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GO/Fe/Fe3O4/环氧树脂导热吸波一体化涂料及其制备方法与流程

2022-04-27 09:14:26 来源:中国专利 TAG:
go/fe/fe3o4/环氧树脂导热吸波一体化涂料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及涂料领域,特别是涉及go/fe/fe3o4/环氧树脂导热吸波一体化涂料,还涉及所述导热吸波一体化涂料的制备方法。


背景技术:

2.5g时代高频率的引入、硬件零部件的升级以及互联网设备及天线数量的成倍增长,设备与设备之间及设备本身内部的电磁干扰无处不在,电磁干扰和电磁辐射对电子设备的危害也日益严重。同时伴随着电子产品的更新升级,设备的功耗不断增大,发热量也随之快速上升。未来高频率高功率电子产品的瓶颈是其产生的电磁辐射和热,为了解决此问题,需借助涂料来进行传热和吸波。
3.然而,当下的涂料,为实现导热和吸波的功能,需借助导热材料和emi吸波材料进行混合涂覆,导致涂料的界面较厚,所需空间大,无法适用精密电子元件的导热吸波使用,应用前景不佳。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对当下的涂料,为实现导热和吸波的功能,需借助导热材料和emi吸波材料进行混合涂覆,导致涂料的界面较厚,所需空间大,无法适用精密电子元件的导热吸波使用,应用前景不佳的问题,提供go/fe/fe3o4/环氧树脂导热吸波一体化涂料及其制备方法。
5.go/fe/fe3o4/环氧树脂导热吸波一体化涂料,所述导热吸波一体化涂料具备如下组分:氧化石墨烯、铁粉、填料、环氧树脂、成膜剂、明矾、丙二醇以及钛酸酯偶联剂按比例制作得到所述导热吸波一体化涂料;其中,所述填料为fe3o4纳米粒子,且填料的重量份占比为27~29%;
6.所述导热吸波一体化涂料中包含go/fe/fe3o4/环氧树脂磁性复合物。
7.上述导热吸波一体化涂料,以氧化石墨烯(go)为载体,结合fe、fe3o4纳米作为磁性绝缘材料、配合环氧树脂作为粘接力强、稳定性高和易固收缩率小的聚合物材料来共混复合,获得对应的go/fe/fe3o4/环氧树脂复合材料,使得涂料兼具高导热和吸波功能,减少电磁波的影响,并且本发明的导热吸波一体化涂料,其界面相较于片状导热材料更薄,因此,所需的空间更小,适用于精密电子元件的导热吸波使用,应用前景优异。
8.在其中一个实施例中,所述成膜剂的重量份组成如下:硼化钒2~4份、交联剂2~3份、双十四碳醇酯4~5份、过氧化环己酮1~2份、苯乙烯3~4份、丙烯腈1~2份、二甲苯8~10份。
9.进一步地,所述过氧化环己酮和所述丙烯腈的重量份配比为1:1。
10.在其中一个实施例中,所述导热吸波一体化涂料的重量份组成如下:氧化石墨烯12~18份、铁粉6~8份、填料27~29份、环氧树脂28~32份、成膜剂4~6份、明矾1~3份、丙二醇1~2份、钛酸酯偶联剂3~4份。
11.进一步地,所述导热吸波一体化涂料的重量份组成如下:氧化石墨烯17份、铁粉7份、填料28份、环氧树脂32份、成膜剂5份、明矾2份、丙二醇3份、钛酸酯偶联剂6份。
12.一种导热吸波一体化涂料的制备方法,包括以下步骤:
13.s1混配得到成膜剂,备用;
14.s2基于水热法合成填料,备用;
15.s3将氧化石墨烯分散至去离子水中,获得石墨烯分散液,备用;
16.s4依次将所述填料、铁粉、环氧树脂和成膜剂加入所述石墨烯分散液中,加热搅拌得到混合物a;
17.s5在施加0.8t磁场的作用下,于所述混合物a中加入明矾、丙二醇以及钛酸酯偶联剂,加热搅拌,反应后得到导热吸波一体化涂料;
18.所述导热吸波一体化涂料中包含go/fe/fe3o4/环氧树脂磁性复合物。
19.在其中一个实施例中,所述水热法合成fe3o4纳米粒子的方法,其具体操作为:
20.s21提供表面活性剂、fecl2
·
4h2o;
21.s22将所述表面活性剂滴加至所述fecl2
·
4h2o中,在150~200℃的温度条件下水热处理1~4h,获得混合物;
22.s23对所述混合物进行离心后,经固液分离处理,收集到的沉淀物即为fe3o4纳米粒子。
23.在其中一个实施例中,所述表面活性剂为油酸和油酸胺。
24.进一步地,所述制备方法应用于所述的go/fe/fe3o4/环氧树脂导热吸波一体化涂料的制备中。
25.一种go/fe/fe3o4/环氧树脂导热吸波一体化涂料在电子产品中的应用。
26.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
27.本发明的导热吸波一体化涂料,以氧化石墨烯(go)为载体,结合fe、fe3o4纳米作为磁性绝缘材料、配合环氧树脂作为粘接力强、稳定性高和易固收缩率小的聚合物材料来共混复合,获得对应的go/fe/fe3o4/环氧树脂复合材料,使得涂料兼具高导热和吸波功能,减少电磁波的影响,并且本发明的导热吸波一体化涂料,其界面相较于片状导热材料更薄,因此,所需的空间更小,适用于精密电子元件的导热吸波使用,应用前景优异。
28.本发明的制备方法,采用油酸和油酸胺混合作为表面活性剂,使得水热合成的纳米粒子分散性小,形貌且大小均一,此外,经固液分离后的废液还可再利用来合成填料,从而降低制备成本和节约资源。
29.本发明的制备方法,基于0.8t磁场的条件下来反应合成fe/fe3o4/环氧树脂磁性复合物,通过施加磁场来增强制得涂料的导热性。
30.综上,本发明的导热吸波一体化涂料为go/fe/fe3o4/环氧树脂磁性复合物,兼具高导热和吸波功能,减少电磁波的影响,并且本发明的导热吸波一体化涂料,其界面相较于片状导热材料更薄,因此,所需的空间更小,适用于精密电子元件的导热吸波使用,应用前景优异。本发明的制备方法水热合成的纳米粒子分散性小,形貌且大小均一,此外,经固液分离后的废液还可重复利用,从而降低制备成本和节约资源,同时,基于0.8t磁场的条件下来反应合成fe/fe3o4/环氧树脂磁性复合物,通过施加磁场来增强制得涂料的导热性。
具体实施方式
31.下面对本发明进行详细的描述。
32.本发明提供了go/fe/fe3o4/环氧树脂导热吸波一体化涂料。导热吸波一体化涂料具备如下组分:氧化石墨烯、铁粉、填料、环氧树脂、成膜剂、明矾、丙二醇以及钛酸酯偶联剂(tmc-tts)按比例制作得到所述导热吸波一体化涂料,其中,所述填料为fe3o4纳米粒子,且填料的重量份占比为27~29%。本发明,掺入明矾来增加各组分之间的粘结力,提高涂料的粘结强度以有效防止涂料脱落的情况。
33.所述导热吸波一体化涂料中包含go/fe/fe3o4/环氧树脂磁性复合物。
34.所述成膜剂的重量份组成如下:硼化钒2~4份、交联剂(tac)2~3份、双十四碳醇酯4~5份、过氧化环己酮1~2份、苯乙烯3~4份、丙烯腈1~2份、二甲苯8~10份。其中,所述过氧化环己酮和所述丙烯腈的重量份配比为1:1。
35.所述导热吸波一体化涂料的重量份组成如下:氧化石墨烯12~18份、铁粉6~8份、填料27~29份、环氧树脂28~32份、成膜剂4~6份、明矾1~3份、丙二醇1~2份、钛酸酯偶联剂3~4份。
36.本实施例的导热吸波一体化涂料,以氧化石墨烯(go)为载体,结合fe、fe3o4纳米作为磁性绝缘材料、配合环氧树脂作为粘接力强、稳定性高和易固收缩率小的聚合物材料来共混复合,获得对应的go/fe/fe3o4/环氧树脂复合材料,使得涂料兼具高导热和吸波功能,减少电磁波的影响,并且本实施例的导热吸波一体化涂料,其界面相较于片状导热材料更薄,因此,所需的空间更小,适用于精密电子元件的导热吸波使用,应用前景优异。
37.实施例1
38.本实施例提供了go/fe/fe3o4/环氧树脂导热吸波一体化涂料。所述导热吸波一体化涂料具备如下组分:氧化石墨烯、铁粉、填料、环氧树脂、成膜剂、明矾、丙二醇以及钛酸酯偶联剂(tmc-tts)按比例制作得到所述导热吸波一体化涂料。本实施例,掺入明矾来增加各组分之间的粘结力,提高涂料的粘结强度以有效防止涂料脱落的情况。其中,所述填料为fe3o4纳米粒子,且填料的重量份占比为27~29%。
39.所述导热吸波一体化涂料中包含go/fe/fe3o4/环氧树脂磁性复合物。所述导热吸波一体化涂料的重量份组成如下:氧化石墨烯17份、铁粉7份、填料28份、环氧树脂32份、成膜剂5份、明矾2份、丙二醇3份、钛酸酯偶联剂6份。所述成膜剂的重量份组成如下:硼化钒3份、交联剂(tac)2份、双十四碳醇酯4份、过氧化环己酮2份、苯乙烯4份、丙烯腈2份、二甲苯9份。
40.实施例2
41.本实施例提供了一种导热吸波一体化涂料的制备方法,其应用于如实施例1所述的go/fe/fe3o4/环氧树脂导热吸波一体化涂料的制备中。制备方法包括以下步骤:
42.s1混配得到成膜剂,备用。
43.所述成膜剂的混配方法,其操作如下:
44.s11取交联剂和双十四碳醇酯混合后,加入到二甲苯中,搅拌15min,得到混合液a。
45.s12于所述混合液a中加入过氧化环己酮,搅拌反应30~40min,后加入苯乙烯继续搅拌反应55min,得到混合液b。
46.s13依次将丙烯腈和硼化钒加入至所述混合液b中,搅拌反应2h,得到成膜剂。
47.s2基于水热法合成填料(fe3o4纳米粒子),备用。
48.所述水热法合成fe3o4纳米粒子的方法,其具体操作为:
49.s21提供表面活性剂、fecl2
·
4h2o。
50.s22将所述表面活性剂滴加至所述fecl2
·
4h2o中,在180℃的温度条件下水热处理2h,获得混合物。
51.s23对所述混合物进行离心后,经固液分离处理,收集到的沉淀物即为fe3o4纳米粒子。
52.收集到的沉淀物进行洗涤和烘干后,获得fe3o4纳米粒子。所述表面活性剂为油酸和油酸胺。本实施例,采用油酸和油酸胺混合作为表面活性剂,使得水热合成的纳米粒子分散性小,形貌且大小均一,此外,经固液分离后的废液还可再利用来合成填料,从而降低制备成本和节约资源。
53.s3将氧化石墨烯分散至去离子水中,获得石墨烯分散液,备用。
54.s4依次将所述填料(fe3o4纳米粒子)、铁粉、环氧树脂和成膜剂加入所述石墨烯分散液中,加热搅拌得到混合物a。
55.s5在施加0.8t磁场的作用下,于所述混合物a中加入明矾、丙二醇以及钛酸酯偶联剂,加热搅拌,反应后得到导热吸波一体化涂料。
56.所述导热吸波一体化涂料中包含go/fe/fe3o4/环氧树脂磁性复合物。本实施例,基于0.8t磁场的条件下来反应合成fe/fe3o4/环氧树脂磁性复合物,通过测试制得的导热吸波一体化涂料的导热系数,结果显示,经磁场辅助成型的涂料,其导热系数为纯环氧树脂的3.05倍,未经磁场辅助成型的涂料,其导热系数为纯环氧树脂的2.47倍。这证明了,本实施例的制备方法,通过施加磁场来增强制得涂料的导热性。
57.本实施例的制备方法,水热合成的纳米粒子分散性小,形貌且大小均一,此外,经固液分离后的废液还可重复利用,从而降低制备成本和节约资源,同时,基于0.8t磁场的条件下来反应合成fe/fe3o4/环氧树脂磁性复合物,通过施加磁场来增强制得涂料的导热性。
58.实施例3
59.本实施例提供了一种go/fe/fe3o4/环氧树脂导热吸波一体化涂料在电子产品中的应用。通过取用如实施例1的go/fe/fe3o4/环氧树脂导热吸波一体化涂料,借助喷枪将导热吸波一体化涂料喷涂在电子产品的表面,后在100℃的温度下烘干处理1h成膜,从而于电子产品的表面形成涂层,该涂层具备高传热性能和电磁波吸收功能,从而适应高敏电子产品的防护使用。
60.对于所涉及的各个部件的命名,以其在说明书中描述的功能作为命名的标准,而不受本发明所用到的具体的名词的限定,本领域的技术人员也可以选用其它的名词来描述本发明的各个部件名称。
再多了解一些

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