專利名稱：一種高疏水性、高導(dǎo)熱性和高粘附性界面涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬表面用功能涂料，特別是一種壓縮式空調(diào)器的蒸發(fā)器表面用的具有高疏水性、高導(dǎo)熱性和高粘附性的功能涂料的組成。
背景技術(shù)：
已有技術(shù)中，中國(guó)發(fā)明專利ZL 001 10559.0公開(kāi)了一種高疏水性、高導(dǎo)熱性和高粘附性界面涂料(以下簡(jiǎn)稱三性界面涂料)。這種三性界面涂料存在三個(gè)問(wèn)題，問(wèn)題一，三性界面涂料中所用的分散介質(zhì)為工業(yè)甲苯，按對(duì)人體健康的損害分類，甲苯屬第二類，即在一定程度上有害或稍有毒害的溶劑；按在工廠使用條件下的危害性分類，甲苯屬第二類，即中毒性溶劑。根據(jù)我國(guó)1980年頒布的TJ36-79(工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn))，空氣中甲苯蒸汽最大容許濃度(maximum allowable-concentration，MAC)為100mg/m3。三性界面涂料采用工業(yè)甲苯為分散介質(zhì)，其原因是甲苯為成膜基料的良溶劑，以及價(jià)格便宜。問(wèn)題二，三性界面涂料中的固體微粒分為兩類一類是強(qiáng)化導(dǎo)熱性*00膠體石墨粉劑，其初始平均粒徑為1.5微米(μm)，或通用型鋁粉，鋁粉微粒為微小鱗片狀結(jié)構(gòu)，厚度為0.1～2.0μm，直徑為1～200μm；另一類是形態(tài)學(xué)效應(yīng)的R202，它是經(jīng)硅油處理的氣相二氧化硅，初始平均粒徑為12納米(nm)，是完全疏水性的。這兩類固體微粒的初始平均粒徑相差懸殊，以*00膠體石墨粉劑與R202為例，前者與后者初始平均粒徑之比為1500/12＝125。因此這種三性界面涂料的穩(wěn)定性差，產(chǎn)生固體微粒的沉淀。問(wèn)題三，原三性界面涂膜雖有成膜基料與其中固體微粒配伍好，柔韌性以及粘附力相對(duì)較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但其膜面硬度較差，疏水性不是很高。

發(fā)明內(nèi)容
一種高疏水性、高導(dǎo)熱性和高粘附性界面涂料是原三性界面涂料的繼承與發(fā)展。因此，本發(fā)明的目的是對(duì)人體健康和環(huán)境的污染的危害降低至盡可能低的限度；采用固體微粒的最佳搭配，使形態(tài)學(xué)效應(yīng)和強(qiáng)化導(dǎo)熱性有機(jī)結(jié)合；解決涂料的穩(wěn)定性；改善涂膜表面的疏水性及硬度，提出一種穩(wěn)定性好、對(duì)環(huán)境污染小、硬度較高、疏水性能較好的一種高疏水性、高導(dǎo)熱性和高粘附性界面涂料(以下簡(jiǎn)稱三性界面涂料改進(jìn)型)。
本發(fā)明是用如下方法實(shí)現(xiàn)的。
三性界面涂料改進(jìn)型的組成成份包括有成膜基料、分散介質(zhì)、固體微粒和助劑。
1.成膜基料的選用，原三性界面涂料中的成膜基料是聚甲基苯基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷與固體微粒的配伍性好、附著力和疏水性較好，本三性界面涂料改進(jìn)型的成膜基料仍選用W33-15(聚甲基苯基硅氧烷的甲苯溶液，溶液中，聚甲基苯基硅氧烷與甲苯的質(zhì)量比是1∶1，聚甲基苯基硅氧烷的R/Si＝1.47，RC6H5/RCH3＝0.48)。
2.分散介質(zhì)的選用，選用對(duì)環(huán)境污染低且能與成膜基料(聚甲基苯基硅氧烷)相溶的溶劑或它們的混合溶劑。
在涂料工業(yè)中，溶劑是泛指那些用來(lái)溶解成膜基料、形成便于施工且在形成涂膜的過(guò)程中揮發(fā)掉的液體。
溶解力，作為溶劑的主要特性之一，比較科學(xué)的方法是用“溶解度參數(shù)相近的原則”進(jìn)行量化。根據(jù)赫爾德布蘭德(hildbrand)的定義δ＝(ΔE/V)1/2式中δ為溶解度參數(shù)，單位(J/m3)1/2，ΔE為每摩爾物質(zhì)的內(nèi)聚能，V為摩爾體積。從物理意義看，δ是單位體積內(nèi)分子間作用力當(dāng)兩種液體的δ相同，這兩種液體可以互溶；當(dāng)液體與固體顆粒的δ相同，則固體顆?？梢砸航庥谌芤褐校瑥臒崃W(xué)觀點(diǎn)，液體與液體以及液體與固體顆粒混合，在定溫定容條件，自發(fā)進(jìn)行的方向是系統(tǒng)自由能的降低，按照這一原理，可以推導(dǎo)出，當(dāng)兩種物質(zhì)(液體與液體，液體與固體顆粒)溶解度參數(shù)之差的絕對(duì)值|Δδ|＜2.660×103～3.683×103(J/m3)1/2時(shí)，可認(rèn)為能互溶，當(dāng)然|Δδ|越小互溶性就越好。由于聚甲基苯基硅氧烷的溶解度參數(shù)沒(méi)能查到確切數(shù)據(jù)，這里近似取其良溶劑甲苯的溶解度參數(shù)Δδ甲苯＝18.21×103(J/m3)1/2為其參考值。
1，1，1-三氯乙烷(以下簡(jiǎn)稱三氯乙烷)，示性式為CCl3CH3，它在脂肪族鹵代烴中是毒性最低的物質(zhì)之一。在工作場(chǎng)所最大允許濃度(MAC)，在美國(guó)規(guī)定為1900mg/m3，在日本規(guī)定為1100mg/m3，比甲苯100mg/m3，高出十倍以上。它的溶解度參數(shù)δCl＝19.64×103(J/m3)1/2，δCl-δ甲苯＝19.64×103-18.21×103＝1.43×103＜2.66×103，可見(jiàn)，三氯乙烷能溶解成膜基料。
2-丁酮(又稱甲基乙基酮、甲乙酮，以下簡(jiǎn)稱丁酮)，分子式為CH3COC2H5，它屬于低毒類物質(zhì)，在工作場(chǎng)所，最大允許濃度為590mg/m3，比甲苯100mg/m3，高出近五倍。丁酮不太污染環(huán)境，因?yàn)樗鼡]發(fā)性好，在空氣中容易分解為另外的物質(zhì)。它的溶解度參數(shù)為δb＝19.03×103(J/m3)1/2，δb-δ甲苯＝0.82×103＜2.66×103，可見(jiàn)丁酮能溶解成膜基料。
粘度，分為動(dòng)力粘度μ和運(yùn)動(dòng)粘度υ＝μ/ρ，式中ρ為密度，動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度的單位分別為Pa·s和m2/s。粘度也是溶劑的主要特性之一。按動(dòng)力粘度數(shù)值大小排列，三氯乙烷、甲苯、丁酮分別為0.903mPa·s、0.5866mPa·s、0.423mPa·s。以體積比，丁酮二份，三氯乙烷一份組成的混合溶劑的動(dòng)力粘度μmix＝2×0.423/3+0.903/3＝0.583mPa·s，與甲苯相接近。
揮發(fā)率，以醋酸正丁酯揮發(fā)速率為基準(zhǔn)即取為1，按揮發(fā)速率快慢排列，丁酮、甲苯、三氯乙烷分別為4.65、1.95、1.5。
表面張力，甲苯、三氯乙烷、丁酮、分別為28.53mN/m、25.56mN/m、24.60mN/m，三者相差不大。
綜上所述，由于丁酮揮發(fā)較快，不宜單獨(dú)作三性界面涂料改進(jìn)型的分散介質(zhì)。因此，兩種溶劑可選用，其一三氯乙烷；其二三氯乙烷和丁酮的混合溶劑。
3.固體微粒的選用，原三性界面涂料中為了強(qiáng)化涂膜的導(dǎo)熱性選用平均粒徑為微米(μm)級(jí)的、導(dǎo)熱系數(shù)很高的通用鋁粉或*00膠體石墨粉劑，因而造成了三性界面涂料固體微粒的沉淀現(xiàn)象，涂液的穩(wěn)定性不好。為解決這一問(wèn)題，選用納米級(jí)的普通色素炭黑代替它們，納米級(jí)的普通色素炭黑初始粒徑為26～37nm，比表面積為80～200m2/g，保留了原三性界面涂料中經(jīng)硅油處理的氣相二氧化硅R202。普通色素炭黑初始平均粒徑為26～37nm，它與硅油處理氣相二氧化硅的粒徑比26/12～37/12＝2.17～3.08，比125小多了。在由固體微粒與液體組成的系統(tǒng)中，如微粒與液體之間沒(méi)有化學(xué)親和力，即兩者的溶解度參數(shù)Δδ＞3.680×103(J/m3)1/2，則這種系統(tǒng)在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，固體微粒就會(huì)沉淀；但是從膠體化學(xué)得知，當(dāng)微粒的粒徑小于100nm時(shí)，這種微粒受到周圍液體分子的撞擊時(shí)，由于受力面積非常小而產(chǎn)生不平衡力，這些微粒就產(chǎn)生布朗(R.Brown)運(yùn)動(dòng)，它是一種不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，就會(huì)使這些微粒均勻分布在液體中，因而具有動(dòng)力學(xué)的穩(wěn)定性。通常認(rèn)為粒徑小于100nm的粒子稱為納米粒子。于是氣相二氧化硅和普通色素炭黑屬于納米級(jí)。但是，作為黑色顏料，在涂料工業(yè)，炭黑的分散是最為困難。這是因?yàn)樘亢谑且环N高分散、多孔的疏水性物質(zhì)，但其表面上有多種活性官能團(tuán)(羧基、羥基、羰基)，因而形成了炭黑也具有親水性。這樣，炭黑在涂料中有形成不穩(wěn)定的懸浮顆粒的自發(fā)傾向，在涂料的貯存過(guò)程中，重新聚合為絮聚體(以面相接的初始粒子團(tuán))和附聚體(以點(diǎn)、角相接的初始粒子團(tuán))，出現(xiàn)返粗變稠和沉淀現(xiàn)象。為解決炭黑在涂料中產(chǎn)生的上述問(wèn)題，采用硅油對(duì)炭黑進(jìn)行疏水化處理，使炭黑表面上活性官能團(tuán)吸附硅油，且為防止硅油和溶劑對(duì)活性官能團(tuán)的競(jìng)爭(zhēng)吸附，所用硅油不加使之稀釋的任何溶劑。我國(guó)常用顏料分散設(shè)備，如三輥磨、砂磨機(jī)、高速分散機(jī)和膠體磨等，都不能使固體微粒的粒徑分散至納米級(jí)。以分散最細(xì)的膠體磨而言，其最小的分散粒徑1000nm以上。超聲波均質(zhì)器(超聲波同化器Supersonichomogenizen)，其振子在外力(交流電)作用下產(chǎn)生超聲振動(dòng)。這種振動(dòng)會(huì)在周圍介質(zhì)中向外傳播。在液態(tài)物質(zhì)中傳播，在一個(gè)振動(dòng)周期中有半個(gè)周期壓縮半個(gè)周期膨脹。由于振動(dòng)很快，如2.5萬(wàn)赫茲(Hz)，在膨脹半周期，液體來(lái)不及膨脹而出現(xiàn)氣泡。在壓縮半周期氣泡被壓縮，于是氣泡急崩潰，而產(chǎn)生空穴現(xiàn)象。在空穴消失的瞬間，此時(shí)的壓力可達(dá)數(shù)百兆帕(MPa)，從而起著非常復(fù)雜而強(qiáng)烈機(jī)械攪拌作用，使液體中固體微粒逐漸分散到膠體顆粒的范圍(1～100nm)。對(duì)普通色素炭黑有絮聚和附聚而形成大顆粒的炭黑通過(guò)超聲波均質(zhì)器的分散作用，將顆粒粒徑恢復(fù)接近初始粒徑26～37nm是可以做到的。這樣炭黑上活性基團(tuán)吸附硅油，形成完全疏水性的納米粒子。
綜上所述，固體微粒采用R202(經(jīng)硅油處理的氣相二氧化硅)和經(jīng)硅油處理的炭黑。
4.助劑，原三性界面涂料中采用乙烯基三特丁基過(guò)氧硅烷作偶聯(lián)劑，解決三性界面涂膜的高粘附性。本三性界面涂料改進(jìn)型保留了原三性界面涂料中YGO-1401(濃度是40％的乙烯基三特丁基過(guò)氧硅烷甲苯溶液)作偶聯(lián)劑，原三性界面涂料的成膜基料W33-15中的聚甲基苯基硅氧烷雖有與固體微粒的配伍性好和附著力相對(duì)較好的優(yōu)點(diǎn)，但疏水性比純甲基硅樹(shù)脂差，且涂膜表面硬度差。為了克服這些缺點(diǎn)，在三性界面涂料改進(jìn)型加入助劑增滑劑-聚酯改性二甲基硅氧烷BYK--310，它是德國(guó)BYK公司的成熟產(chǎn)品，在通常烘烤溫度下很穩(wěn)定，只在超過(guò)200℃時(shí)聚酯鏈才出現(xiàn)降解，它的添加量視用途而定，用量較少。在膜面上形成厚度僅為幾個(gè)低分子的密排甲基薄層，其真實(shí)接觸角為103°。
綜上所述，助劑采用YGO-1401(濃度是40％的乙烯基三特丁基過(guò)氧硅烷甲苯溶液)和BYK-310(聚酯改性二甲基硅氧烷)。上述經(jīng)硅油處理的炭黑用的硅油可以是硅油201-1000，為二甲基硅油，粘度為1000mm2/s(醫(yī)用衛(wèi)生級(jí)，上海樹(shù)脂廠生產(chǎn))。
根據(jù)上述對(duì)于涂料組成成份的選擇，本發(fā)明的三性界面涂料改進(jìn)型的組成成份包括有成膜基料、分散介質(zhì)、固體微粒和助劑。
成膜基料是W33-15(聚甲基苯基硅氧烷的甲苯溶液，溶液中，聚甲基苯基硅氧烷與甲苯的質(zhì)量比是1∶1，聚甲基苯基硅氧烷的R/Si＝1.47，RC6H5/RCH3＝0.48)，分散介質(zhì)是三氯乙烷或三氯乙烷與丁酮的混合溶劑，固體微粒是R202(經(jīng)硅油處理的氣相二氧化硅)和經(jīng)硅油處理的炭黑，助劑是YGO-1401(濃度是40％的乙烯基三特丁基過(guò)氧硅烷甲苯溶液)和BYK-310(聚酯改性二甲基硅氧烷)，三性界面涂料改進(jìn)型的各組成成份的體積份是W33-15100，三氯乙烷100～300，丁酮0～200，R202200～350，炭黑200～400，YGO-14018～12，BYK-3104～6，硅油201-10001～2。
由于綜合采用了毒性很低的有機(jī)溶劑作分散介質(zhì)，涂料中的固體微粒是納米級(jí)，超聲波技術(shù)以及膜面為密排的甲基，三性界面涂料改進(jìn)型比原三性界面涂料有顯著的進(jìn)步，表現(xiàn)在1.由于采用超聲波技術(shù)對(duì)涂料中的固體微粒進(jìn)行分散，超聲波產(chǎn)生空穴，周圍流體對(duì)空穴強(qiáng)大的沖擊力[數(shù)百兆帕(MPa)]很容易使固體微粒分散至初始平均粒徑，氣相二氧化硅的平均粒徑近于12nm，普通色素炭黑平均粒徑近于26～37nm。更重要的是超聲波分散是在密閉的容器中進(jìn)行，因此三性界面涂料改進(jìn)型的生產(chǎn)廠家，可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑的零排放；對(duì)于三性界面涂料改進(jìn)型的使用廠家，如沒(méi)有機(jī)溶劑的回收循環(huán)使用的設(shè)備，由于選用的有機(jī)溶劑是低毒性，對(duì)工作場(chǎng)所的工作人員健康和對(duì)大氣的污染也大為降低。
2.由于對(duì)炭黑用硅油進(jìn)行疏水性處理和隨后的超聲波分散，解決了原三性界面涂料中的沉淀問(wèn)題。
3.由于采用微量的聚脂改性二甲基硅氧烷，在三性界面涂料改進(jìn)型形成涂膜膜面疏水性有了改善且膜面硬度更強(qiáng)了。
4.關(guān)于超聲波技術(shù)應(yīng)用于涂料工業(yè)，其優(yōu)點(diǎn)可歸納如下(1)超聲波均質(zhì)器能產(chǎn)生膠體磨和高速均質(zhì)機(jī)的聯(lián)合效果。涂料不升溫、不揮發(fā)、不吸入空氣。
(2)能耗低，單位能耗僅1.5KW·h/t。
(3)結(jié)構(gòu)小，投資很少，幾個(gè)月能回收，維修、清洗極簡(jiǎn)便。[參見(jiàn)S.E.Booth.Ultrasonicass as a Method of Mixing，Dispersion and Homogenisation.Paint&Resin，1986，56(6)17～18。譯文S.E.布恩。攪拌，分散和均質(zhì)的超聲波法。涂料與樹(shù)脂，1986，56(6)17～18]


附圖是三性界面涂料改進(jìn)型涂敷于換熱器板片而形成的三性界面涂膜改進(jìn)型示意圖。圖中1為換熱器板片，2為改進(jìn)型三性界面涂膜，它由固化的聚甲基苯基硅樹(shù)脂三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，且其中包裹膠體粒子所組成，3是涂膜表面，它由密排的甲基組成。
具體實(shí)施例方式
關(guān)于涂膜疏水性、導(dǎo)熱性和粘附性的測(cè)定，由本發(fā)明是原三性界面涂料的改進(jìn)型，首先考慮粘附性，原三性界面涂料中應(yīng)用了乙烯基三特丁基過(guò)氧硅烷作為硅偶聯(lián)劑，從而取得原三性界面涂膜的高粘附性，在三性界面涂料改進(jìn)型仍然采用這種硅偶聯(lián)劑，而且成膜基料與它的體積比(1∶0.1)不變，因而可以推論三性界面涂料改進(jìn)型的涂膜仍然保持了高粘附性；關(guān)于疏水性，將涂膜水平向上放置，用2.5ml一次性注射器吸足純凈水，緩慢從針頭擠出水珠直徑在1mm左右，水珠仍沾在針頭上，讓水珠沿涂膜面緩慢移動(dòng)，如水珠不沾膜面，稍稍提起針頭，使水珠增大至2mm，水珠落在膜面上不能停留，即涂膜稍有傾斜或振動(dòng)，水珠立即從膜面脫落，則可以為涂膜保持高疏水性，此法可稱為注射器擠水珠法；關(guān)于導(dǎo)熱性，應(yīng)用電熱類比，應(yīng)用數(shù)字萬(wàn)用表(DT9203型)，其電阻為200、2k、20k、200k、2M和20M六檔，將該萬(wàn)用兩條測(cè)量導(dǎo)線前的尖形探頭改為兩片紫銅板，板寬12mm、長(zhǎng)14mm，將這兩片紫銅用膠粘在一平整電木板上，兩紫銅板間的間隙為0.5mm，兩板的另一側(cè)用錫焊連接測(cè)量導(dǎo)線。使用時(shí)，將兩紫銅板緊貼于涂膜膜面，測(cè)量其電阻值，電阻越小，則涂膜導(dǎo)電性越好，也表征涂膜導(dǎo)熱性越好，此法可稱為測(cè)電阻法。
實(shí)施例1在專利ZL 001 10559.0實(shí)施例4中，將WGS-0310應(yīng)用于捷達(dá)汽車空調(diào)器的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器單體性能試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)表明有WGS-0310涂膜較之無(wú)涂膜，空氣側(cè)能力提高了3.4％。在本發(fā)明中，將聚酯改性的二甲基硅氧烷(BYK-310)加入WGS-0310中，加入的量按為WGS-0310中成膜基料(按體積比為5％)，將加有助劑BYK-310的涂液應(yīng)用于鄭州日產(chǎn)汽車空調(diào)器中的蒸發(fā)器，在同一試驗(yàn)臺(tái)上，蒸發(fā)器單體性能試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)表明有這種涂膜較之無(wú)涂膜，空氣側(cè)能力提高了9.02％＞3.4％?？赡苡衅渌囊蛩兀越缑嫱苛细倪M(jìn)型中的助劑加入BYK-310，效果是正面的。
實(shí)施例2為了從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證經(jīng)硅油處理氣相二氧化硅(R202，初始平均粒徑12nm，白色無(wú)定形粉末)所配置的涂液的分散穩(wěn)定性，是本實(shí)施例的目的。
成膜基料為W33-15，其體積以VW表示；分散介質(zhì)(1)三氯乙烷，其體積以VCl表示，分散介質(zhì)(2)丁酮，其體積以Vb表示；固體微粒為R202，其體積以VS表示；助劑為YGO-1401，其體積以Vv表示。這一組合物各組分的體積比為VW∶Vv∶VCl∶Vb∶VS＝1∶0.1∶1.5∶1.5∶5.5上述混合物配制好后，在超聲波均質(zhì)器中分散1小時(shí)。涂液粘度，涂-4杯13.6秒。將載玻片[25.4×76.2mm(1″×3″)，厚1mm]浸入該涂液中，停留20秒，緩慢取出，室溫晾干，放入遠(yuǎn)紅外線烤箱內(nèi)，在150℃時(shí)烘烤，固化成膜40分鐘。涂膜的疏水性用注射器擠出水珠法，測(cè)得涂膜達(dá)到高疏水性要求；用測(cè)電阻法，測(cè)得電阻為無(wú)窮大，說(shuō)明涂膜導(dǎo)熱性很差。
將該涂液放置在500ml，廣口磨砂透明玻璃瓶中，遮光靜置15個(gè)月，未發(fā)現(xiàn)沉淀。從這個(gè)實(shí)施例中，可見(jiàn)完全疏水化初始粒徑12nm的氣相二氧化硅，在疏水的涂液中，由布朗運(yùn)動(dòng)而形成的膠體動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性能好，且在涂膜表面形態(tài)學(xué)效應(yīng)顯著。
實(shí)施例3成膜基料W33-15，其體積以VW表示；分散介質(zhì)為三氯乙烷，其體積以VCl表示；固體微粒(1)R202，其體積以VS表示，固體微粒(2)普通色素炭黑，其體積以VC表示；助劑(1)YGO-1401，其體積以Vv表示，助劑(2)BYK-310，其體積以V310表示，(3)炭黑上活性基團(tuán)吸附用硅油201-1000，為二甲基硅油，粘度為1000mm2/s(醫(yī)用衛(wèi)生級(jí)，上海樹(shù)脂廠生產(chǎn))，其體積以V201表示。
這一組合物各組分的體積比為VW∶Vv∶V201∶V310∶VCl∶VC∶VS＝1∶0.1∶0.01∶0.05∶3∶2∶3.5經(jīng)硅油處理的炭黑是將炭黑與二甲基硅油混合，放在超聲波均質(zhì)器中，將炭黑微粒分散，且炭黑微粒上的活性基團(tuán)吸附硅油分子，使炭黑完全疏水化。超聲波均質(zhì)器工作1小時(shí)。然后將W33-15，YGO-1401以及BYK-310和三氯乙烷緩慢地注入，最后將R202加入超聲波均質(zhì)器中。超聲波均質(zhì)器工作2小時(shí)。將載玻片浸入該涂液中，緩慢取出，室溫晾干，放入遠(yuǎn)紅外線烤箱內(nèi)，在150℃時(shí)烘烤，固化成膜40分鐘。用注射器擠出水珠法，測(cè)得涂膜達(dá)到高疏水性要求；用測(cè)電阻法，測(cè)得電阻為60K，比專利ZL 00 1 10559.0實(shí)施例4，WGS-0310涂膜的電阻65K要小，說(shuō)明本實(shí)施例的涂膜導(dǎo)熱性有微小改進(jìn)。
實(shí)施例4成膜基料W33-15，其體積以VW表示；分散介質(zhì)(1)三氯乙烷，其體積以VCl表示，分散介質(zhì)(2)丁酮，其體積以Vb表示；固體微粒(1)R202，以體積VS表示，固體微粒(2)普通色素炭黑，其體積以VC表示；助劑(1)YGO-1401，其體積以Vv表示，助劑(2)BYK-310，其體積以V310表示，助劑(3)炭黑活性基團(tuán)吸附用硅油201-1000，為二甲基硅油，粘度為1000mm2/s(醫(yī)用衛(wèi)生級(jí)，上海樹(shù)脂廠生產(chǎn))，其體積以V201表示。這一組合物各組分的體積比為VW∶Vv∶V201∶V310∶VCl∶Vb∶VC∶VS＝1∶0.1∶0.02∶0.05∶1∶2∶4∶2首先，將炭黑與二甲基硅油混合，放入超聲波均質(zhì)器中，將炭黑微粒分散，且炭黑微粒上的活性基團(tuán)吸附硅油分子，使炭黑完全疏水化。超聲波均質(zhì)器工作1小時(shí)。然后將W33-15、YGO-1401、BYK-310以及三氯乙烷、丁酮緩慢地注入，最后將R202加入超聲波均質(zhì)器。超聲波均質(zhì)器工作2小時(shí)。涂液粘度，涂-4杯15.6秒。將載玻片浸入該涂液中，緩慢取出，室溫晾干，放入遠(yuǎn)紅外箱烤箱內(nèi)，在180℃時(shí)烘烤，固化成膜40分鐘。用注射器擠出水珠法，測(cè)得該涂膜達(dá)到高疏水性要求；用測(cè)電阻法，測(cè)得電阻為2.8K，遠(yuǎn)小于原WGS-0310涂膜的65K，說(shuō)明本實(shí)施例的涂膜導(dǎo)熱性有顯著的改進(jìn)，其原因本實(shí)施例中炭黑與成膜基料的體積比為4∶1，而實(shí)施例3中炭黑與成膜基料的體積為2∶1，即涂膜中炭黑所占的份額提高了一倍。
由于此涂液顯示了三性界面涂料改進(jìn)型的優(yōu)點(diǎn)，故命名為WCS-05。附圖是WCS-05涂敷于板片而生成的涂膜，圖中1表示板片，2表示改進(jìn)型三性界面涂膜，它是固化的聚甲基苯基硅樹(shù)脂三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，且其中包裹完全疏水化的二氧化硅和炭黑的膠體粒子，3表示涂膜表面，它是密排的甲基組成。涂膜及其表面是完全無(wú)毒性的。
實(shí)施例5將WCS-05涂敷于50×50mm的試件(用1000號(hào)砂紙打磨，再用二甲苯除油脂的PS板)上，烘干成膜，用導(dǎo)熱硅膠粘附半導(dǎo)體冷臺(tái)的冷端，垂直放置，啟動(dòng)半導(dǎo)體冷臺(tái)，使之在結(jié)露工況運(yùn)行，連續(xù)運(yùn)行8個(gè)月，運(yùn)行時(shí)間為8×30×24＝5760h。
按生產(chǎn)廠家對(duì)家用空調(diào)規(guī)定的使用壽命為10年，每年工作180天，每天工作6小時(shí)，對(duì)冷、暖空調(diào)而言，夏季室內(nèi)換熱器為蒸發(fā)器(送冷風(fēng))，冬季則為冷凝器(送熱風(fēng))，因此10年壽命對(duì)室內(nèi)、外作為蒸發(fā)器累積工作時(shí)間應(yīng)乘以0.5，即10×180×6×0.5＝5400h。
當(dāng)半導(dǎo)體冷臺(tái)運(yùn)行結(jié)束時(shí)，觀察涂膜未見(jiàn)剝落、裂紋等問(wèn)題，且試件上水珠的形態(tài)與剛結(jié)露時(shí)，目測(cè)未見(jiàn)變化。由于5760＞5400，且為連續(xù)運(yùn)行，所以改進(jìn)型三性界面涂膜壽命與整機(jī)壽命相匹配。而且，從實(shí)驗(yàn)上使具體實(shí)施方式
第一段中關(guān)于涂膜高粘附性的推論得以驗(yàn)證。
權(quán)利要求
1.一種高疏水性、高導(dǎo)熱性和高粘附性界面涂料，其組成成份包括有成膜基料、分散介質(zhì)、固體微粒和助劑，成膜基料是W33-15，固體微粒有R202，助劑有YGO-1401，其特征在于其組成成份中分散介質(zhì)是三氯乙烷或三氯乙烷與丁酮的混合溶劑，固體微粒有經(jīng)二甲基硅油處理的炭黑，助劑有BYK-310，各組成成份的體積份是W33-15100，三氯乙烷100～300，丁酮0～200，R202200～350，炭黑200～400，YGO-14018～12，BYK-3104～6，二甲基硅油201-10001～2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高疏水性、高導(dǎo)熱性和高粘附性界面涂料，其特征是所述的各組成成份的體積份是W33-15100，三氯乙烷300，R202350，炭黑200，YGO-140110，BYK-3105，硅油201-10001。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高疏水性、高導(dǎo)熱性和高粘附性界面涂料，其特征是所述的各組成成份的體積份是W33-15100，三氯乙烷100，丁酮200，R202200，炭黑400，YGO-140110，BYK-3105，硅油201-10002。
全文摘要
一種高疏水性、高導(dǎo)熱性和高粘附性界面涂料，其技術(shù)方案為采用三氯乙烷，丁酮作分散介質(zhì)，以減輕對(duì)人體健康和環(huán)境污染的危害；用經(jīng)硅油液相處理的普通色素炭黑使之完全疏水化，以解決涂料的沉淀問(wèn)題；用聚酯改性二甲基硅氧烷，使涂膜形成密排甲基表面；用超聲波均質(zhì)器作攪拌分散設(shè)備，以節(jié)約能源。這種界面涂料，供家用空調(diào)器中室內(nèi)、外管片(1)式換熱器表面處理用，所形成涂膜(2)中為固化的聚甲基苯基硅樹(shù)脂的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)包裹納米級(jí)的炭黑和二氧化硅，在涂膜表面形成密排甲基薄層(3)。于是涂膜具備高粘附和高導(dǎo)熱性，涂膜表面具有高疏水性和較好的硬度。涂膜及其表面薄層是無(wú)毒的。
文檔編號(hào)C09D183/04GK1817990SQ20061004581
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月8日
發(fā)明者舒毅, 舒品, 舒華, 李躍 申請(qǐng)人:舒宏紀(jì)