一种导静电散热涂层及其制备方法

摘要

本发明公开了一种导静电散热涂层及其制备方法，涉及涂料技术领域。其技术要点是：一种导静电散热涂层，包括如下重量份数的组分：环氧树脂：20～30份；氟化钠：0.2～3.6份；异构醇聚氧乙烯醚：0.01～0.1有机溶剂：40～50份；纳米碳粉：1～5份；高分子合成稀碳：10～15份；钛白粉：0.5～2.5份；固化剂：1～7份。通过添加氟化钠和异构醇聚氧乙烯醚，提高导静电散热涂层在底材表面的附着力，使得导静电散热涂层能够充分发挥其优良的抗静电性能和散热性能。

权利要求

1.一种导静电散热涂层，其特征在于，包括如下重量份数的组分：环氧树脂：20～30份；

氟化钠：0.2～3.6份；

异构醇聚氧乙烯醚：0.01～0.1

有机溶剂：40～50份；

纳米碳粉：1～5份；

高分子合成碳烯：10～15份；

钛白粉：0.5～2.5份；

固化剂：1～7份；

导静电散热涂层还包括改性膨润土，其由如下制备方法获得：将重量份数分别为1份、5份和0.01份的膨润土、二甲苯和甲苯二异氰酸酯加入到反应釜中，在温度为90℃的条件下搅拌反应1h，然后加入2份辛酸亚锡和和2份聚二元醇并继续搅拌反应2h，反应完成后冷却至室温，得到改性膨润土。

2.根据权利要求1所述的导静电散热涂层，其特征在于，所述异构醇聚氧乙烯醚为异构十醇聚氧乙烯醚、异构十一醇聚氧乙烯醚和异构十三醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的导静电散热涂层，其特征在于，所述环氧树脂为环氧树脂E51和/或环氧树脂NPEF-170，且环氧树脂的分子量为200～600。

4.根据权利要求1所述的导静电散热涂层，其特征在于，所述有机溶剂包括重量份数比为1:(1.5～4)的二甲苯和丁醇。

5.根据权利要求1所述的导静电散热涂层，其特征在于，所述固化剂为二氰二胺、癸二酸二酰肼和间苯二甲酸二酰肼中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的导静电散热涂层，其特征在于，所述聚二元醇为聚碳酸酯二醇、聚乙二醇或聚己内酯二醇中的一种或多种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的导静电散热涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在常温为25℃的洁净配料房内，将相应重量份数的环氧树脂、有机溶剂、纳米碳粉、高分子合成碳烯和钛白粉放入搅拌釜中，搅拌均匀；

步骤二，将步骤一中得到的混合物用油墨研磨机进行研磨，得到研磨混合物；

步骤三，将研磨混合物、氟化钠、异构醇聚氧乙烯醚、固化剂和改性膨润土投入到搅拌釜中，采用1000～1200r/min的转速高速分散0.5～1h；

步骤四，出料包装。

说明书

一种导静电散热涂层及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种导静电散热涂层及其制备方法。

背景技术

[0002] 导静电涂料是具有抗静电和防静电作用的一系列涂料，其能够导泄静电电压积蓄，避免因产生放电而引起火灾或破坏电子元器件的事故

[0003] 现有技术中，防静电涂料存在以下缺点：涂刷有防静电涂料的产品，在遇到有折弯的部位，防静电涂料易从产品上脱落或造成气泡，即附着力较差，不仅导致抗静电效果差，而且涂料的散热优点也无法充分发挥。

[0004] 因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种导静电散热涂层，通过加入氟化钠和异构醇聚氧乙烯醚，提高导静电散热涂层在底材表面的附着力，使得产品能后充分发挥其抗静电和散热的优点。

[0006] 为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

[0007] 一种导静电散热涂层，包括如下重量份数的组分：

[0008] 环氧树脂：20～30份；

[0009] 氟化钠：0.2～3.6份；

[0010] 异构醇聚氧乙烯醚：0.01～0.1

[0011] 有机溶剂：40～50份；

[0012] 纳米碳粉：1～5份；

[0013] 高分子合成稀碳：10～15份；

[0014] 钛白粉：0.5～2.5份；

[0015] 固化剂：1～7份。

[0016] 通过采用上述技术方案，涂料在底材上的附着力，与底材的表面处理有很大的关系，通过添加适量的氟化钠，其破坏了底材表面的金属晶格，形成了微小的蜂窝状结构，从而使得导静电散热涂层嵌入其中，使得附着力提高；此外，涂料在底材上的附着力还取决于涂料对被涂底材表面的润湿能力，即取决于涂料形成的涂膜表面张力，通过加入异构醇聚氧乙烯醚，降低涂膜的表面张力，能够提高润湿能力，增加涂膜对底材表面的附着力。

[0017] 进一步优选为，所述异构醇聚氧乙烯醚为异构十醇聚氧乙烯醚、异构十一醇聚氧乙烯醚和异构十三醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。

[0018] 进一步优选为，所述环氧树脂为环氧树脂E51和/或环氧树脂NPEF-170，且环氧树脂的分子量为200～600。

[0019] 通过采用上述技术方案，一般树脂熔融粘度随分子量的增大而增大，其他条件相同的情况下，采用较低分子量的树脂为基料可赋予涂层交联后优异的附着力，低分子量树脂比高分子树脂分子更加容易渗入更小的缝隙，以提高附着力。

[0020] 进一步优选为，所述有机溶剂包括重量份数比为1:(1.5～4)的二甲苯和丁醇。

[0021] 进一步优选为，所述固化剂为二氰二胺、癸二酸二酰肼和间苯二甲酸二酰肼中的一种或多种。

[0022] 通过采用上述技术方案，环氧树脂与金属底材之间由形成的氢键连接，此外附着力除了与聚合物的极性有关之外，也取决于分子的移动性，对于高分子化合物的大分子，移动苦难，当其被涂在底材表面上时，由于大分子的定向作用较差，极性基就不容易起吸附作用，采用小分子的固化剂来固化环氧基料，使得制成的导静电散热涂层的附着力提高。

[0023] 进一步优选为，导静电散热涂层还包括如下重量份数的组分：

[0024] 膨润土：1～5；

[0025] 甲苯二异氰酸酯：0.01～0.1；

[0026] 聚二元醇：2～6；

[0027] 辛酸亚锡：0.05～0.1。

[0028] 通过采用上述技术方案，一般情况下，涂料形成的涂膜与底材表面的粘附程度随着涂料中聚合物的极性增大而增大，但是涂料中环氧树脂分子间的极性基容易自行结合，导致极性基的减少，涂料分散不稳定，造成附着力大大降低；通过膨润土，其在辛酸亚锡作为催化剂的情况下，甲苯二异氰酸酯与聚二元醇反应生成聚氨酯链分子，并接枝在膨润土表面，使其具有亲油的特性，改性后的膨润土分散稳定，添加到环氧树脂基料中，使得环氧树脂基料分散稳定，保证极性基有较多的数量，使得导静电散热涂层附着力提高。

[0029] 进一步优选为，所述聚二元醇为聚碳酸酯二醇、聚乙二醇或聚己内酯二醇中的一种或多种。

[0030] 本发明的目的二在于提供一种导静电散热涂层的制备方法，采用该方法制备的导静电散热涂层具有附着力强，能够充分发挥抗静电和散热的优点。

[0031] 为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：

[0032] 一种导静电散热涂层及其制备方法的制备方法，包括以下步骤：

[0033] 步骤一，在常温为25℃的洁净配料房内，将相应重量份数的环氧树脂、有机溶剂、纳米碳粉、高分子合成稀碳和钛白粉放入搅拌釜中，搅拌均匀；

[0034] 步骤二，将步骤一中得到的混合物用油墨研磨机进行研磨，得到研磨混合物；

[0035] 步骤三，将研磨混合物、氟化钠、异构醇聚氧乙烯醚和固化剂投入到搅拌釜中，采用1000～1200r/min的转速高速分散0.5～1h；

[0036] 步骤四，出料包装。

[0037] 综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0038] (1)通过在原料组分中添加氟化钠和异构醇聚氧乙烯醚，氟化钠能够破坏底材表面的金属晶格，使底材表面形成微小的蜂窝状结构，从而使得导静电散热涂层嵌入其中；异构醇聚氧乙烯醚大大降低涂膜的表面张力，提高润湿能力，使得导静电散热涂层与底材表面连接紧密，使用过程中不易脱落，保持良好的导静电和散热性能；

[0039] (2)通过添加改性的膨润土，其与环氧树脂高度分散形成稳定的分散体系，避免环氧树脂之间的极性基团相互连接聚合，保证极性基团有较多的数量，使得导静电散热涂层在底材表面的附着力大大提高。

附图说明

[0040] 图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

[0041] 下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

[0042] 实施例1：一种导静电散热涂层，各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获得：

[0043] 步骤一，在常温为25℃的洁净配料房内，将相应重量份数的环氧树脂、有机溶剂、纳米碳粉、高分子合成稀碳和钛白粉放入搅拌釜中，搅拌均匀；

[0044] 步骤二，将步骤一中得到的混合物用油墨研磨机进行研磨，得到研磨混合物；

[0045] 步骤三，将研磨混合物、氟化钠、异构醇聚氧乙烯醚和固化剂投入到搅拌釜中，采用1000r/min的转速高速分散1h；

[0046] 步骤四，出料包装。

[0047] 其中，环氧树脂为环氧树脂E51，异构醇聚氧乙烯醚为异构十醇聚氧乙烯醚，固化剂为二氰二胺。

[0048] 实施例2-8：一种导静电散热涂层，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量份数如表1所示。

[0049] 表1实施例1-8中各组分及其重量份数

[0050]

[0051] 实施例9：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，通过如下步骤制备获得：

[0052] 步骤一，将重量份数分别为1份、5份和0.01份的膨润土、二甲苯和甲苯二异氰酸酯加入到反应釜中，在温度为90℃的条件下搅拌反应1h，然后加入2份辛酸亚锡和和2份聚二元醇并继续搅拌反应2h，反应完成后冷却至室温，得到改性膨润土；

[0053] 步骤二，在常温为25℃的洁净配料房内，将相应重量份数的环氧树脂、有机溶剂、纳米碳粉、高分子合成稀碳和钛白粉放入搅拌釜中，搅拌均匀；

[0054] 步骤三，将步骤一中得到的混合物用油墨研磨机进行研磨，得到研磨混合物；

[0055] 步骤四，将研磨混合物、氟化钠、异构醇聚氧乙烯醚、固化剂和改性膨润土投入到搅拌釜中，采用1000r/min的转速高速分散1h；

[0056] 步骤五，出料包装。

[0057] 其中聚二元醇为聚碳酸酯二醇。

[0058] 实施例10：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例9的不同之处在于，其中聚二元醇为聚碳酸酯二醇和聚乙二醇，且两者之间的重量份数比为2:1。

[0059] 实施例11：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例9的不同之处在于，其中聚二元醇为聚碳酸酯二醇和聚乙二醇，且两者之间的重量份数比为1:2。

[0060] 实施例12：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例9的不同之处在于，其中聚二元醇为聚碳酸酯二醇、聚乙二醇和聚己内酯二醇，且三者之间的重量份数比为3:2:1。

[0061] 实施例13：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例9的不同之处在于，其中聚二元醇为聚碳酸酯二醇、聚乙二醇和聚己内酯二醇，且三者之间的重量份数比为3:2:1。

[0062] 实施例14：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，其中，环氧树脂为环氧树脂E51和环氧树脂NPEF-170，且两者之间的重量份数比为2:1。

[0063] 实施例15：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，其中，环氧树脂为环氧树脂E51和环氧树脂NPEF-170，且两者之间的重量份数比为1:2。

[0064] 实施例16：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，其中，异构醇聚氧乙烯醚为异构十醇聚氧乙烯醚和异构十一醇聚氧乙烯醚，且两者之间的重量份数比为2:1。

[0065] 实施例17：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，其中，异构醇聚氧乙烯醚为异构十醇聚氧乙烯醚、异构十一醇聚氧乙烯醚和异构十三醇聚氧乙烯醚，且三者之间的重量份数比为3:2:1。

[0066] 实施例18：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，其中，异构醇聚氧乙烯醚为异构十醇聚氧乙烯醚、异构十一醇聚氧乙烯醚和异构十三醇聚氧乙烯醚，且三者之间的重量份数比为1:2:3。

[0067] 实施例19：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，其中，固化剂为二氰二胺和癸二酸二酰肼，且两者之间的重量份数比2:1。

[0068] 实施例20：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，其中，固化剂为二氰二胺和癸二酸二酰肼，且两者之间的重量份数比1:2。

[0069] 实施例21：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，其中，固化剂为二氰二胺、癸二酸二酰肼和间苯二甲酸二酰肼，且三者之间的重量份数比3:2:1。

[0070] 实施例22：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，其中，固化剂为二氰二胺、癸二酸二酰肼和间苯二甲酸二酰肼，且三者之间的重量份数比1:2:3。

[0071] 对比例1：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤三，将研磨混合物、异构醇聚氧乙烯醚和固化剂投入到搅拌釜中，采用1000r/min的转速高速分散1h。

[0072] 其中，异构醇聚氧乙烯醚为异构十醇聚氧乙烯醚。

[0073] 对比例2：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤三，将研磨混合物、氟化钠和固化剂投入到搅拌釜中，采用1000r/min的转速高速分散1h。

[0074] 对比例3：一种导静电散热涂层的制备方法，与实施例1的不同之处在于，研磨混合物和固化剂投入到搅拌釜中，采用1000r/min的转速高速分散1h。

[0075] 附着力测试

[0076] 试验样品：采用实施例1-22中获得的导静电散热涂层作为试验样品1-22，采用对比例1-3中获得的导静电散热涂层作为对照样品1-3。

[0077] 试验方法：采用划格法，按照国家标准《GB/T 9286-88》分别测试试验样品1-22和对照样品1-3的涂层附着力。

[0078] 其中，0级表示完整，无方格脱落；1级表示切割交叉处涂层脱落<5％；2级表示5％<切割交叉处涂层脱落<15％；3级表示15％<切割交叉处涂层脱落<35％；4级表示35％<切割交叉处涂层脱落<65％；5级表示65％<切割交叉处涂层脱落。

[0079] 试验结果：试验样品1-22和对照样品1-3的测试结果如表2所示。由表2可知，试验样品1-8以及试验样品14-22测试结果均为1级，试验样品9-13均为0级，对比例1-2为3级，对比例3为4级，说明本申请中，在环氧树脂中添加氟化钠和异构醇聚氧乙烯醚后，制得的导静电散热涂层在底材表面上具有优良的附着力。

[0080] 表2试验样品1-22和对照样品1-3的测试结果

[0081]

[0082]

[0083] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。