的共聚物用乙醇洗3次，后置于真空干燥箱75℃下干燥10小时。
所述表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：
S1以氯化铍10g为原料，加入氧化石墨烯10g后在超声和超高速搅拌过程中逐滴加入水600g和氨水20g，半小时滴完，然后再在80℃保温反应3小时，后在120℃下进行干燥处理5小时，得到氧化铍包覆的氧化石墨烯；
S2将经过步骤S1制备得到的氧化铍包覆的氧化石墨烯10g分散于N-甲基吡咯烷酮50g中，再向其中加入γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷3g，在50℃下搅拌反应5小时，后再向其中加入2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠1.5g和苄基三乙基氯化铵2g，在100℃下搅拌反应6小时，后用乙醇离心洗涤3次，再置于真空干燥箱75℃下干燥10小时，得到表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯。
所述新能源汽车用绝缘导热涂料的制备方法，包括如下步骤：将各组分混合，以50℃的温度，900转/分的速度搅拌30分钟，然后进行研磨，过200目筛，即得到新能源汽车用绝缘导热涂料。
实施例2
一种新能源汽车用绝缘导热涂料，包括如下重量份的原料组分：硫醇基氟硅成膜共聚物57份、表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯18份、1,4-二[二甲基[2-(5-降冰片烯)]硅基]苯2份、消泡剂德谦31002份、聚羧酸钠盐2份、三氯代苯2份、异丙醇11份、三苯基膦1份。
所述硫醇基氟硅成膜共聚物是由季铵盐15、4-(二乙氨基)二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇通过化学反应制备而成。
所述硫醇基氟硅成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将季铵盐1510g、4-(二乙氨基)二苯甲酮10g溶于乙醚110g，在室温下搅拌反应6.5小时，后旋蒸除去乙醚，并用乙醚洗4次，再旋蒸除去乙醚，得到离子型二苯甲酮；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的离子型二苯甲酮10g、丙烯酸四氟丙酯10g、乙烯基三苯基硅烷5g、异戊烯基硫醇1g、偶氮二异丁腈0.15g溶于N,N-二甲基甲酰胺80g中，在氦气氛围73℃下搅拌反应4.5小时，后在丙酮中析出，将析出的共聚物用乙醇洗4次，后置于真空干燥箱77℃下干燥11.5小时。
所述表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：
S1以氯化铍10g为原料，加入氧化石墨烯10g后在超声和超高速搅拌过程中逐滴加入水630g和氨水20g，半小时滴完，然后再在83℃保温反应3.5小时，后在130℃下进行干燥处理6小时，得到氧化铍包覆的氧化石墨烯；
S2将经过步骤S1制备得到的氧化铍包覆的氧化石墨烯10g分散于N-甲基吡咯烷酮65g中，再向其中加入γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷3g，在53℃下搅拌反应5.5小时，后再向其中加入2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠1.5g和四丁基溴化铵2g，在103℃下搅拌反应6.5小时，后用乙醇离心洗涤4次，再置于真空干燥箱78℃下干燥11.5小时，得到表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯。
所述新能源汽车用绝缘导热涂料的制备方法，包括如下步骤：将各组分混合，以55℃的温度，950转/分的速度搅拌35分钟，然后进行研磨，过230目筛，即得到新能源汽车用绝缘导热涂料。
实施例3
一种新能源汽车用绝缘导热涂料，包括如下重量份的原料组分：硫醇基氟硅成膜共聚物60份、表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯20份、1,4-二[二甲基[2-(5-降冰片烯)]硅基]苯3份、消泡剂BYK0882份、六偏磷酸钠2份、二甲苯1份、丙二醇甲醚13份、四丁基溴化铵2份。
所述硫醇基氟硅成膜共聚物是由季铵盐15、4-(二乙氨基)二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇通过化学反应制备而成。
所述硫醇基氟硅成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将季铵盐1510g、4-(二乙氨基)二苯甲酮10g溶于氯仿130g，在室温下搅拌反应7小时，后旋蒸除去氯仿，并用乙醚洗5次，再旋蒸除去乙醚，得到离子型二苯甲酮；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的离子型二苯甲酮10g、丙烯酸四氟丙酯10g、乙烯基三苯基硅烷5g、异戊烯基硫醇1g、偶氮二异丁腈0.2g溶于N-甲基吡咯烷酮85g中，在氖气氛围76℃下搅拌反应5小时，后在丙酮中析出，将析出的共聚物用乙醇洗4次，后置于真空干燥箱80℃下干燥13.5小时。
所述表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：
S1以氯化铍10g为原料，加入氧化石墨烯10g后在超声和超高速搅拌过程中逐滴加入水660g和氨水20g，半小时滴完，然后再在85℃保温反应4小时，后在135℃下进行干燥处理7小时，得到氧化铍包覆的氧化石墨烯；
S2将经过步骤S1制备得到的氧化铍包覆的氧化石墨烯10g分散于N-甲基吡咯烷酮85g中，再向其中加入γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷3g，在56℃下搅拌反应6小时，后再向其中加入2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠1.5g和三乙胺2g，在106℃下搅拌反应7小时，后用乙醇离心洗涤5次，再置于真空干燥箱80℃下干燥13.5小时，得到表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯。
所述新能源汽车用绝缘导热涂料的制备方法，包括如下步骤：将各组分混合，以60℃的温度，1000转/分的速度搅拌40分钟，然后进行研磨，过260目筛，即得到新能源汽车用绝缘导热涂料。
实施例4
一种新能源汽车用绝缘导热涂料，包括如下重量份的原料组分：硫醇基氟硅成膜共聚物63份、表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯23份、1,4-二[二甲基[2-(5-降冰片烯)]硅基]苯2份、消泡剂3份、分散剂3份、稀释剂3份、助溶剂14份、催化剂1份。
所述硫醇基氟硅成膜共聚物是由季铵盐15、4-(二乙氨基)二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇通过化学反应制备而成。
所述消泡剂是磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088按质量比2:3:1混合而成的混合物；所述分散剂是六偏磷酸钠、聚羧酸钠盐按质量比3:5混合而成的混合物；所述助溶剂是异丙醇、正丁醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚按质量比4:3:4:2混合而成的混合物；所述稀释剂是四氢化萘、二甲苯、环己酮、乙酸乙酯按质量比1:2:2:3混合而成的混合物；所述催化剂是三乙胺、三苯基膦、四丁基溴化铵按质量比为3:5:4混合而成的混合物。
所述硫醇基氟硅成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将季铵盐1510g、4-(二乙氨基)二苯甲酮10g溶于有机溶剂145g，在室温下搅拌反应7.5小时，后旋蒸除去有机溶剂，并用乙醚洗5次，再旋蒸除去乙醚，得到离子型二苯甲酮；所述有机溶剂是乙醇、乙醚、氯仿、苯按质量比1:1:2:1混合而成的混合物；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的离子型二苯甲酮10g、丙烯酸四氟丙酯10g、乙烯基三苯基硅烷5g、异戊烯基硫醇1g、引发剂0.25g溶于高沸点溶剂95g中，在氩气氛围78℃下搅拌反应5.5小时，后在丙酮中析出，将析出的共聚物用乙醇洗5次，后置于真空干燥箱84℃下干燥14.5小时；所述高沸点溶剂是二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比3:2:1混合而成的混合物；所述引发剂是偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈按质量比2:3混合而成的混合物。
所述表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：
S1以氯化铍10g为原料，加入氧化石墨烯10g后在超声和超高速搅拌过程中逐滴加入水680g和氨水20g，半小时滴完，然后再在88℃保温反应4.5小时，后在145℃下进行干燥处理7.5小时，得到氧化铍包覆的氧化石墨烯；
S2将经过步骤S1制备得到的氧化铍包覆的氧化石墨烯10g分散于N-甲基吡咯烷酮95g中，再向其中加入γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷3g，在58℃下搅拌反应6.5小时，后再向其中加入2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠1.5g和碱性催化剂2g，在108℃下搅拌反应7.5小时，后用乙醇离心洗涤4次，再置于真空干燥箱83℃下干燥14.5小时，得到表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯；所述碱性催化剂是苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、三乙胺按质量比2:1:1混合而成的混合物；
所述新能源汽车用绝缘导热涂料的制备方法，包括如下步骤：将各组分混合，以68℃的温度，1050转/分的速度搅拌45分钟，然后进行研磨，过280目筛，即得到新能源汽车用绝缘导热涂料。
实施例5
一种新能源汽车用绝缘导热涂料，包括如下重量份的原料组分：硫醇基氟硅成膜共聚物65份、表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯25份、1,4-二[二甲基[2-(5-降冰片烯)]硅基]苯3份、磷酸三丁酯3份、聚羧酸钠盐3份、乙酸乙酯3份、二乙二醇丁醚15份、三苯基膦2份。
所述硫醇基氟硅成膜共聚物是由季铵盐15、4-(二乙氨基)二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇通过化学反应制备而成。
所述硫醇基氟硅成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将季铵盐1510g、4-(二乙氨基)二苯甲酮10g溶于苯150g，在室温下搅拌反应8小时，后旋蒸除去苯，并用乙醚洗5次，再旋蒸除去乙醚，得到离子型二苯甲酮；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的离子型二苯甲酮10g、丙烯酸四氟丙酯10g、乙烯基三苯基硅烷5g、异戊烯基硫醇1g、偶氮二异庚腈0.3g溶于N,N-二甲基甲酰胺100g中，在氮气氛围80℃下搅拌反应6小时，后在丙酮中析出，将析出的共聚物用乙醇洗5次，后置于真空干燥箱85℃下干燥15小时。
所述表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：
S1以氯化铍10g为原料，加入氧化石墨烯10g后在超声和超高速搅拌过程中逐滴加入水700g和氨水20g，半小时滴完，然后再在90℃保温反应5小时，后在150℃下进行干燥处理8小时，得到氧化铍包覆的氧化石墨烯；
S2将经过步骤S1制备得到的氧化铍包覆的氧化石墨烯10g分散于N-甲基吡咯烷酮100g中，再向其中加入γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷3g，在60℃下搅拌反应7小时，后再向其中加入2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠1.5g和苄基三乙基氯化铵2g，在110℃下搅拌反应8小时，后用乙醇离心洗涤5次，再置于真空干燥箱85℃下干燥15小时，得到表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯。
所述新能源汽车用绝缘导热涂料的制备方法，包括如下步骤：将各组分混合，以70℃的温度，1100转/分的速度搅拌50分钟，然后进行研磨，过300目筛，即得到新能源汽车用绝缘导热涂料。
对比例
一种绝缘导热涂料，采用授权公布号为CN 102433049B的中国发明专利实施例1的配方及其制备制备得到。
将以上实施例1-5及对比例制备的绝缘导热涂料进行性能测试，测试方法及测试结果见表1。
表1
测试项目 导热率 抗冲强度 体积电阻率 附着力
单位 W/m.K Kg.cm Ω.cm MPa
测试标准 GB/T10295-88 GB1732-79 GB/T1410-2006 GB/T5210-2006
实施例1 5.2 220 5.6×10<sup>16</sup> 8.5
实施例2 5.4 225 6.4×10<sup>16</sup> 9.3
实施例3 5.7 233 6.9×10<sup>16</sup> 9.8
实施例4 6.0 238 7.2×10<sup>16</sup> 10.5
实施例5 6.2 245 7.7×10<sup>16</sup> 11.0
对比例 2.5 185 9.9×10<sup>14</sup> 6.2
从表1可见，本发明实施例公开的新能源汽车用绝缘导热涂料，与现有技术中的绝缘导热涂料相比，具有更加优异的绝缘导热效果，且抗冲击性能和附着力更大。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种新能源汽车用绝缘导热涂料，其特征在于，包括如下重量份的原料组分：硫醇基氟硅成膜共聚物55-65份、表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯15-25份、固化剂1-3份、消泡剂1-3份、分散剂1-3份、稀释剂1-3份、助溶剂10-15份、催化剂1-2份；所述硫醇基氟硅成膜共聚物是由季铵盐15、4-(二乙氨基)二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇通过化学反应制备而成。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车用绝缘导热涂料，其特征在于，所述固化剂为1,4-二[二甲基[2-(5-降冰片烯)]硅基]苯；所述消泡剂选自磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088中的一种或几种；所述分散剂选自六偏磷酸钠、聚羧酸钠盐中的至少一种；所述助溶剂选自乙醇、异丙醇、异丁醇、正丁醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种；所述稀释剂选自四氢化萘、三氯代苯、二甲苯、环己酮、乙酸乙酯中的一种或几种；所述催化剂选自三乙胺、三苯基膦、四丁基溴化铵中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车用绝缘导热涂料，其特征在于，所述硫醇基氟硅成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ将季铵盐15、4-(二乙氨基)二苯甲酮溶于有机溶剂，在室温下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去有机溶剂，并用乙醚洗3-5次，再旋蒸除去乙醚，得到离子型二苯甲酮；
Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的离子型二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇、引发剂溶于高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围70-80℃下搅拌反应4-6小时，后在丙酮中析出，将析出的共聚物用乙醇洗3-5次，后置于真空干燥箱75-85℃下干燥10-15小时。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车用绝缘导热涂料，其特征在于，所述季铵盐15、4-(二乙氨基)二苯甲酮、有机溶剂的质量比为1:1:(10-15)。
5.根据权利要求3所述的新能源汽车用绝缘导热涂料，其特征在于，所述有机溶剂选自乙醇、乙醚、氯仿、苯中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的新能源汽车用绝缘导热涂料，其特征在于，所述离子型二苯甲酮、丙烯酸四氟丙酯、乙烯基三苯基硅烷、异戊烯基硫醇、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.5:0.1:(0.01-0.03):(7-10)。
7.根据权利要求3所述的新能源汽车用绝缘导热涂料，其特征在于，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种；所述引发剂选自偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈中的至少一种；所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种。
8.根据权利要求1所述的新能源汽车用绝缘导热涂料，其特征在于，所述表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：
S1以氯化铍为原料，加入氧化石墨烯后在超声和超高速搅拌过程中逐滴加入水和氨水，半小时滴完，然后再在80-90℃保温反应3-5小时，后在120-150℃下进行干燥处理5-8小时，得到氧化铍包覆的氧化石墨烯；
S2将经过步骤S1制备得到的氧化铍包覆的氧化石墨烯分散于N-甲基吡咯烷酮中，再向其中加入γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，在50-60℃下搅拌反应5-7小时，后再向其中加入2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠和碱性催化剂，在100-110℃下搅拌反应6-8小时，后用乙醇离心洗涤3-5次，再置于真空干燥箱75-85℃下干燥10-15小时，得到表面改性氧化铍包覆氧化石墨烯。
9.根据权利要求8所述的新能源汽车用绝缘导热涂料，其特征在于，步骤S1中所述氯化铍、氧化石墨烯、水、氨水的质量比为1:1:(60-70):2；步骤S2中所述氧化铍包覆的氧化石墨烯、N-甲基吡咯烷酮、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸钠、碱性催化剂的质量比为1:(5-10):0.3:0.15:0.2；所述碱性催化剂选自苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、三乙胺中的一种或几种。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述新能源汽车用绝缘导热涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分混合，以50-70℃的温度，900-1100转/分的速度搅拌30-50分钟，然后进行研磨，过200-300目筛，即得到新能源汽车用绝缘导热涂料。
CN201811008827.1A 2018-08-31 2018-08-31 一种新能源汽车用绝缘导热涂料及其制备方法 Withdrawn CN109306221A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811008827.1A CN109306221A (zh) 2018-08-31 2018-08-31 一种新能源汽车用绝缘导热涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811008827.1A CN109306221A (zh) 2018-08-31 2018-08-31 一种新能源汽车用绝缘导热涂料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109306221A true CN109306221A (zh) 2019-02-05

Family

ID=65224666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811008827.1A Withdrawn CN109306221A (zh) 2018-08-31 2018-08-31 一种新能源汽车用绝缘导热涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109306221A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1432613A (zh) * 2002-01-14 2003-07-30 王存孝 含氟、硅共聚物树脂及涂料
CN103097470A (zh) * 2010-08-05 2013-05-08 韩华石油化学株式会社 利用碳材料的高效率散热涂料组合物
CN103804942A (zh) * 2014-02-12 2014-05-21 厦门凯纳石墨烯技术有限公司 含有石墨烯的绝缘散热组合物及其制备和应用
US20170174838A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-22 E I Du Pont De Nemours And Company Polyimide-based polymer thick film compositions
CN107556477A (zh) * 2017-08-25 2018-01-09 西北工业大学 基于点击化学的氟硅树脂及其自修复超疏水涂层的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1432613A (zh) * 2002-01-14 2003-07-30 王存孝 含氟、硅共聚物树脂及涂料
CN103097470A (zh) * 2010-08-05 2013-05-08 韩华石油化学株式会社 利用碳材料的高效率散热涂料组合物
CN103804942A (zh) * 2014-02-12 2014-05-21 厦门凯纳石墨烯技术有限公司 含有石墨烯的绝缘散热组合物及其制备和应用
US20170174838A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-22 E I Du Pont De Nemours And Company Polyimide-based polymer thick film compositions
CN107556477A (zh) * 2017-08-25 2018-01-09 西北工业大学 基于点击化学的氟硅树脂及其自修复超疏水涂层的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102731788B (zh) 一种有机硅杂化物及其有机硅复合涂料的制备方法
CN106867363B (zh) 一种潮湿带锈无溶剂石墨烯改性环氧涂料及其制备方法
CN109852238A (zh) 一种可喷涂的硅橡胶基轻质耐烧蚀隔热涂料及其应用
CN103225210B (zh) 一种表面接枝改性的芳纶纤维及其制备方法
CN102585244B (zh) 一种具有高分散性和粘结性的含氟纳米微球及超双疏表面
CN103603178B (zh) 柔性锂离子电池隔膜用涂料、含有该涂料的隔膜及其制备
CN115074023A (zh) 一种具有长久耐候性的自清洁防污闪涂料及其制备方法
CN101358018B (zh) 环氧树脂抗紫外复合材料及其制备方法
CN103538348B (zh) 一种阻燃橡胶的制造方法
CN105062314B (zh) 一种耐高低温uv塑胶涂料及其制备方法
CN105331236A (zh) 一种高压母线防闪络耐击穿绝缘涂料及其涂敷方法
JP2016103439A (ja) スラリー組成物、その製造方法及びこれを用いて形成される被覆体
CN109306221A (zh) 一种新能源汽车用绝缘导热涂料及其制备方法
CN108456411B (zh) 一种交联型聚芳醚酮基介电复合材料及其制备方法和用途
CN109749562A (zh) 一种新能源汽车用阻燃绝缘涂料及其制备方法
CN104515313B (zh) 一种太阳能热水器用真空玻璃集热管及其制备工艺
CN112592625A (zh) 一种反射隔热保温复合建筑涂料的制备方法
CN116285673A (zh) 可陶瓷化轻质有机硅防隔热涂层及其制备方法
CN103724597B (zh) 具有高耐热性的改性环氧浸渍树脂及制备方法
CN113897049B (zh) 一种含有孔隙包埋粒子的阻尼材料及其制备方法
CN115895134A (zh) 一种建筑节能保温隔热材料及其制备方法和应用
CN110791053A (zh) 含微胶囊固化剂的环氧树脂组合物及其预浸料和复合材料
CN110343347A (zh) 聚偏氟乙烯SiO2改性石墨烯复合材料及其制备方法
CN110408295A (zh) 一种耐酸防水环氧防腐涂料的制备方法
CN106867365A (zh) 一种超级电容器外壳用高散热绝缘复合涂料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190205

WW01 Invention patent application withdrawn after publication