本發(fā)明涉及散熱器用粉末涂料的配方設計技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種散熱器用石墨烯粉末涂料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
散熱涂料是一種可提高物體表面散熱效率，降低體系溫度的特種涂料。粉末涂料是一種近年來逐漸興起的新型不含溶劑100％固體粉末狀涂料，具有高利用率、易涂裝、耐腐蝕和環(huán)保等優(yōu)點，在現(xiàn)代噴涂和防腐散熱領(lǐng)域中得到了廣泛應用，將散熱型粉末涂料涂在電器外殼或電子器件上可顯著提高電器本身或電子器件的散熱效率。散熱器是一種常備家用電器，因其使用時需長時間處于高溫下，其表面涂膜容易泛黃、失去光澤、機械性能變差，這不但有礙美觀，而且容易縮短金屬構(gòu)件的安全使用壽命?，F(xiàn)有散熱器的共同特點是：焊點多、焊縫長、連接部位多及靜電噴涂死角多，普通的裝飾用粉末涂料在對散熱器的涂裝過程中會出現(xiàn)氣泡、縮孔、針孔、涂膜硬度差及表面桔皮大等缺陷，已不能滿足裝飾要求。
環(huán)氧樹脂是非常重要的熱固性高分子材料之一，具有粘結(jié)強度高，電絕緣性能好，收縮率低，加工性能好等優(yōu)點，廣泛應用于電子、機械、建筑等領(lǐng)域。石墨烯作為一種由sp2雜化的碳原子組成的二維薄層材料，具有優(yōu)異的力學和熱力學性能，能顯著地提高材料整體的耐磨性?，F(xiàn)有技術(shù)中，散熱器表面涂覆用粉末涂料采用的將環(huán)氧樹脂和石墨烯結(jié)合的技術(shù)方法尚鮮見報道，是由于石墨烯不具備類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)，無法進行層間滑移，從而不能使得涂料各組分之間具有很好的相容性，容易使得涂膜整體的潤滑效果不佳。因此，開發(fā)一種涂料各組分之間具有很好的相容性、涂膜整體的潤滑效果較好的散熱器用石墨烯粉末涂料及其制備工藝是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：為克服上述背景技術(shù)中提到的技術(shù)問題，提供一種散熱器用石墨烯粉末涂料及其制備工藝。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種散熱器用石墨烯粉末涂料，按重量份數(shù)計，該涂料具有如下配方：酚醛改性環(huán)氧樹脂30-40份，羥基飽和聚酯樹脂30-45份，固化促進劑0.2-0.6份，金紅石氧化鈦15-25份，聚丙烯酸丁酯0.8-1.2份，抗黃安息香0.8-1.2份，聚硅氧烷消泡劑0.5-1.2份，交聯(lián)劑0.8-1.3份，氨基化石墨烯1-2份，羧基化納米聚四氟乙烯1.5-5份，氫化蓖麻油0.4-0.8份；所述羥基飽和聚酯樹脂的酸值為40-50mgKOH/g，交聯(lián)劑為三烯丙基異三聚氰酸酯。
進一步限定，上述技術(shù)方案中，按重量份數(shù)計，該涂料具有如下配方：酚醛改性環(huán)氧樹脂32-38份，羥基飽和聚酯樹脂32-44份，固化促進劑0.3-0.5份，金紅石氧化鈦16-20份，聚丙烯酸丁酯0.9-1.1份，抗黃安息香0.9-1.1份，聚硅氧烷消泡劑0.6-1.1份，交聯(lián)劑0.9-1.2份，氨基化石墨烯1.5-2份，羧基化納米聚四氟乙烯2-4份，氫化蓖麻油0.5-0.7份。
進一步優(yōu)選，按重量份數(shù)計，該涂料具有如下配方：酚醛改性環(huán)氧樹脂35份，羥基飽和聚酯樹脂40份，固化促進劑0.4份，金紅石氧化鈦20份，聚丙烯酸丁酯1.0份，抗黃安息香1.0份，聚硅氧烷消泡劑0.8份，交聯(lián)劑1.0份，氨基化石墨烯1.5份，羧基化納米聚四氟乙烯4份，氫化蓖麻油0.7份。
進一步限定，上述技術(shù)方案中所述氨基化石墨烯的制備方法為：將石墨烯溶解在分散劑中，超聲分散1-2h得到穩(wěn)定且分散均勻的石墨烯分散液；將氨基化試劑加入到上述分散液中，60-90℃下反應12-18h，將反應后的分散液真空抽濾，用分散劑和去離子水洗凈雜質(zhì)，將產(chǎn)物置于60-80℃的真空烘箱中烘干，制得氨基化石墨烯；其中，按重量份數(shù)計，石墨烯：分散劑：氨基化試劑＝1:(500-1000):(20-40)；分散劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或DMSO中的一種，氨基化試劑為三乙胺、丁三胺或雙氰胺中的一種；所述羧基化納米聚四氟乙烯由納米四氟乙烯與丙烯酸共聚得到。
一種散熱器用石墨烯粉末涂料的制備方法，該制備方法具有如下步驟：
(1)按比例配制好涂料配方，將各配方組分依次放入高速混合攪拌器中充分均勻混合10-12min；
(2)將混合均勻的物料加到I區(qū)和II區(qū)溫度為100℃和110℃的螺桿擠出機中，通過主機頻率32hz控制的螺桿旋轉(zhuǎn)使物料充分的熔融并混煉，然后擠出壓片，再通過傳送帶冷卻、破碎，將破碎好的片料放入磨粉機料斗，以主磨頻率18Hz和副磨頻率32Hz控制磨粉機的主副磨研磨片料，以200目的篩網(wǎng)篩分得散熱器用粉末涂料。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案所得的粉末涂料的D50粒徑為38-42μm。本發(fā)明的散熱器用粉末涂料采用靜電噴涂施工方法噴于散熱器表面時，經(jīng)195-205℃，7-13min可固化完全。
有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的粉末涂料中的羥基飽和聚酯樹脂可使涂料在固化速度減慢的同時保證最佳流平；聚丙烯酸丁酯和三烯丙基異三聚氰酸酯交聯(lián)劑的聯(lián)合使用，使涂膜能夠自動消除由于散熱器的特殊結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的氣泡、縮孔及針孔等各種瑕疵，涂膜耐溫性能好，附著力強、硬度高、表面流平好、無桔皮和縮孔；石墨烯和聚四氟乙烯的聯(lián)合使用可使得涂膜整體具有較好的硬度、耐磨和潤滑效果，適用于散熱器類家電的表面涂覆，耐候性和耐黃變性能較好；涂膜在195℃-205℃固化條件下色澤不發(fā)生變化，固化后在散熱器的高溫工作環(huán)境下長久不黃變，耐鹽霧性、保光性和抗沖擊性能良好，適宜進一步推廣應用。
具體實施方式
下面所示的實施例不對權(quán)利要求所記載的發(fā)明內(nèi)容起任何限定作用，并且，下面實施例所表示的構(gòu)成的全部內(nèi)容不限于作為權(quán)利要求所記載的發(fā)明的解決方案所必須的。
實施例一
一種散熱器用石墨烯粉末涂料的制備方法，其特征是：該制備方法具有如下步驟：
(1)按重量份數(shù)計，該涂料具有如下配方：酚醛改性環(huán)氧樹脂30份，羥基飽和聚酯樹脂30份，固化促進劑0.2份，金紅石氧化鈦15份，聚丙烯酸丁酯0.8份，抗黃安息香0.8份，聚硅氧烷消泡劑0.5份，交聯(lián)劑0.8份，氨基化石墨烯1份，羧基化納米聚四氟乙烯1.5份，氫化蓖麻油0.4份；將各配方組分依次放入高速混合攪拌器中充分均勻混合10-12min；
(2)將混合均勻的物料加到I區(qū)和II區(qū)溫度為100℃和110℃的螺桿擠出機中，通過主機頻率32hz控制的螺桿旋轉(zhuǎn)使物料充分的熔融并混煉，然后擠出壓片，再通過傳送帶冷卻、破碎，將破碎好的片料放入磨粉機料斗，以主磨頻率18Hz和副磨頻率32Hz控制磨粉機的主副磨研磨片料，以200目的篩網(wǎng)篩分得散熱器用粉末涂料。
將該粉末涂料采用靜電噴涂施工方法噴于散熱器表面，經(jīng)過195℃，13min可充分固化。
經(jīng)檢測：該粉末涂料D50粒徑為38-42μm；固化后涂膜的抗沖擊性(GB/T1732-1993)：50cm正反沖通過；耐熱性：150℃，30h烘烤無失光無色變；鹽霧試驗500h(GB/T1771-1991)：無起泡、無開裂且無剝離現(xiàn)象；附著力(1mm劃格法，GB/T9286-1998)：0級；鉛筆硬度(GB/T6739-1996)：3H。
實施例二
一種散熱器用石墨烯粉末涂料的制備方法，其特征是：該制備方法具有如下步驟：
(1)酚醛改性環(huán)氧樹脂40份，羥基飽和聚酯樹脂45份，固化促進劑0.6份，金紅石氧化鈦25份，聚丙烯酸丁酯1.2份，抗黃安息香1.2份，聚硅氧烷消泡劑1.2份，交聯(lián)劑1.3份，氨基化石墨烯2份，羧基化納米聚四氟乙烯5份，氫化蓖麻油0.8份；
(2)同實施例一步驟(2)。
將該粉末涂料采用靜電噴涂施工方法噴于散熱器表面，經(jīng)過205℃，7min可充分固化。
經(jīng)檢測：該粉末涂料D50粒徑為38-42μm；固化后涂膜的抗沖擊性(GB/T1732-1993)：50cm正反沖通過；耐熱性：150℃，35h烘烤無失光無色變；鹽霧試驗500h(GB/T1771-1991)：無起泡、無開裂且無剝離現(xiàn)象；附著力(1mm劃格法，GB/T9286-1998)：0級；鉛筆硬度(GB/T6739-1996)：3H。
實施例三
一種散熱器用石墨烯粉末涂料的制備方法，其特征是：該制備方法具有如下步驟：
(1)酚醛改性環(huán)氧樹脂35份，羥基飽和聚酯樹脂40份，固化促進劑0.4份，金紅石氧化鈦20份，聚丙烯酸丁酯1.0份，抗黃安息香1.0份，聚硅氧烷消泡劑0.8份，交聯(lián)劑1.0份，氨基化石墨烯1.5份，羧基化納米聚四氟乙烯4份，氫化蓖麻油0.7份；
(2)同實施例一步驟(2)。
將該粉末涂料采用靜電噴涂施工方法噴于散熱器表面，經(jīng)過200℃，9min可充分固化。
經(jīng)檢測：該粉末涂料D50粒徑為38-42μm；固化后涂膜的抗沖擊性(GB/T1732-1993)：50cm正反沖通過；耐熱性：150℃，35h烘烤無失光無色變；鹽霧試驗500h(GB/T1771-1991)：無起泡、無開裂且無剝離現(xiàn)象；附著力(1mm劃格法，GB/T9286-1998)：0級；鉛筆硬度(GB/T6739-1996)：3H。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。