一種高光澤高白度散熱絕緣涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高光澤高白度散熱絕緣涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]散熱絕緣涂料是特殊功能涂料的一種，在電器、電子、機(jī)械設(shè)備、燈具等方面有著廣泛的應(yīng)用。它一方面對(duì)發(fā)熱金屬起到很好的散熱作用，同時(shí)又具有絕緣的安全性能，可能實(shí)現(xiàn)在絕緣條件下進(jìn)行散熱降溫或進(jìn)行熱交換。現(xiàn)有的散熱絕緣涂料種類較多，如聚酰亞胺樹脂、聚醚酮或環(huán)氧改性有機(jī)硅等樹脂加入碳化硅、氧化鈹、云母粉、氧化鋯等絕緣導(dǎo)熱填料，但現(xiàn)有的絕緣導(dǎo)熱應(yīng)用于LED燈上綜合性能較差，有的散熱能力不夠強(qiáng)，有的不耐高電壓沖擊，有的長(zhǎng)時(shí)間在高溫下發(fā)黃變色，有的光熱反射率不高。這些都會(huì)影響LED燈的使用壽命和質(zhì)量安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種高光澤高白度散熱絕緣涂料及其制備方法，該涂料導(dǎo)熱能力強(qiáng)，絕緣耐高電壓沖擊，并且對(duì)光對(duì)熱具有較高的反射率，長(zhǎng)期在高溫下保持不掉漆不發(fā)黃，使用壽命長(zhǎng)。該涂料制備方法工藝簡(jiǎn)單，涂料使用方便，安全不含毒性物質(zhì)。
[0004]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0005]一種高光澤高白度散熱絕緣涂料，包括環(huán)氧底漆和有機(jī)硅面漆兩種組份:
所述環(huán)氧底漆包括以下質(zhì)量百分比的原料:
環(huán)氧樹脂8-30%，碳化硅5-40%，氮化鋁0-40%，分散劑1_3%，偶聯(lián)劑1_3%，固化劑4-15%，
二甲苯 8-20%，正丁醇 3-10% ；
所述有機(jī)硅面漆包括以下質(zhì)量百分比的原料:
有機(jī)硅樹脂10-30%，鈦白粉5-15%，氧化鋁10-40%，氮化硼0_30%，氧化鎂0_20%，分散劑1-3%，偶聯(lián)劑1_3%，尼龍酸二甲酯10-30%，丁酯0-20%。
[0006]其中，所述環(huán)氧樹脂為E51、E44中的一種或一種以上的混合物。
[0007]其中，所述碳化硅為粒徑為10nm-50um中的一種或幾種的混合物；所述氮化鋁為粒徑為10nm-50um中的一種或幾種混合物。
[0008]其中，所述分散劑為L(zhǎng)H110、LH9010、LH163、LH120中的一種或幾種的混合物。其中，所述偶聯(lián)劑為L(zhǎng)H2500、LH2501、LH2502中的一種或幾種的混合物。
[0009]本發(fā)明的分散劑和偶聯(lián)劑優(yōu)選為為隆海新材料公司生產(chǎn)銷售的分散劑和偶聯(lián)劑。
[0010]其中，所述固化劑為三乙烯四胺、DMP-30、T-31、650、651中的一種或幾種的混合物。
[0011]其中，所述有機(jī)硅樹脂為環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂、甲基聚硅氧烷樹脂、甲基苯基聚硅氧烷樹脂中的一種或幾種的混合物。
[0012]其中，所述氧化鋁為粒徑為10nm-50um中的一種或幾種的混合物。
[0013]其中，所述氮化硼為粒徑為50nm-10um中的一種或幾種混合物；所述氮化硼為粒徑為50nm-20um中的一種或幾種的混合物。
[0014]一種高光澤高白度散熱絕緣涂料的制備方法，包括以下加工步驟:
步驟A、制備底漆:按比例依次加入物料環(huán)氧樹脂、二甲苯、正丁醇、分散劑、偶聯(lián)劑、碳化硅、氮化鋁到攪拌缸中進(jìn)行分散均勻，再用砂磨機(jī)研磨到50um以下；其中底漆與固化劑按100:5-15的比例混合均勻，涂附于金屬表面在室溫條件下20-40分鐘即可固化；
步驟B、制備面漆:按比例依次加入物料有機(jī)硅樹脂、DBE、丁酯、分散劑、氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、鈦白粉到攪拌缸中進(jìn)行分散均勻，再用砂磨機(jī)研磨到50um以下；其中面漆直接涂布于固化后的底漆，于180-230°C烘烤10-25分鐘即可。
[0015]本發(fā)明的散熱絕緣涂料，包括環(huán)氧底漆和有機(jī)硅面漆兩組份。其中環(huán)氧樹脂對(duì)金屬具有較強(qiáng)的粘附力密著性，可使涂層不容易掉漆。碳化硅、氮化鋁為底漆的主要散熱填料，兩者的導(dǎo)熱系數(shù)高，散熱效果好，但顏色較深。另外，不同粒徑的導(dǎo)熱填料散熱效果有所區(qū)別，在合理粒徑的選擇或合理的不同粒徑比例也會(huì)影響散熱效果。分散劑起到分散碳化硅、氮化鋁等粉料的作用，使粉料更加容易均勻分布于漆中，并且可減少溶劑的使用量。偶聯(lián)劑起到填料與樹脂及樹脂與金屬表面的錨定效果，增強(qiáng)漆膜的密著粘結(jié)力。合理的材料比例可使底漆具有散熱能力強(qiáng)、附著力強(qiáng)等特點(diǎn)，但底漆顏色較深、光澤低、光熱反射率低。
[0016]面漆選擇耐高溫不黃變同時(shí)具有強(qiáng)的附著力的有機(jī)硅樹脂作粘結(jié)材料，選擇鈦白粉、氧化鋁、氮化硼、氧化鎂等高白度的導(dǎo)熱填料作散熱主體，合理的材料比例和分散研磨加工可使面漆具有較高的光澤和光熱反射率。
[0017]本發(fā)明的散熱絕緣涂料采用底漆和面漆結(jié)合的方式。底漆具有強(qiáng)的散熱能力、附著力，有機(jī)硅面漆克服環(huán)氧底漆顏色較深、光澤低、光熱反射率低等弱點(diǎn)。在金屬表面先涂覆環(huán)氧底漆，再涂覆有機(jī)硅面漆，可使涂膜整體達(dá)到散熱能力強(qiáng)、附著力強(qiáng)、高光澤、強(qiáng)的光熱反射率和長(zhǎng)期高溫下耐黃變不掉漆等特點(diǎn)。很好地適用于比如LED燈等特殊要求。
[0018]本發(fā)明的散熱絕緣涂料制備工藝簡(jiǎn)單，容易生產(chǎn)操作，只需按正確選擇材料及合理的材料比例進(jìn)行分散均勻，再研磨成所需粒度范圍的漆即可。所用的材料毒性低，環(huán)氧、固化劑、填料等基本沒有毒性，溶劑主要為二甲苯、正丁醇、尼龍酸二甲酯(DBE溶劑)、丁酯等高沸點(diǎn)、低毒材料，所占比例在環(huán)保法規(guī)定范圍內(nèi)。DBE是由三種二價(jià)酸酯組成的混合物(杜邦命名DBE，首諾命名DME，國內(nèi)又名NME)、俗稱尼龍酸二甲酯。
[0019]本發(fā)明的散熱絕緣涂料使用方法，可采用多種方式進(jìn)行施工涂覆，如噴涂、滾涂、刷涂等，可適用于不同大小或不同形狀的金屬表面。優(yōu)選地，環(huán)氧底漆與固化劑按合適的比例混合均勻后，涂覆于金屬表面在室溫30分鐘或100°C烘15分鐘即可固化，底漆固化后，再涂覆有機(jī)硅機(jī)面漆，于200°C烘20分鐘即可固化。
[0020]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明涉及一種尚光澤尚白度散熱絕緣涂料及其制備方法，該涂料包括環(huán)氧底漆和有機(jī)硅面漆兩組份，該兩種組份制得的涂料層具有較強(qiáng)的散熱、絕緣、耐高溫、高反射率、高白度等特點(diǎn)，導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)7W/mK，抗電壓可達(dá)2.5kv，耐冷熱變換，250°C 12小時(shí)不變色不掉漆，反射率可達(dá)到97度，可滿足LED的綜合性能要求。該涂料的白度高，其用色差儀測(cè)試得:L90.44，a-2.24，b_0.39 或 L90.22，a_2.32，b_0.53 或 L90.42，a_l.83，b_0.50 或 L90.18，a-1.83, b-0.53或L90.33，a_l.78, b0.61。用色差儀測(cè)試，儀器中會(huì)顯示L，a、b值，其中L值代表黑白度，L越大表示越白，a代表紅綠度，a越大表示越紅，b代表黃藍(lán)度，b越大表示越黃。本發(fā)明的涂料可適用于其它電子電路板，真空換熱器等設(shè)備的使用，該涂料的制備方法生產(chǎn)效率高、環(huán)保、安全、使用施工方便。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為便于更好地理解本發(fā)明，通過以下實(shí)例加以說明。這些實(shí)例屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]實(shí)施例1
本發(fā)明的一種高光澤高白度散熱絕緣涂料，包括以下質(zhì)量百分比的原料:
其中環(huán)氧底漆包括以下質(zhì)量百分比的原料:環(huán)氧樹脂20%，碳化硅20%，氮化鋁35%，分散劑1%，偶聯(lián)劑1%，固化劑5%，二甲苯10%，正丁醇8% ；
有機(jī)硅面漆包括以下質(zhì)量百分比的原料:有機(jī)硅樹脂15%，鈦白粉10%，氧化鋁32%，氮化硼15%，氧化鎂10%，分散劑1.5%，偶聯(lián)劑1.5%，DBE10%，丁酯5%。
[0023]一種高光澤高白度散熱絕緣涂料的制備方法，包括以下加工步驟:
步驟A、制備底漆:按比例依次加入物料環(huán)氧樹脂、二甲苯、正丁醇、分散劑、偶聯(lián)劑、碳化硅、氮化鋁到攪拌缸中進(jìn)行分散均勻，再用砂磨機(jī)研磨到50um以下即可；底漆與固化劑按100:5.3的比例混合均勻，涂附于金屬表面在室溫條件下30分鐘即可固化。
[0024]步驟B、制備面漆:按比例依次加入物料有機(jī)硅樹脂、DBE、丁酯、分散劑、氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、鈦白粉到攪拌缸中進(jìn)行分散均勻，再用砂磨機(jī)研磨到50um以下即可；面漆直接涂布于固化后的底漆，于200°C烘烤20分鐘即可。
[0025]本實(shí)施例制得的涂料的白度參數(shù)為L(zhǎng)90.44，a_2.24，b-0.39，白度高，導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)7W/mK，抗電壓可達(dá)2.5kv，耐冷熱變換，250°C 12小時(shí)不變色不掉漆，反射率可達(dá)到97度，可滿足LED的綜合性能要求。
[0026]實(shí)施例2
本發(fā)明的一種高光澤高白度散熱絕緣涂料，包括以下質(zhì)量百分比的原料:
其中環(huán)氧底漆包括以下質(zhì)量百分比的原料:環(huán)氧樹脂10%，碳化硅40%，氮化鋁20%，分散劑2%，偶聯(lián)劑1%，固化劑8%，二甲苯14%，正丁醇5% ；
有機(jī)硅面漆包括以下質(zhì)量百分比的原料:有機(jī)硅樹脂20%，鈦白粉5%，氧化鋁20%，氮化硼18%，氧化鎂15%，分散劑1.5%，偶聯(lián)劑1%，DBE14.5%，丁酯5%。
[0027]一種高光澤高白度散熱絕緣涂料的制備方法，包括以下加工步驟:
步驟A、制備底漆:按比例依次加入物料環(huán)氧樹脂、二甲苯、正丁醇、分散劑、偶聯(lián)劑、碳化硅、氮化鋁到攪拌缸中進(jìn)行分散均勻，再用砂磨機(jī)研磨到50um以下即可；底漆與固化劑按100:8.7的比例混合均勻，