一种散热亲水涂料及其制备方法转让专利

申请号 : CN201610154096.6

文献号 : CN105694654B

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发明人 : 陈名海

申请人 : 陈名海

摘要 :

本发明涉及一种散热亲水涂料及其制备方法,其基本组成及重量百分比为:改性水性环氧树脂10%~40%、水溶性丙烯酸树脂1%~20%、氨基树脂1%~10%、亲水表面活性剂0.1%~5%、纳米碳材料1%~5%、润湿剂0.1%~5%、流平剂0.1%~5%、助溶剂2%~10%、去离子水余量。本发明通过环氧树脂改性获得对纳米碳材料良好的相容分散性,获得良好的成膜性,其中的纳米碳材料可以发挥其高热导率、高红外辐射率等特性,使该亲水涂料具有辐射散热功能,可显著改善空调铝箔、铝箔热交换器等设备的散热防腐性能,提高能效比,具有重要商业价值。

权利要求 :

1.一种散热亲水涂料,其特征在于:其基本组成及重量百分比为:

其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:所述改性单体为苯乙烯和丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸全氟烷基酯、丙烯酸羟乙基磷酸酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸已酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯中的至少2种任意组合而成。

2.根据权利要求1所述的一种散热亲水涂料,其特征在于:所述水溶性丙烯酸树脂为阴离子型,分子量1500~15000。

3.根据权利要求1所述的一种散热亲水涂料,其特征在于:所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、烃基三聚氰胺甲醛树脂的任意一种或者任意组合。

4.根据权利要求1所述的一种散热亲水涂料,其特征在于:所述亲水表面活性剂为烷基磺酸盐、烷基磺酸醇醚、烷基苯磺酸盐、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、羟甲基纤维素、甲基纤维素钠、乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、曲拉通的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的一种散热亲水涂料,其特征在于:所述纳米碳材料为碳纳米管、石墨烯材料中的一种或其混合物,所述碳纳米管为多壁碳纳米管、单壁碳纳米管的任意一种或任意组合,所述碳纳米管的直径为0.4~150nm,长度为100nm~1mm;所述石墨烯材料为石墨烯,所述石墨烯材料的层片厚度为0.2nm~20nm,直径为100nm~1mm。

6.根据权利要求1所述的一种散热亲水涂料,其特征在于:所述润湿剂为商业炭黑润湿剂的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种散热亲水涂料,其特征在于:所述流平剂为聚醚改性有机硅或者聚酯改性有机硅水性树脂流平剂。

8.根据权利要求1所述的一种散热亲水涂料,其特征在于:所述助溶剂为水、乙醇、乙二醇、乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、丙酮、丁酮、环己酮、异丙醇、正丁醇中的至少2种以任意比例混合。

9.根据权利要求1所述的一种散热亲水涂料,其特征在于:所述混合溶剂为乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、丙酮、丁酮、环己酮、异丙醇、正丁醇、甲苯、邻苯二甲酸二甲酯、乙酸乙酯中的至少2种以任意比例混合;

所述环氧树脂为固体或液态双酚A型环氧树脂;

所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸二环己酯、叔丁基过氧化氢中的任意一种或组合;

所述中和剂为氨水、乙醇胺、N-甲基单乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、乙二胺、三乙胺的任意一种或组合。

10.根据权利要求2所述的一种散热亲水涂料,其特征在于:所述阴离子型的水溶性丙烯酸树脂选自牌号为韩国韩华Soluryl-20、Soluryl-70、Soluryl-90、Soluryl-120、Soluryl-820。

11.根据权利要求6所述的一种散热亲水涂料,其特征在于:所述商业炭黑润湿剂选自牌号为BYK191、BYK192、BYK193、BYK180、BYK181、BYK183、BYK194。

12.根据权利要求7所述的一种散热亲水涂料,其特征在于:所述聚醚改性有机硅或者聚酯改性有机硅水性树脂流平剂选自牌号为BYK331、BYK333、BYK378。

13.根据权利要求1所述的一种散热亲水涂料的制备方法,其特征在于:所述制备步骤为:

(1)改性水性环氧树脂的制备:按照所述组分及重量百分比将环氧树脂溶解在混合溶剂中,在80~150℃滴加改性单体和引发剂的混合物,滴加时间0.5~5h,随后再保温1~5h,冷却后出料,在高速分散机搅拌下依次加入中和剂和水,转速400~1500r/min,搅拌10min~2h,获得均匀的改性水性环氧树脂;

(2)按照配比将改性水性环氧树脂、水溶性丙烯酸树脂、纳米碳材料、助剂、助溶剂和去离子水在高速分散机中混合均匀,转速400~1500r/min,搅拌0.5~5h,随后在砂磨机中研磨分散至细度为20μm以下,出料获得纳米碳分散浆料备用;

(3)将氨基树脂加入纳米碳分散浆料中,高速搅拌混合均匀,转速400~1500r/min;

(4)搅拌10分钟~2小时,用200~400目滤网过滤,即得到成品涂料。

说明书 :

一种散热亲水涂料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水性涂料及其制备方法,具体的说是一种散热亲水涂料及其制备方法。

背景技术

[0002] 传统亲水涂料是一种用于改善物质表面性能的水性涂料,主要用于铝及铝合金制品,尤其是空调热交换器翅片的亲疏水特性。在空调及制冷机工作时,空气中的水蒸汽容易凝结在表面,翅片间形成水桥,阻碍空气流通,增加噪音。目前市场上主流产品是在其表面涂覆一层有机亲水涂料,使冷凝水在表面铺展,并快速挥发。但有机涂层普遍热导率低,阻碍了有效热交换,尤其是空调机制热工作时热量的快速扩散。为此提高金属表面散热能力显得尤为重要。
[0003] 纳米碳材料包括碳纳米管、石墨烯以及其他纳米尺度结晶型的碳材料,拥有高热导率、高红外辐射等优异特性,是红外辐射散热涂料最理想的功能填充材料。相比其他导热填料,纳米尺寸的碳材料可以使涂层厚度大大降低,降低涂层热阻。但是由于纳米碳材料拥有巨大的比表面积,使其难以分散,通用树脂与其相容性差,难以获得高体积含量的均匀复合。高体积含量无机填料的添加,往往导致涂料成膜性能的急剧下降,如何克服高体积含量无机填料的添加而又保持良好的成膜性能是涂料行业长期面临的困难。尤其是纳米碳材料复合之后导致树脂基体粘度急剧上升,很难控制涂料成膜性。因此,控制树脂与纳米碳材料的相容性和分散性,实现高体积含量复合,降低涂层厚度,获得高性能散热亲水涂料,是解决铝箔散热的最有效途径。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种散热亲水涂料及其制备方法。
[0005] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0006] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0007]
[0008] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0009]
[0010] 进一步的,所述水溶性丙烯酸树脂为阴离子型,分子量1500~15000,优选韩国韩华Soluryl-20、Soluryl-70、Soluryl-90、Soluryl-120、Soluryl-820。
[0011] 进一步的,所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、烃基三聚氰胺甲醛树脂的任意一种或者任意组合。
[0012] 进一步的,所述亲水表面活性剂为烷基磺酸盐、烷基磺酸醇醚、烷基苯磺酸盐、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、羟甲基纤维素、甲基纤维素钠、乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、曲拉通的任意一种或两种以上的组合。
[0013] 进一步的,所述纳米碳材料为碳纳米管、石墨烯材料中的一种或其混合物,所述碳纳米管为多壁碳纳米管、单壁碳纳米管的任意一种或任意组合,所述碳纳米管的直径为0.4~150nm,长度为100nm~1mm;所述石墨烯材料为石墨烯,所述石墨烯材料的层片厚度为0.2nm~20nm,直径为100nm~1mm。
[0014] 进一步的,所述润湿剂为商业炭黑润湿剂的任意一种,优选为BYK191、BYK192、BYK193、BYK180、BYK181、BYK183、BYK194。
[0015] 进一步的,所述流平剂为聚醚改性有机硅或者聚酯改性有机硅水性树脂流平剂,优选为BYK331、BYK333、BYK378。
[0016] 进一步的,所述助溶剂为水、乙醇、乙二醇、乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、丙酮、丁酮、环己酮、异丙醇、正丁醇中的至少2种以任意比例混合。
[0017] 进一步的,所述混合溶剂为乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、丙酮、丁酮、环己酮、异丙醇、正丁醇、甲苯、邻苯二甲酸二甲酯、乙酸乙酯中的至少2种以任意比例混合;
[0018] 进一步的,所述环氧树脂为固体或液态双酚A型环氧树脂;
[0019] 进一步的,所述改性单体为苯乙烯和丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸全氟烷基酯、丙烯酸羟乙基磷酸酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸已酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯中的至少2种任意组合而成;
[0020] 进一步的,所述引发剂为偶氮二异丁氰、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸二环己脂、叔丁基过氧化氢中的任意一种或组合;
[0021] 进一步的,所述中和剂为氨水、乙醇胺、N-甲基单乙醇胺、NN-二甲基乙醇胺、乙二胺、三乙胺的任意一种或组合。
[0022] 一种散热亲水涂料的制备方法,所述制备步骤为:
[0023] (1)改性水性环氧树脂的制备:按照所述组分及重量百分比将环氧树脂溶解在混合溶剂中,在80~150℃滴加改性单体和引发剂的混合物,滴加时间0.5~5h,随后再保温1~5h,冷却后出料,在高速分散机搅拌下依次加入中和剂和水,转速400~1500r/min,搅拌10min~2h,获得均匀的改性水性环氧树脂;
[0024] (2)按照配比将改性水性环氧树脂、水溶性丙烯酸树脂、纳米碳材料、分散剂、润湿剂、助溶剂和水在高速分散机中混合均匀,转速400~1500r/min,搅拌0.5~5h,随后在砂磨机中研磨分散至细度为20um以下,出料获得纳米碳分散浆料备用;
[0025] (3)将氨基树脂加入纳米碳分散浆料中,高速搅拌混合均匀,转速400~1500r/min;
[0026] (4)成膜工艺可采用滚涂、刮涂、喷涂中的一种,固化温度为120~200℃,时间为1~30min,搅拌10分钟~2小时,用200~400目滤网过滤,即得到成品涂料。
[0027] 本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明的优点包括:
[0028] (1)通过在环氧树脂中引入含多种基团的改性单体,枝接羟基、羧基和苯环等,通过苯环基团对碳纳米管等纳米碳材料通过派-派作用获得良好相容性和分散性,通过羟基和羧基实现树脂的水性化,进一步在亲水表面活性剂的辅助作用下获得高浓度分散,实现整个体系对纳米碳材料具有优越的分散性,可实现高浓度分散;
[0029] (2)在亲水涂料体系中引入高辐射率的纳米碳材料,不仅可以保持自身的亲水特性,还能提高涂层红外辐射率和热导率,且纳米尺度的纳米碳填料可获得非常薄的涂层,具有低热阻的特性,从而使涂层获得亲水和散热双层功能,使金属表面散热特性大大提升;
[0030] (3)亲水表面活性剂同时发挥辅助分散纳米碳材料和涂层亲水性的功能,有利于纳米碳材料在涂层内部的缠绕分布,使涂料体系获得优秀的稳定性;
[0031] (4)本发明的散热亲水涂料具有永久散热特性,不随使用时间退化。

具体实施方式

[0032] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明进一步阐述。
[0033] 实施例一:
[0034] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0035]
[0036]
[0037] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0038]
[0039] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0040] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0041] 所述改性单体为苯乙烯:甲基丙烯酸:甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸羟丙酯混合制成,所述苯乙烯:甲基丙烯酸:甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸羟丙酯=3:2:3:2;
[0042] 所述引发剂为过氧化苯甲酰;
[0043] 所述中和剂为乙醇胺;
[0044] 所述水为去离子水。
[0045] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-20;
[0046] 所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂;
[0047] 所述亲水表面活性剂为十二烷基磺酸钠;
[0048] 所述纳米碳材料为多壁碳纳米管;
[0049] 所述润湿剂为BYK191;
[0050] 所述流平剂为BYK331;
[0051] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1的比例混合而成。
[0052] 实施例二:
[0053] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0054]
[0055] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0056]
[0057] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0058] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0059] 所述改性单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯按照3:2:3:2的比例混合制成;
[0060] 所述引发剂为偶氮二异丁氰;
[0061] 所述中和剂为N-甲基单乙醇胺;
[0062] 所述水为去离子水。
[0063] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-90;
[0064] 所述氨基树脂为脲醛树脂;
[0065] 所述亲水表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠;
[0066] 所述纳米碳材料为单壁碳纳米管;
[0067] 所述润湿剂为BYK190;
[0068] 所述流平剂为BYK333;
[0069] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1的比例混合而成。
[0070] 实施例三:
[0071] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0072]
[0073] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0074]
[0075] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0076] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0077] 所述改性单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯按照3:2:3:2的比例混合制成;
[0078] 所述引发剂为过氧化甲乙酮;
[0079] 所述中和剂为NN-二甲基乙醇胺;
[0080] 所述水为去离子水。
[0081] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-120;
[0082] 所述氨基树脂为烃基三聚氰胺甲醛树脂;
[0083] 所述亲水表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮;
[0084] 所述纳米碳材料为石墨烯;
[0085] 所述润湿剂为BYK181;
[0086] 所述流平剂为BYK378;
[0087] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1的比例混合而成。
[0088] 实施例四:
[0089] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0090]
[0091] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0092]
[0093] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0094] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0095] 所述改性单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯按照3:2:3:2的比例混合制成;
[0096] 所述引发剂为叔丁基过氧化氢;
[0097] 所述中和剂为乙二胺;
[0098] 所述水为去离子水。
[0099] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-820;
[0100] 所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂;
[0101] 所述亲水表面活性剂为甲基纤维素钠;
[0102] 所述纳米碳材料为石墨烯;
[0103] 所述润湿剂为BYK180;
[0104] 所述流平剂为BYK331;
[0105] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1的比例混合而成。
[0106] 实施例五:
[0107] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0108]
[0109] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0110]
[0111]
[0112] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0113] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0114] 所述改性单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯按照3:2:3:2的比例混合制成;
[0115] 所述引发剂为过氧化苯甲酰;
[0116] 所述中和剂为乙醇胺;
[0117] 所述水为去离子水。
[0118] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-20;
[0119] 所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂;
[0120] 所述亲水表面活性剂为十二烷基磺酸钠;
[0121] 所述纳米碳材料为多壁碳纳米管;
[0122] 所述润湿剂为BYK191;
[0123] 所述流平剂为BYK331;
[0124] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1比例混合而成。
[0125] 实施例六:
[0126] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0127]
[0128] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0129]
[0130] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0131] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0132] 所述改性单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯按照3:2:3:2的比例混合制成;
[0133] 所述引发剂为偶氮二异丁氰;
[0134] 所述中和剂为N-甲基单乙醇胺;
[0135] 所述水为去离子水。
[0136] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-90;
[0137] 所述氨基树脂为脲醛树脂;
[0138] 所述亲水表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠;
[0139] 所述纳米碳材料为单壁碳纳米管;
[0140] 所述润湿剂为BYK190;
[0141] 所述流平剂为BYK333;
[0142] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1比例混合而成。
[0143] 实施例七:
[0144] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0145]
[0146]
[0147] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0148]
[0149] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0150] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0151] 所述改性单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯按照3:2:3:2的比例混合制成;
[0152] 所述引发剂为过氧化甲乙酮;
[0153] 所述中和剂为NN-二甲基乙醇胺;
[0154] 所述水为去离子水。
[0155] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-120;
[0156] 所述氨基树脂为烃基三聚氰胺甲醛树脂;
[0157] 所述亲水表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮;
[0158] 所述纳米碳材料为石墨烯;
[0159] 所述润湿剂为BYK181;
[0160] 所述流平剂为BYK378;
[0161] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1比例混合而成。
[0162] 实施例八:
[0163] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0164]
[0165]
[0166] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0167]
[0168] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0169] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0170] 所述改性单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯按照3:2:3:2的比例混合制成;
[0171] 所述引发剂为叔丁基过氧化氢;
[0172] 所述中和剂为乙二胺;
[0173] 所述水为去离子水。
[0174] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-820;
[0175] 所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂;
[0176] 所述亲水表面活性剂为甲基纤维素钠;
[0177] 所述纳米碳材料为石墨烯;
[0178] 所述润湿剂为BYK180;
[0179] 所述流平剂为BYK331;
[0180] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1比例混合而成。
[0181] 实施例九:
[0182] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0183]
[0184] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0185]
[0186] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0187] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0188] 所述改性单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯按照3:2:3:2的比例混合制成;
[0189] 所述引发剂为过氧化苯甲酰;
[0190] 所述中和剂为乙醇胺;
[0191] 所述水为去离子水。
[0192] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-20;
[0193] 所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂;
[0194] 所述亲水表面活性剂为十二烷基磺酸钠;
[0195] 所述纳米碳材料为多壁碳纳米管;
[0196] 所述润湿剂为BYK191;
[0197] 所述流平剂为BYK331;
[0198] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1比例混合而成。
[0199] 实施例十:
[0200] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0201]
[0202] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0203]
[0204] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0205] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0206] 所述改性单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯为3:2:3:2的比例混合制成;
[0207] 所述引发剂为偶氮二异丁氰;
[0208] 所述中和剂为N-甲基单乙醇胺;
[0209] 所述水为去离子水。
[0210] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-90;
[0211] 所述氨基树脂为脲醛树脂;
[0212] 所述亲水表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠;
[0213] 所述纳米碳材料为单壁碳纳米管;
[0214] 所述润湿剂为BYK190;
[0215] 所述流平剂为BYK333;
[0216] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1比例混合而成。
[0217] 实施例十一:
[0218] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0219]
[0220] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0221]
[0222] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0223] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0224] 所述改性单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯按照3:2:3:2的比例混合制成;
[0225] 所述引发剂为过氧化甲乙酮;
[0226] 所述中和剂为NN-二甲基乙醇胺;
[0227] 所述水为去离子水。
[0228] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-120;
[0229] 所述氨基树脂为烃基三聚氰胺甲醛树脂;
[0230] 所述亲水表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮;
[0231] 所述纳米碳材料为石墨烯;
[0232] 所述润湿剂为BYK181;
[0233] 所述流平剂为BYK378;
[0234] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1比例混合而成。
[0235] 实施例十二:
[0236] 一种散热亲水涂料,其基本组成及重量百分比为:
[0237]
[0238] 其中,所述改性水性环氧树脂是水性丙烯酸改性环氧树脂,是由以下组分接枝聚合形成的水性树脂:
[0239]
[0240]
[0241] 其中,混合溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚以2:3的比例制成;
[0242] 所述环氧树脂为环氧树脂E44;
[0243] 所述改性单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯按照3:2:3:2的比例混合制成;
[0244] 所述引发剂为叔丁基过氧化氢;
[0245] 所述中和剂为乙二胺;
[0246] 所述水为去离子水。
[0247] 所述水溶性丙烯酸树脂为Soluryl-820;
[0248] 所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂;
[0249] 所述亲水表面活性剂为甲基纤维素钠;
[0250] 所述纳米碳材料为石墨烯;
[0251] 所述润湿剂为BYK180;
[0252] 所述流平剂为BYK331;
[0253] 所述助溶剂为乙醇、乙二醇丁醚、水按照6:3:1比例混合而成。
[0254] 为了论证本发明的技术方案所带来的技术效果,特按实施例一至实施例十二中的组分含量称取原料,将环氧树脂溶解在混合溶剂中,在110℃滴加改性单体和过氧化苯甲酰的混合物,滴加时间1h,随后再保温3h,冷却后出料,在高速分散机搅拌下依次加入乙醇胺和水,转速700r/分钟,搅拌30min,获得均匀的改性水性环氧树脂。
[0255] 按实施例一至实施例十二中的组分含量将改性水性环氧树脂、水溶性丙烯酸树脂、纳米碳材料、助剂、助溶剂和水在高速分散机中混合均匀,转速700r/min,搅拌2h,随后在砂磨机中研磨分散至20um细度以下,出料获得纳米碳分散浆料备用。将三聚氰胺甲醛树脂加入纳米碳分散浆料中,高速搅拌混合均匀,转速700r/min,搅拌300min,用300目滤网过滤,即得到成品涂料。成膜工艺采用滚涂工艺,固化温度为170度,时间为2分钟。涂料成膜后红外辐射系数0.94,热导率0.56W/mK,硬度3H,接触角7.5度。
[0256] 本发明还将各个实施例实施后所得的样品的实验测试结果统计如下表:
[0257] 表2样品测试结果总结
[0258]样品 红外辐射系数 热导率(W/mK) 硬度 接触角(度)
实施例一 0.94 0.66 3H 7.5
实施例二 0.94 0.75 3H 8
实施例三 0.935 0.57 3H 7
实施例四 0.94 0.91 3H 8
实施例五 0.94 0.75 3H 7.9
实施例六 0.95 0.78 3H 7.8
实施例七 0.94 0.67 3H 8
实施例八 0.93 0.75 3H 8
实施例九 0.96 1.25 3H 8
实施例十 0.96 1.43 3H 8.2
实施例十一 0.94 1.12 3H 8.5
实施例十二 0.91 0.55 3H 7.9
[0259] 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,本发明不受步骤实施例的限制,步骤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范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。