一种涂料及其制备方法、涂层、电子器件与流程

本申请涉及涂料领域，具体涉及一种涂料及其制备方法、涂层、电子器件。

背景技术：

1、散热涂料是一种利用红外辐射将物体热量传导到大气中的涂料，涂料直接喷涂在需要散热降温的物体表面，可以大幅度降低器件的内部或表面温度。石墨烯涂料是一种常用的散热涂料，但现有研究中，石墨烯分散不佳，石墨烯涂料的散热性能有待提升。此外，目前使用的石墨烯涂料大多为有机溶剂型，使用过程中容易对环境及人体造成严重的伤害。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种涂料及其制备方法、涂层、电子器件，所述涂料包括复合石墨烯浆料，所述复合石墨烯浆料采用无机非金属导热材料表面吸附石墨烯的结构增大了散热面积，从而增强了散热效果，使热量更好地向外传递。

2、第一方面，本申请提供了一种涂料，所述涂料包括复合石墨烯浆料；所述复合石墨烯浆料包括热辐射材料和核心材料，且所述热辐射材料吸附在所述核心材料表面；其中，所述热辐射材料为石墨烯，所述核心材料为无机非金属导热材料；所述石墨烯与所述无机非金属导热材料的尺寸比为1：（2-100）。

3、可选地，所述无机非金属导热材料包括氧化铝、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅、氧化镁、氧化硅、氧化锌、金刚石、炭黑、富勒烯和砷化硼中的一种或多种；所述石墨烯包括石墨烯微粉或石墨烯水性浆料中的一种或多种。

4、可选地，所述石墨烯的尺寸为0.1-20μm；所述无机非金属导热材料的尺寸为10-200μm。

5、可选地，所述石墨烯的尺寸为0.5-15μm；所述无机非金属导热材料的尺寸为15-80μm。

6、可选地，由以下重量份数的组分组成：水性乳液50-95份，复合石墨烯浆料5-20份，流平剂0.1-10份，分散剂0.5-10份，消泡剂0.5-10份，润湿剂0.5-10份，成膜助剂2-20份和水20-50份。

7、可选地，由以下重量份数的组分组成：水性乳液55-80份，复合石墨烯浆料8-15份，流平剂0.2-2份，分散剂0.8-2份，消泡剂0.5-2份，润湿剂0.8-2份，成膜助剂5-15份和水25-40份。

8、可选地，所述水性乳液包括水性丙烯酸、水性环氧树脂、水性聚氨酯、水性有机硅树脂和水性氨基树脂中的一种或多种。

9、可选地，所述流平剂包括乙二醇丁醚、醋丁纤维素、聚丙烯酸酯类、硅油、羟甲基丙醚、丙二醇苯醚、苯甲醇、丙三醇和十二碳醇酯中的一种或多种。

10、可选地，所述分散剂包括乙烯基双硬脂酰胺、脂肪酸类、脂肪族酰胺类、三乙基己基磷酸、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种。

11、可选地，所述消泡剂包括二甲基硅油、醚酯化合物、改性矿物油、聚氧乙基甘油醚、小分子金属有机物和改性有机硅聚合物中的一种或多种。

12、可选地，所述润湿剂包括十二烷基硫酸盐、十二烷基磺酸盐、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、有机硅化合物和有机氟化合物中的一种或多种。

13、可选地，所述成膜助剂包括二丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、乙二醇丙醚、丙二醇苯醚、苯甲醇、丙三醇和十二碳醇酯中的一种或多种。

14、第二方面，本申请提供了一种涂料的制备方法，具体包括以下步骤：s1、采用表面活性剂对无机导热填料进行改性，得到改性无机导热填料；s2、石墨烯中加入所述改性无机导热填料以及表面改性剂，制备复合石墨烯浆料；s3、按照所述涂料的组成将各组分搅拌、分散后得到所述涂料。

15、可选地，步骤s1中，所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸、脂肪酸甘油酯、氨基酸型表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮中的一种。

16、可选地，步骤s2中，所述表面改性剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、聚乙烯亚胺和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

17、第三方面，本申请提供了一种涂层，所述涂层由本申请第一方面所述的涂料涂覆于基材表面，烘干得到。

18、可选地，所述涂覆的厚度为10-100μm。

19、可选地，所述烘干的温度为120-150℃，所述烘干的时间为20-60min。

20、可选的，所述涂层的热导率为4-8wm-1k-1。

21、第四方面，本申请提供了一种电子器件，所述电子器件包括本申请第三方面所述的涂层。

22、通过上述技术方案，本申请的涂料包括复合石墨烯浆料，所述复合石墨烯浆料包括石墨烯和无机非金属导热材料，且所述石墨烯吸附在所述无机非金属导热材料表面，使得所述石墨烯在外界环境中的暴露面积增大，从而增大了辐射散热面积，使得热量更好地向外传递，提升了散热效果。

23、本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种涂料，其特征在于，所述涂料包括复合石墨烯浆料；所述复合石墨烯浆料包括热辐射材料和核心材料，且所述热辐射材料吸附在所述核心材料表面；其中，所述热辐射材料为石墨烯，所述核心材料为无机非金属导热材料；所述石墨烯与所述无机非金属导热材料的尺寸比为1：（2-100）。

2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述无机非金属导热材料包括氧化铝、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅、氧化镁、氧化硅、氧化锌、金刚石、炭黑、富勒烯和砷化硼中的一种或多种；

3.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述石墨烯的尺寸为0.1-20μm；所述无机非金属导热材料的尺寸为10-200μm。

4.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，由以下重量份数的组分组成：水性乳液50-95份，复合石墨烯浆料5-20份，流平剂0.1-10份，分散剂0.5-10份，消泡剂0.5-10份，润湿剂0.5-10份，成膜助剂2-20份和水20-50份。

5.如权利要求4所述的涂料，其特征在于，由以下重量份数的组分组成：

6.如权利要求4所述的涂料，其特征在于，所述水性乳液包括水性丙烯酸、水性环氧树脂、水性聚氨酯、水性有机硅树脂和水性氨基树脂中的一种或多种。

7.如权利要求4所述的涂料，其特征在于，所述流平剂包括乙二醇丁醚、醋丁纤维素、聚丙烯酸酯类、硅油、羟甲基丙醚、丙二醇苯醚、苯甲醇、丙三醇和十二碳醇酯中的一种或多种。

8.如权利要求4所述的涂料，其特征在于，所述分散剂包括乙烯基双硬脂酰胺、脂肪酸类、脂肪族酰胺类、三乙基己基磷酸、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种。

9.如权利要求4所述的涂料，其特征在于，所述消泡剂包括二甲基硅油、醚酯化合物、改性矿物油、聚氧乙基甘油醚、小分子金属有机物和改性有机硅聚合物中的一种或多种。

10.如权利要求4所述的涂料，其特征在于，所述润湿剂包括十二烷基硫酸盐、十二烷基磺酸盐、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、有机硅化合物和有机氟化合物中的一种或多种。

11.如权利要求4所述的涂料，其特征在于，所述成膜助剂包括二丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、乙二醇丙醚、丙二醇苯醚、苯甲醇、丙三醇和十二碳醇酯中的一种或多种。

12.一种如权利要求1-11任意一项所述涂料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：s1、采用表面活性剂对无机导热填料进行改性，得到改性无机导热填料；s2、石墨烯中加入所述改性无机导热填料以及表面改性剂，制备复合石墨烯浆料；s3、按照所述涂料的组成将各组分搅拌、分散后得到所述涂料。

13.如权利要求12所述涂料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸、脂肪酸甘油酯、氨基酸型表面活性剂和聚乙烯吡咯烷酮中的一种。

14.如权利要求12所述涂料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述表面改性剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、聚乙烯亚胺和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

15.一种涂层，其特征在于，所述涂层由权利要求1-11任意一项所述涂料涂覆于基材表面，烘干得到。

16.如权利要求15所述的涂层，其特征在于，所述涂覆的厚度为10-100μm。

17.如权利要求15所述的涂层，其特征在于，所述烘干的温度为120-150℃，所述烘干的时间为20-60min。

18.如权利要求15所述的涂层，其特征在于，其热导率为4-8wm-1k-1。

19.一种电子器件，其特征在于，所述电子器件包括权利要求15-18任意一项所述的涂层。

技术总结本申请提供了一种涂料及其制备方法、涂层、电子器件，所述涂料包括复合石墨烯浆料；所述复合石墨烯浆料包括热辐射材料和核心材料，且所述热辐射材料吸附在所述核心材料表面；其中，所述热辐射材料为石墨烯，所述核心材料为无机非金属导热材料；所述石墨烯与所述无机非金属导热材料的尺寸比为1：（2‑100）。本申请所述的涂料采用无机非金属导热材料表面吸附石墨烯形成所述复合石墨烯浆料，使得石墨烯在外界环境的暴露面积更大，辐射散热面积更大，散热效果好。技术研发人员：黄桃青,汪琦,宋新新,马兰,陈梁受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9