CN115011204B - 一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法 - Google Patents

一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115011204B
CN115011204B CN202210713442.5A CN202210713442A CN115011204B CN 115011204 B CN115011204 B CN 115011204B CN 202210713442 A CN202210713442 A CN 202210713442A CN 115011204 B CN115011204 B CN 115011204B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
dispersing
dispersion liquid
epoxy resin
modified
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.)
Active
Application number
CN202210713442.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115011204A (zh
Inventor
姚飞
杨立峰
刘传奇
高祎梁
沈亚伦
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 Tiannv Group Paint Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Tiannv Group Paint 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 Tiannv Group Paint Co ltd filed Critical Zhejiang Tiannv Group Paint Co ltd
Priority to CN202210713442.5A priority Critical patent/CN115011204B/zh
Publication of CN115011204A publication Critical patent/CN115011204A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115011204B publication Critical patent/CN115011204B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • 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
    • 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
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3045—Sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
    • C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明涉及涂料技术领域，尤其是一种环保型导热绝缘涂料，由如下按质量份计的各组分组成：改性环氧树脂44‑55份、分散剂0.3‑1.0份、填料10‑35份、颜料8‑20份、复合分散液5‑8份、防沉触变剂0.6‑2.0份、溶剂5‑7份。同时还公开了上述涂料的制备方法。本发明所得到的一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法，其制得的涂料具有优异的柔韧性、附着力，绝缘性能及散热性能，其VOC含量≤250g/L，在50℃条件下贮存30天，漆液无结皮、无明显沉降。

Description

一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其是一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法。
背景技术
绝缘涂料是电子元器件的热界面材料和封装材料，其性能的好坏决定了电子元器件和设备的性能和寿命。环氧基绝缘涂料具有优良的物理机械性能、电气绝缘性能、耐化学性能和粘结性能。但在磁环上施涂时，要求一次喷涂达到较高膜厚，这就需要选择低分子量的环氧树脂来制备高固低黏型绝缘漆，但低分子量的环氧树脂漆喷涂过厚会导致漆膜柔韧性差，磁环边缘处漆膜相碰易脆裂。其中一种解决办法就是将环氧树脂进行扩链，提高相对分子质量，但可能会影响漆膜附着力。
用于电子元器件的绝缘涂料除了必须具有优异的绝缘性能外，还需具备良好的热传导性，以解决电子设备散热性差的问题，这就需要添加导热性优异的填料来满足该要求。常见的导热填料主要有金属粉末Au、Ag、Cu、Al等、氮化物BN、AlN、Si3N4等、碳类填料石墨烯、氧化石墨烯等。金属粉末的导热性较好，但是其耐化学腐蚀性差、电绝缘性差；氮化物的导热性好、耐化学腐蚀优异，但是其抗冲击性差；碳类材料中石墨烯具有优异的导热性能，导热系数4840-5300w/mk，但其良好的导电性以及在涂料体系中分散性差等问题限制了在绝缘涂料中的发展，而氧化石墨烯尽管绝缘性佳，但导热性性能差，导热系数10w/mk。
如中国发明专利申请：CN202210240428.8，一种石墨烯复合散热涂料及制备方法和散热胶带及制备方法，通过水热反应和常温干燥-冷冻-常温干燥的方式实现C60、导热粉在石墨烯中的填充，形成石墨烯复合散热微孔结构，再与有机硅改性丙烯酸树脂、分散剂、水、助剂结合形成石墨烯复合散热涂料。由说明书可以得知其运用的石墨烯指氧化石墨烯，其导热性能有限。所以采用半导体材质的C60和碳化硅来增大其导热性，但并不完全具备绝缘性能。因此，该专利中还添加了绝缘导热的中间层。
而在电子元件上所使用的涂料，其对散热、绝缘等同时提出了较高的要求。
发明内容
本发明为了解决上述技术不足而提供一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法，其具有附着力高、导热性佳、电绝缘性好等特点。
本发明公开了一种环保型导热绝缘涂料，由如下按质量份计的各组分组成：改性环氧树脂44-55份、分散剂0.3-1.0份、填料10-35份、颜料8-20份、复合分散液5-8份、防沉触变剂0.6-2.0份、溶剂5-7份。
所述改性环氧树脂通过如下方法制得：
在反应器中加入20-28份葵二酸和5-10份乙二醇丁醚，升温至80℃充分溶解后，加入0.06-0.1份催化剂，再升温至120℃±5℃，滴加6-14份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加时间为1-3h，保温至酸值不变后，滴加58-73份环氧树脂液，滴加时间为1-2h，保温至酸值不变后，加入0.06-0.12份的磷酸保温1-2h，降温，出料得到改性环氧树脂；
其中所述催化剂为：二甲基苄胺、二苯基咪唑中的一种；
所述环氧树脂液为：环氧树脂和二甲苯9:1混合溶液，环氧树脂为618、6101、634中的一种或多种。
所述复合分散液包括12.5-15.2份改性氧化石墨烯分散液、62.5-77.7份改性氮化硼纳米片分散液、9.1-25份改性石墨烯分散液，以上份数均按质量份计。
所述复合分散液通过以下方法制得：
步骤一、将2份石墨烯、74份浓硫酸和24份浓硝酸加入到三颈烧瓶中，在温度5℃以下，以500r/min转速搅拌0.5-1h，再升温至150℃±5℃，保温2-3h，降至常温后以5000-6000r/min转速离心分离，得到的沉淀物用去离子水洗涤至中性后放入烘箱，在100-120℃下干燥2-4h，获得酸化石墨烯；将3.2份酸化石墨烯加入到盛有88-93份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下搅拌0.5h-1h，再加入1.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至70-80℃，在600r/min转速下搅拌2-5h。降温至55-65℃，滴加3.5-5份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加时间为0.5-1h，再保温2-5h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散3-4h后，获得改性石墨烯分散液；
步骤二、将4.72份氮化硼加入到盛有92.8份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下搅拌0.5h-1h，再加入2.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至70-80℃，在600r/min转速下搅拌2-5h，在1000-1200W功率下使用超声波细胞粉碎机分散3-4h后，获得改性氮化硼纳米片分散液；
步骤三、将5.16份氧化石墨烯加入到盛有92.88份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下搅拌0.5h-1h，再加入2.0份的氨基硅烷偶联剂，升温至70-80℃，在600r/min转速下磁力搅拌2-5h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散3-4h后，获得改性氧化石墨烯分散液；
步骤四、将改性氧化石墨烯分散液和改性氮化硼纳米片分散液按照12.5-15.2份：62.5-77.7份的比例进行混合并搅拌，升温至50℃±5℃，缓慢加入9.1-25份改性石墨烯分散液，保温0.5-2h后，得到改性石墨烯/氧化石墨烯/氮化硼复合分散液，即复合分散液。
所述氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、多氨基烷基三烷氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种。
所述复合分散液中的石墨烯为直径小于10nm的石墨烯纳米粉，氧化石墨烯为片径为0.5-5um，厚度为0.2-1.2nm的单层氧化石墨烯粉末；氮化硼纳米片为片径为1-5um，厚度小于5nm的薄层氮化硼纳米片。
所述分散剂为EFKA5044、BYK-104S、BYK110一种或多种；
所述颜料为钛白粉、3311有机黄、永固紫、酞菁蓝中的一种或多种；
所述填料为滑石粉、沉淀硫酸钡的一种或两种；
所述防沉触变剂为气相二氧化硅、膨润土粉、改性脲溶液、聚酰胺蜡浆中的一种或多种；
所述溶剂为二甲苯、正丁醇中的一种或两种；
所述环氧固化剂为聚酰胺固化剂、腰果酚改性胺固化剂中的一种或两种。
一种环保型导热绝缘涂料的制备方法：在拉缸中投入10-15份改性环氧树脂、2-3份溶剂，将分散机转速调至500r/min，分散20-30min，分散均匀后，将转速调至300r/min，再投入5-8份复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，分散20-30min，分散均匀后，得到环氧树脂复合分散液备用；在另一拉缸中，投入35-40份改性环氧树脂、0.3-1.0份分散剂、3-4份溶剂，将篮式砂磨机转速调至200r/min，分散10-20min；分散均匀后，依次投入8-20份颜料、10-45份填料、0.6-2份防沉触变剂，将篮式砂磨机转速调至700r/min，砂磨温度控制在50℃以下；砂磨至达到要求的细度后，将拉缸转移至分散机，转速调至300r/min，最后投入环氧树脂复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，高速分散30-40min，分散均匀即可。
上述方案：使用葵二酸和1,4-丁二醇二缩水甘油醚对低分子量的环氧树脂进行增韧改性和增溶作用，最后利用磷酸改性环氧树脂提高漆膜附着力。通过该方法不但对环氧树脂进行了扩链，又保证了漆膜具有足够的活性基团进行交联反应，制得的漆膜硬度高，并且具有优异的柔韧性和耐溶剂性。
对石墨烯、氧化石墨烯、氮化硼纳米片进行氨基硅烷表面改性，再用1,4-丁二醇二缩水甘油醚在石墨烯表面进行原位接枝并与氮化硼纳米片和氧化石墨烯通过共价键连接。本发明通过在石墨烯表面形成一层有机物分子薄膜并控制比例将其负载在导电性差的氮化硼纳米片和氧化石墨烯上，在制备的环氧绝缘漆漆膜时，通过控制复合分散液的用量，使复合材料可以均匀的分布在漆膜中形成导热网链，导热系数最高可达1.0w/mk，但改性后的石墨烯由于表面有机分子的隔离以及复合材料结构的原因并没有形成的有效的导电通道，因此，漆膜仍然具有优异的绝缘性能和较高的击穿强度。
使用氨基硅烷偶联剂和1,4-丁二醇二缩水甘油醚进行改性后的复合分散液，一方面通过偶联剂改善了复合材料表面的性能，增加了与环氧树脂之间的相容性，另一方面1,4-丁二醇二缩水甘油醚又提前充分润湿了复合填料，提高了其在该涂料体系中具有很好的分散性和稳定性。在制漆工艺方面，先将复合分散液与部分环氧树脂预分散后再投入砂磨好的漆液中，避免了因研磨导致纳米颗粒表面分子层被破坏而造成“返粗”现象(制备的复合分散液符合施工细度要求无需研磨)，再搭配分散剂，防沉触变剂等助剂的使用，制成的在磁环上应用的环保型导热绝缘涂料。
本发明所得到的一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法，其制得的涂料具有优异的绝缘性能及散热性能，其VOC含量≤250g/L，在50℃条件下贮存30天，漆液无结皮、无明显沉降。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1：
本发明公开了一种改性环氧树脂，制备方法如下：
将22.89份葵二酸、5.66份乙二醇丁醚依次投入反应釜中，升至80℃充分溶解后，加入0.04份二苯基咪唑，再升至120℃，滴加11.44份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加1-3h，保温至酸值不变后，滴加59.86份配制好的634环氧树脂液，滴加1-2h，保温至酸值不变后，加入0.11份的磷酸保温2h，获得改性环氧树脂。
一种复合分散液，制备方法如下：
步骤一、将2份石墨烯、74份浓硫酸和24份浓硝酸加入到三颈烧瓶中，在5℃以下，以500r/min转速磁力搅拌1h，再升温至150℃，保温2h左右，降至常温后以5000-6000r/min转速离心分离，得到的沉淀物用去离子水洗涤至中性后放入烘箱，在100-120℃之间干燥3h，获得酸化石墨烯。将3.20份酸化石墨烯加入到盛有91.82份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入1.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至80℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h。降温至60℃，滴加3.5份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加时间为1h，再保温3h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散4h后，获得改性石墨烯分散液；
步骤二、将4.72份氮化硼加入到盛有92.8份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入2.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至80℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h，在1000-1200W功率下使用超声波细胞粉碎机分散4h后，获得改性氮化硼纳米片分散液；
步骤三、将5.16份氧化石墨烯加入到盛有92.84份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入2.0份的氨基硅烷偶联剂，升温至75℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散3.5h后，获得改性氧化石墨烯分散液；
步骤四、将改性氧化石墨烯分散液和改性氮化硼纳米片分散液按照12.5：62.5份的比例进行混合并磁力搅拌，升温至50℃，在0.5-1h内滴加25份改性石墨烯分散液，保温0.5h后，得到改性石墨烯/氧化石墨烯/氮化硼复合分散液。
一种环保型导热绝缘涂料制备方法：
在拉缸中投入10份改性环氧树脂、2份二甲苯，将分散机转速调至500r/min，分散20min，分散均匀后，将转速调至300r/min，再投入5份复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，高速分散25min，分散均匀后，得到环氧树脂复合分散液。在装有夹套的冷却装置的拉缸中，投入35份改性环氧树脂、0.3份EFKA5044、2份二甲苯、1份正丁醇，将篮式砂磨机转速调至200r/min，分散20min；分散均匀后，依次投入15份钛白粉，1份永固紫，15.8份滑石粉，11.9份沉淀硫酸钡，0.3份膨润土，0.7份气相二氧化硅，将篮式砂磨机转速调至700r/min，砂磨温度控制在50℃以下；砂磨至达到要求的细度后，将拉缸转移至分散机，转速调至300r/min，最后投入环氧树脂复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，高速分散30min，分散均匀即可。
实施例2：
本发明公开了一种改性环氧树脂，制备方法如下：
将25..9份葵二酸、5.18份乙二醇丁醚依次投入反应釜中，升至80℃充分溶解后，加入0.08份二苯基咪唑，再升至120℃，滴加12.95份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加2.5h，保温至酸值不变后，滴加55.8份配制好的618环氧树脂液，滴加1-2h，保温至酸值不变后，加入0.09份的磷酸保温2h，获得改性环氧树脂。
一种复合分散液，制备方法如下：
步骤一、将2份石墨烯、74份浓硫酸和24份浓硝酸加入到三颈烧瓶中，在温度5℃以下，以500r/min转速磁力搅拌1h，再升温至150℃，保温2h左右，降至常温后以5000-6000r/min转速离心分离，得到的沉淀物用去离子水洗涤至中性后放入烘箱，在100-120℃之间干燥3h，获得酸化石墨烯。将3.20份酸化石墨烯加入到盛有90.32份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入1.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至80℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h。降温至60℃，滴加5份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加时间为1h，再保温3h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散4h后，获得改性石墨烯分散液；
步骤二、将4.72份氮化硼加入到盛有92.8份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入2.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至80℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h，在1000-1200W功率下使用超声波细胞粉碎机分散4h后，获得改性氮化硼纳米片分散液；
步骤三、将5.16份氧化石墨烯加入到盛有92.84份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入2.0份的氨基硅烷偶联剂，升温至75℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散3.5h后，获得改性氧化石墨烯分散液；
步骤四、将改性氧化石墨烯分散液和改性氮化硼纳米片分散液按照14.9：76份的比例进行混合并磁力搅拌，升温至50℃，在0.5-1h内滴加9.1份改性石墨烯分散液，保温0.5-2h后，得到改性石墨烯/氧化石墨烯/氮化硼复合分散液。
一种环保型导热绝缘涂料制备方法：
在拉缸中投入15份改性环氧树脂、2份二甲苯，将分散机转速调至500r/min，分散20min，分散均匀后，将转速调至300r/min，再投入8份复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，高速分散25min，分散均匀后，得到环氧树脂复合分散液。在装有夹套的冷却装置的拉缸中，投入30份改性环氧树脂、0.3份EFKA5044、2份二甲苯，1份正丁醇，将篮式砂磨机转速调至200r/min，分散20min；分散均匀后，依次投入15份钛白粉，1份酞菁蓝，10.8份滑石粉，13.9份沉淀硫酸钡，0.3份膨润土，0.7份相二氧化硅，将篮式砂磨机转速调至700r/min，砂磨温度控制在50℃以下；砂磨至达到要求的细度后，将拉缸转移至分散机，转速调至300r/min，最后投入环氧树脂复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，高速分散30min，分散均匀即可。
实施例3：
本发明公开了一种改性环氧树脂，制备方法如下：
将23.8份葵二酸、4.7份乙二醇丁醚依次投入反应釜中，升至80℃充分溶解后，加入0.07份二苯基咪唑，再升至120℃，滴加11.9份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加时间2.5h，保温至酸值不变后，滴加59.43份配制好的618环氧树脂液，滴加时间1-2h，保温至酸值不变后，加入0.09份的磷酸保温2h，获得改性环氧树脂。
一种复合分散液，制备方法如下：
步骤一、将2份石墨烯、74份浓硫酸和24份浓硝酸加入到三颈烧瓶中，在温度5℃以下，以500r/min转速磁力搅拌1h，再升温至150℃，保温2h，降至常温后以5000-6000r/min转速离心分离，得到的沉淀物用去离子水洗涤至中性后放入烘箱，在100-120℃下干燥3h，获得酸化石墨烯。将3.20份酸化石墨烯加入到盛有90.32份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入1.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至80℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h。降温至60℃，滴加5份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加时间为1h，再保温3h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散4h后，获得改性石墨烯分散液；
步骤二、将4.72份氮化硼加入到盛有92.8份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入2.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至80℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h，在1000-1200W功率下使用超声波细胞粉碎机分散4h后，获得改性氮化硼纳米片分散液；
步骤三、将5.16份氧化石墨烯加入到盛有92.84份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入2.0份的氨基硅烷偶联剂，升温至75℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散3.5h后，获得改性氧化石墨烯分散液；
步骤四、将改性氧化石墨烯分散液和改性氮化硼纳米片分散液按照10.2：69.4份的比例进行混合并磁力搅拌，升温至50℃，在0.5-1h内滴加20.4份改性石墨烯分散液，保温0.5-2h后，得到改性石墨烯/氧化石墨烯/氮化硼复合分散液。
一种环保型导热绝缘涂料制备方法：
在拉缸中投入15份改性环氧树脂、2份二甲苯，将分散机转速调至500r/min，分散20min，分散均匀后，将转速调至300r/min，再投入6份复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，高速分散20min，分散均匀后，得到环氧树脂复合分散液。在装有夹套的冷却装置的拉缸中，投入34份改性环氧树脂、0.47份EFKA5044、3份二甲苯，1份正丁醇，将篮式砂磨机转速调至200r/min，分散20min；分散均匀后，依次投入13份钛白粉，2.21份3311有机黄，14.01份滑石粉，8.36份沉淀硫酸钡，0.3份膨润土，0.65份气相二氧化硅，将篮式砂磨机转速调至700r/min，砂磨温度控制在50℃以下；砂磨至达到要求的细度后，将拉缸转移至分散机，转速调至300r/min，最后投入环氧树脂复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，高速分散25min，分散均匀即可。
实施例4：
本发明公开了一种改性环氧树脂，制备方法如下：
将25.3份葵二酸、6.5份乙二醇丁醚依次投入反应釜中，升至80℃充分溶解后，加入0.08份二苯基咪唑，再升至120℃，滴加12.67份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加3h，保温至酸值不变后，滴加55.38份配制好的618环氧树脂液，滴加1-2h，保温至酸值不变后，加入0.07份的磷酸保温2h，获得改性环氧树脂。
一种复合分散液，制备方法如下：
步骤一、将2份石墨烯、74份浓硫酸和24份浓硝酸加入到三颈烧瓶中，在温度5℃以下，以500r/min转速磁力搅拌1h，再升温至150℃，保温2h，降至常温后以5000-6000r/min转速离心分离，得到的沉淀物用去离子水洗涤至中性后放入烘箱，在100-120℃之间干燥3h，获得酸化石墨烯。将3.20份酸化石墨烯加入到盛有90.82份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入1.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至80℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h。降温至60℃，滴加4.5份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加时间为1h，再保温3h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散3h后，获得改性石墨烯分散液；
步骤二、将4.72份氮化硼加入到盛有92.8份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入2.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至80℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h，在1000-1200W功率下使用超声波细胞粉碎机分散4h后，获得改性氮化硼纳米片分散液；
步骤三、将5.16份氧化石墨烯加入到盛有92.84份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的三颈烧瓶中，在500r/min转速下磁力搅拌0.5h，再加入2.0份的氨基硅烷偶联剂，升温至75℃，在600r/min转速下磁力搅拌3h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散3.5h后，获得改性氧化石墨烯分散液；
步骤四、将改性氧化石墨烯分散液和改性氮化硼纳米片分散液按照14.9：76份的比例进行混合并磁力搅拌，升温至50℃，在0.5-1h内滴加9.1份改性石墨烯分散液，保温0.5-2h后，得到改性石墨烯/氧化石墨烯/氮化硼复合分散液。
一种环保型导热绝缘涂料制备方法：
在拉缸中投入13份改性环氧树脂、2份二甲苯，将分散机转速调至500r/min，分散20min，分散均匀后，将转速调至300r/min，再投入5份复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，高速分散20min，分散均匀后，得到环氧树脂复合分散液。在装有夹套的冷却装置的拉缸中，投入36.4份改性环氧树脂、0.3份EFKA5044、3份二甲苯，1份正丁醇，将篮式砂磨机转速调至200r/min，分散20min；分散均匀后，依次投入12份钛白粉，1份酞菁蓝，17.2份滑石粉，8.17份沉淀硫酸钡，0.28份膨润土，0.65份气相二氧化硅，将篮式砂磨机转速调至700r/min，砂磨温度控制在50℃以下；砂磨至达到要求的细度后，将拉缸转移至分散机，转速调至300r/min，最后投入环氧树脂复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，高速分散30min，分散均匀即可。
将上述实施例1-4制备环保型高导热磁环绝缘涂料，按如下制备漆膜：
被涂物预热温度为125℃±5℃，预热时间为30min。
漆膜固化条件为135℃×30min。
对漆膜进行性能测试，结果如下。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简化修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种环保型导热绝缘涂料，其特征是：由如下按质量份计的各组分组成：改性环氧树脂44-55份、分散剂0.3-1.0份、填料10-35份、颜料8-20份、复合分散液5-8份、防沉触变剂0.6-2.0份、溶剂5-7份；
所述改性环氧树脂通过如下方法制得：
在反应器中加入20-28份葵二酸和5-10份乙二醇丁醚，升温至80℃充分溶解后，加入0.06-0.1份催化剂，再升温至120℃±5℃，滴加6-14份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加时间为1-3h，保温至酸值不变后，滴加58-73份环氧树脂液，滴加时间为1-2h，保温至酸值不变后，加入0.06-0.12份的磷酸保温1-2h，降温，出料得到改性环氧树脂；
其中所述催化剂为：二甲基苄胺、二苯基咪唑中的一种；
所述环氧树脂液为：环氧树脂和二甲苯9:1混合溶液，环氧树脂为618、6101、634中的一种或多种；
所述复合分散液包括12.5-15.2份改性氧化石墨烯分散液、62.5-77.7份改性氮化硼纳米片分散液、9.1-25份改性石墨烯分散液，以上份数均按质量份计；
所述复合分散液通过以下方法制得：
步骤一、将2份石墨烯、74份浓硫酸和24份浓硝酸加入到烧瓶中，在温度5℃以下，以500r/min转速搅拌0.5-1h，再升温至150℃，保温2-3h，降至常温后以5000-6000r/min转速离心分离，得到的沉淀物用去离子水洗涤至中性后放入烘箱，在100-120℃下干燥2-4h，获得酸化石墨烯；将3.2份酸化石墨烯加入到盛有88-93份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的烧瓶中，在500r/min转速下搅拌0.5-1h，再加入1.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至70-80℃，在600r/min转速下搅拌2-5h，降温至55-65℃，滴加3.5-5份1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加时间为0.5-1h，再保温2-5h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散3-4h后，获得改性石墨烯分散液；
步骤二、将4.72份氮化硼加入到盛有92.8份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的烧瓶中，在500r/min转速下搅拌0.5h，再加入2.48份的氨基硅烷偶联剂，升温至70-80℃，在600r/min转速下搅拌2-5h，在1000-1200W功率下使用超声波细胞粉碎机分散3-4h后，获得改性氮化硼纳米片分散液；
步骤三、将5.16份氧化石墨烯加入到盛有92.88份异丙醇和二甲苯按3:1质量分数混合溶剂的烧瓶中，在500r/min转速下搅拌0.5h-1h，再加入2.0份的氨基硅烷偶联剂，升温至70-80℃，在600r/min转速下磁力搅拌2-5h，在800-1000W功率下使用超声波细胞粉碎机分散3-4h后，获得改性氧化石墨烯分散液；
步骤四、将改性氧化石墨烯分散液和改性氮化硼纳米片分散液按照12.5-15.2份：62.5-77.7份的比例进行混合并搅拌，升温至50℃-60℃，缓慢加入9.1-25份改性石墨烯分散液，保温0.5-2h后，得到改性石墨烯/氧化石墨烯/氮化硼复合分散液，即复合分散液。
2.根据权利要求1所述的一种环保型导热绝缘涂料，其特征是：所述氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N -β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N -β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种环保型导热绝缘涂料，其特征是：所述复合分散液中的石墨烯为直径小于10nm的石墨烯纳米粉，氧化石墨烯为片径为0.5-5μm，厚度为0.2-1.2nm的单层氧化石墨烯粉末；氮化硼纳米片为片径为1-5μm，厚度小于5nm的薄层氮化硼纳米片。
4.根据权利要求1所述的一种环保型导热绝缘涂料，其特征是：分散剂为EFKA5044、BYK-104S、BYK110一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种环保型导热绝缘涂料，其特征是：防沉触变剂为气相二氧化硅、膨润土粉、改性脲溶液、聚酰胺蜡浆中的一种或多种。
6.一种如权利要求1所述的环保型导热绝缘涂料的制备方法：其特征是：在拉缸中投入10-15份改性环氧树脂、2-3份溶剂，将分散机转速调至500r/min，分散20-30min，分散均匀后，将转速调至300r/min，再投入5-8份复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，分散20-30min，分散均匀后，得到环氧树脂复合分散液备用；在另一拉缸中，投入35-40份改性环氧树脂、0.3-1.0份分散剂、3-4份溶剂，将篮式砂磨机转速调至200r/min，分散10-20min；分散均匀后，依次投入8-20份颜料、10-45份填料、0.6-2份防沉触变剂，将篮式砂磨机转速调至700r/min，砂磨温度控制在50℃以下；砂磨至达到要求的细度后，将拉缸转移至分散机，转速调至300r/min，最后投入环氧树脂复合分散液，投完后将转速调至1000r/min，高速分散30-40min，分散均匀即可。
CN202210713442.5A 2022-06-22 2022-06-22 一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法 Active CN115011204B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210713442.5A CN115011204B (zh) 2022-06-22 2022-06-22 一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210713442.5A CN115011204B (zh) 2022-06-22 2022-06-22 一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115011204A CN115011204A (zh) 2022-09-06
CN115011204B true CN115011204B (zh) 2023-08-08

Family

ID=83076974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210713442.5A Active CN115011204B (zh) 2022-06-22 2022-06-22 一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115011204B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015040211A (ja) * 2013-08-20 2015-03-02 尾池工業株式会社 グラフェン分散組成物およびカーボン含有樹脂積層体
KR20150121426A (ko) * 2014-04-21 2015-10-29 주식회사 엠씨나노웍스 부식 방지 코팅층 구조 및 이의 제조방법
CN105017506A (zh) * 2015-07-21 2015-11-04 厦门双瑞船舶涂料有限公司 一种改性环氧树脂的制备方法
CN111793247A (zh) * 2020-07-24 2020-10-20 江苏清大际光新材料有限公司 一种碳材料及其制备方法、应用
CN112063266A (zh) * 2020-08-31 2020-12-11 广东墨睿科技有限公司 一种用于6061铝合金板材的环氧树脂石墨烯复合散热涂料及制备方法
CN114634785A (zh) * 2022-03-25 2022-06-17 江苏诺德新材料股份有限公司 一种高导热覆铜铝基板用石墨烯复合胶液及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102757712B (zh) * 2012-08-09 2014-05-28 天津经纬电材股份有限公司 高导热绝缘漆的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015040211A (ja) * 2013-08-20 2015-03-02 尾池工業株式会社 グラフェン分散組成物およびカーボン含有樹脂積層体
KR20150121426A (ko) * 2014-04-21 2015-10-29 주식회사 엠씨나노웍스 부식 방지 코팅층 구조 및 이의 제조방법
CN105017506A (zh) * 2015-07-21 2015-11-04 厦门双瑞船舶涂料有限公司 一种改性环氧树脂的制备方法
CN111793247A (zh) * 2020-07-24 2020-10-20 江苏清大际光新材料有限公司 一种碳材料及其制备方法、应用
CN112063266A (zh) * 2020-08-31 2020-12-11 广东墨睿科技有限公司 一种用于6061铝合金板材的环氧树脂石墨烯复合散热涂料及制备方法
CN114634785A (zh) * 2022-03-25 2022-06-17 江苏诺德新材料股份有限公司 一种高导热覆铜铝基板用石墨烯复合胶液及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115011204A (zh) 2022-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102770956B (zh) 热固性树脂组合物、导热性乙阶片材及电源模块
CN107502000B (zh) 一种表面化学改性的硅微粉及其制备方法与应用
CN110317562B (zh) 一种有机硅改性的环氧灌封胶
CN104559892A (zh) 一种环氧树脂灌封胶及其制备方法
CN104531027A (zh) 环氧树脂类灌封材料及其制备方法和应用
CN113185947B (zh) 混合交联体系双组份中空密封胶
CN107129743A (zh) 一种变压器用耐热防电晕漆包线漆及其制备方法
CN111518499A (zh) 一种高温下粘着力稳定的底部填充胶及其制备方法
CN112521834A (zh) 一种水性石墨烯导静电防腐涂料及其制备方法
CN112226199A (zh) 一种可固化的超高导热膏状绝缘组合物及其制备方法
CN113773613B (zh) 一种高填充超高导热环氧树脂材料及制备方法
CN113004770B (zh) 一种高热导率耐腐蚀电工钢自粘结涂料及制备方法
CN115011204B (zh) 一种环保型导热绝缘涂料及其制备方法
CN111363368A (zh) 流体状高导热有机硅凝胶及其制备方法和应用
CN113736405B (zh) 单组份环氧胶黏剂及其制备方法
CN103409062A (zh) 一种耐高温有机硅浸渍漆及其制备方法
CN105461963A (zh) 一种表面有机改性的氮化硼粉体及其制备方法和应用
CN117024707A (zh) 一种超支化环氧树脂的制备方法以及含该超支化环氧树脂的灌封胶
CN107474772A (zh) 一种风电电机定子端部保护用环氧胶及其制备方法
CN116875250A (zh) 一种快速固化导热阻燃环氧胶粘剂及其制备方法
CN116355422A (zh) 一种固化性树脂组合物及其制备方法和应用
CN108384384A (zh) 一种电气设备外壳专用绝缘漆及其制备方法
CN114702825A (zh) 一种具有高修复效率和高导热系数的可修复有机硅热界面材料及其制备方法
CN114045133A (zh) 一种高导热阻燃环氧改性不饱和树脂灌封胶的制备方法
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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant