本发明涉及一种高结合型高散热涂料的制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术：
随着技术的发展，led的优点会越来越突出，应用范围会越来越广，比如采用led作为显像器件的电视机，具有背光均匀、节能环保等优点，成为液晶电视的发展方向。led技术已得到国家政府的重视与财政支持，目前已经广泛应用于照明、装饰等领域，国家将大力支持照明技术的发展，照明市场将成为热点。
电子元件一般具有尺寸小、持续工作时间长、工作环境封闭的特点，而且随着技术的发展，电子元件的输入功率不断提高，造成电子元件的热流密度非常高。比如led在照明、装饰等领域具有明显的优势，但受其技术的限制，也面临着关键技术难题：散热问题。led是电致发光元件，由于制造材料以及技术的限制，内部的光子产率很低，仅有20%左右的电光转换效率，其余的电能全部转换为热能；led又是典型的冷光源，光谱中几乎不含红外线，内部热量无法靠热辐射释放，而且使用要求的提高，趋向小型及大功率化发展，这些因素整体造成芯片内部温度很高。
产热大，散热能力有限，造成电子元件内部温度很高。研究表明，电子元件的性能与其工作温度成负相关，比如led结温每升高10℃，光衰及寿命就会减半，同时发光效率也会降低。因此如何解决电子元件的散热问题，保证其正常工作成为制约着电子技术发展、应用的关键问题。
翅片散热是解决电子元件散热中应用最广泛的技术，但是受体积、质量的限制，其难以满足大功率电子元件的散热要求。针对散热问题的严峻性，研究人员将涂层技术应用于电子领域，来解决其散热问题，取得了很好的效果。因为涂层技术很好的满足了电子设备轻量化，便携式的要求，而且涂层散热降温效果很明显，所以涂层技术在电子领域的发展很快。
国内外的研究都表明了涂层技术取得了较好的成果，但是目前散热涂料技术仍
面临着一些关键技术问题：
（2）涂层的机械性能差。基于无机填料粒子与基体的不匹配性，涂层的附着力差（低于2级）、硬度小（低于b级）、不耐冲击、不耐热等，涂层无法在较高温度下长期使用；
（2）导热效果不佳，高分子材料本身导热差，甚至绝热，导热率基本小于0.5w/（m·k）；只注重涂层辐射散热的研究，却忽视了涂层本身的导热性能。制备的涂料导热系数为1.25，但其附着力仅为200n/cm2（相当于iso的2级，不能工业使用），且涂层不能耐高温，在200℃便会出现融化现象。因为涂层关系着传导与辐射两个途径，只有先将热量传导出来，才能更好的与环境进行交换；
（3）原料成本高，生产工艺复杂，导致很难实现大型、规模化的制备生产。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现有散热涂料只注重涂层辐射散热，却忽视了涂层本身的导热性能的问题，提供了一种高结合型高散热涂料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、1～3份氯化铁、3～5份亚硫酸钠和1～2份氢氧化钠置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，保温反应，搅拌混合并静置冷却至室温，得改性液；
（2）按重量份数计，分别称量45～50份质量分数1％乙酸溶液、10～15份改性液和1～2份壳聚糖置于烧杯中，搅拌混合并调节ph至7.0，搅拌混合得基体液，按重量份数计，分别称量45～50份基体液、10～15份丙烯酸和0.1～0.2份k2s2o8引发剂置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，待通入完成后，保温反应，收集得反应液；
（3）按质量比1:15，将戊二醛溶液滴加至反应液中，搅拌混合并保温交联，收集得分散液并过滤，收集滤饼并真空冷冻干燥，得干燥改性颗粒；按质量比1:5，将质量分数15％氯化铁溶液滴加至硅溶胶中，搅拌混合得包覆改性液；
（4）按重量份数计，分别称量45～50份粉煤灰、10～15份石英粉置于研磨机中研磨粉碎并过目筛，得过筛粉末并分别称量氯化亚铁溶液、去离子水、桃胶颗粒和过筛粉末置于搅拌机中，搅拌混合并收集得混合浆液，将混合浆液浇注至模具中，干燥至恒重后，升温加热保温煅烧，静置冷却至室温，破碎并研磨过筛，得填充改性颗粒；
（5）按质量比1:5:10，干燥改性颗粒、包覆改性液与多孔氮化硼颗粒搅拌混合研磨分散，收集分散颗粒并置于45～50℃下干燥6～8h，得填料颗粒；按重量份数计，分别称量45～50份水性有机硅树脂、3～5份填充改性颗粒、10～15份填料颗粒和3～5份流平剂置于搅拌机中，搅拌混合并收集混合浆液，即可制备得所述的高结合型高散热涂料。
步骤（1）所述的氮气通入速率为45～50ml/min。
步骤（2）所述的调节ph采用的是质量分数1％氢氧化钠。
步骤（3）所述的戊二醛溶液质量分数为15％。
步骤（3）所述的硅溶胶为固含量30％硅溶胶。
步骤（3）所述的氯化亚铁溶液质量分数为1％。
步骤（3）所述的氯化亚铁溶液、去离子水、桃胶颗粒和过筛粉末之间比例为45～50份质量分数1％氯化亚铁溶液、25～30份去离子水、6～8份200目桃胶颗粒和10～15份过筛粉末。
步骤（3）所述的升温加热保温煅烧为按5℃/min升温至1250～1500℃，保温煅烧3～5h。
步骤（5）流平剂为byk-333流平剂和byk-346流平剂中的任意一种。
步骤（5）所述的水性有机硅树脂为水性有机硅树脂e-44和水性有机硅树脂e-51中的任意一种。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明技术方案采用磁性颗粒负载壳聚糖复合材料并通过包覆制备微球材料，通过壳聚糖在酸性的制备条件下沉淀在四氧化三铁表面上的，形成球形的约束力较大，同时，壳聚糖上的氨基和聚丙烯酸上的羧基相互作用，能够形成更好的球形，同时包裹多个磁微球，并填充至经硅溶胶包覆改性后的多孔氮化硅颗粒，由于硅溶胶材料负载磁性颗粒并包覆填充至多孔微球内部孔隙和表面，磁性微球和包覆层形成有效结合，将凝胶树脂有效填充至氮化硅孔隙中，形成嵌合模型，同时将其添加至涂料中后，涂料中有机树脂与凝胶树脂有效结合，通过锚固点结合型的部位，进一步改善无机填充材料与有机硅树脂之间的结合强度，改善材料的结合性能，提高材料的导热和散热强度；
（2）本发明技术方案采用粉煤灰材料为原料制备碳化硅复合填料并添加至材料内部，由于碳化硅材料的有效填充，随着填料量的增加使其排列逐渐紧密，在微观上形成连续的网络结构，从而使热量更容易传递出来，同时填料均匀分散且彼此间连接紧密，此时的ｓ碳化硅微观辐射面积最大，通过碳化硅粒子分布均匀、连接紧密，表面缺陷少，填料彼此连接产生的间隙小，且在相同的质量下，填料粒径越小，单位体积内的粒子数越多，彼此间的热流通道就越容易形成，同时复合形成的涂料材料中，有机硅基体树脂具有优良的耐温性，此外，加入的耐高温sic填料进一步提高了涂层的热稳定性，同时本发明采用的碳化硅材料填料粒径小，对提高涂料热稳定性好，这是由于在相同质量条件下，填料粒径越小，就有更多的粒子分布在涂料中，从而能更好地抑制有机分子的受热运动，改善材料的结构性能和散热性能。
具体实施方式
按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、1～3份氯化铁、3～5份亚硫酸钠和1～2份氢氧化钠置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为45～50ml/min，在氮气气氛、45～55℃下保温反应10～15min，搅拌混合并静置冷却至室温，得改性液，再按重量份数计，分别称量45～50份质量分数1％乙酸溶液、10～15份改性液和1～2份壳聚糖置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数1％氢氧化钠调节ph至7.0，搅拌混合得基体液，按重量份数计，分别称量45～50份基体液、10～15份丙烯酸和0.1～0.2份k2s2o8引发剂置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为15～20ml/min，待通入完成后，再在75～80℃下保温反应25～30min，收集得反应液并按质量比1:15，将质量分数25％戊二醛溶液滴加至反应液中，搅拌混合并保温交联45～60min，收集得分散液并过滤，收集滤饼并真空冷冻干燥，得干燥改性颗粒；按质量比1:5，将质量分数15％氯化铁溶液滴加至固含量30％硅溶胶中，搅拌混合得包覆改性液，按重量份数计，分别称量45～50份粉煤灰、10～15份石英粉置于研磨机中研磨粉碎并过150目筛，得过筛粉末并按重量份数计，分别称量45～50份质量分数1％氯化亚铁溶液、25～30份去离子水、6～8份200目桃胶颗粒和10～15份过筛粉末置于搅拌机中，搅拌混合并收集得混合浆液，将混合浆液浇注至模具中，在100～110℃下干燥至恒重后，按5℃/min升温至1250～1500℃，保温煅烧3～5h，静置冷却至室温，破碎并研磨过200目筛，得填充改性颗粒；再按质量比1:5:10，干燥改性颗粒、包覆改性液与200目多孔氮化硼颗粒搅拌混合研磨分散，收集分散颗粒并置于45～50℃下干燥6～8h，得填料颗粒；按重量份数计，分别称量45～50份水性有机硅树脂、3～5份填充改性颗粒、10～15份填料颗粒和3～5份流平剂置于搅拌机中，搅拌混合并收集混合浆液，即可制备得所述的高结合型高散热涂料；所述的流平剂为byk-333流平剂和byk-346流平剂中的任意一种；所述的水性有机硅树脂为水性有机硅树脂e-44和水性有机硅树脂e-51中的任意一种。
按重量份数计，分别称量45份去离子水、1份氯化铁、3份亚硫酸钠和1份氢氧化钠置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为45ml/min，在氮气气氛、45℃下保温反应10min，搅拌混合并静置冷却至室温，得改性液，再按重量份数计，分别称量45份质量分数1％乙酸溶液、10份改性液和1份壳聚糖置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数1％氢氧化钠调节ph至7.0，搅拌混合得基体液，按重量份数计，分别称量45份基体液、10份丙烯酸和0.1份k2s2o8引发剂置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为15ml/min，待通入完成后，再在75℃下保温反应25min，收集得反应液并按质量比1:15，将质量分数25％戊二醛溶液滴加至反应液中，搅拌混合并保温交联45min，收集得分散液并过滤，收集滤饼并真空冷冻干燥，得干燥改性颗粒；按质量比1:5，将质量分数15％氯化铁溶液滴加至固含量30％硅溶胶中，搅拌混合得包覆改性液，按重量份数计，分别称量45份粉煤灰、10份石英粉置于研磨机中研磨粉碎并过150目筛，得过筛粉末并按重量份数计，分别称量45份质量分数1％氯化亚铁溶液、25份去离子水、6份200目桃胶颗粒和10份过筛粉末置于搅拌机中，搅拌混合并收集得混合浆液，将混合浆液浇注至模具中，在100℃下干燥至恒重后，按5℃/min升温至1250℃，保温煅烧3h，静置冷却至室温，破碎并研磨过200目筛，得填充改性颗粒；再按质量比1:5:10，干燥改性颗粒、包覆改性液与200目多孔氮化硼颗粒搅拌混合研磨分散，收集分散颗粒并置于45℃下干燥6h，得填料颗粒；按重量份数计，分别称量45份水性有机硅树脂、3份填充改性颗粒、10份填料颗粒和3份流平剂置于搅拌机中，搅拌混合并收集混合浆液，即可制备得所述的高结合型高散热涂料；所述的流平剂为byk-333流平剂和byk-346流平剂中的任意一种；所述的水性有机硅树脂为水性有机硅树脂e-44和水性有机硅树脂e-51中的任意一种。
按重量份数计，分别称量47份去离子水、2份氯化铁、4份亚硫酸钠和1份氢氧化钠置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为47ml/min，在氮气气氛、50℃下保温反应13min，搅拌混合并静置冷却至室温，得改性液，再按重量份数计，分别称量47份质量分数1％乙酸溶液、13份改性液和1.5份壳聚糖置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数1％氢氧化钠调节ph至7.0，搅拌混合得基体液，按重量份数计，分别称量47份基体液、13份丙烯酸和0.15份k2s2o8引发剂置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为17ml/min，待通入完成后，再在77℃下保温反应27min，收集得反应液并按质量比1:15，将质量分数25％戊二醛溶液滴加至反应液中，搅拌混合并保温交联52min，收集得分散液并过滤，收集滤饼并真空冷冻干燥，得干燥改性颗粒；按质量比1:5，将质量分数15％氯化铁溶液滴加至固含量30％硅溶胶中，搅拌混合得包覆改性液，按重量份数计，分别称量47份粉煤灰、13份石英粉置于研磨机中研磨粉碎并过150目筛，得过筛粉末并按重量份数计，分别称量47份质量分数1％氯化亚铁溶液、27份去离子水、7份200目桃胶颗粒和135份过筛粉末置于搅拌机中，搅拌混合并收集得混合浆液，将混合浆液浇注至模具中，在105℃下干燥至恒重后，按5℃/min升温至1375℃，保温煅烧4h，静置冷却至室温，破碎并研磨过200目筛，得填充改性颗粒；再按质量比1:5:10，干燥改性颗粒、包覆改性液与200目多孔氮化硼颗粒搅拌混合研磨分散，收集分散颗粒并置于47℃下干燥7h，得填料颗粒；按重量份数计，分别称量47份水性有机硅树脂、4份填充改性颗粒、13份填料颗粒和4份流平剂置于搅拌机中，搅拌混合并收集混合浆液，即可制备得所述的高结合型高散热涂料；所述的流平剂为byk-333流平剂和byk-346流平剂中的任意一种；所述的水性有机硅树脂为水性有机硅树脂e-44和水性有机硅树脂e-51中的任意一种。
按重量份数计，分别称量50份去离子水、3份氯化铁、5份亚硫酸钠和2份氢氧化钠置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为50ml/min，在氮气气氛、55℃下保温反应15min，搅拌混合并静置冷却至室温，得改性液，再按重量份数计，分别称量50份质量分数1％乙酸溶液、15份改性液和2份壳聚糖置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数1％氢氧化钠调节ph至7.0，搅拌混合得基体液，按重量份数计，分别称量50份基体液、15份丙烯酸和0.2份k2s2o8引发剂置于三口烧瓶中，搅拌混合并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为20ml/min，待通入完成后，再在80℃下保温反应30min，收集得反应液并按质量比1:15，将质量分数25％戊二醛溶液滴加至反应液中，搅拌混合并保温交联60min，收集得分散液并过滤，收集滤饼并真空冷冻干燥，得干燥改性颗粒；按质量比1:5，将质量分数15％氯化铁溶液滴加至固含量30％硅溶胶中，搅拌混合得包覆改性液，按重量份数计，分别称量50份粉煤灰、15份石英粉置于研磨机中研磨粉碎并过150目筛，得过筛粉末并按重量份数计，分别称量50份质量分数1％氯化亚铁溶液、30份去离子水、8份200目桃胶颗粒和15份过筛粉末置于搅拌机中，搅拌混合并收集得混合浆液，将混合浆液浇注至模具中，在110℃下干燥至恒重后，按5℃/min升温至1500℃，保温煅烧5h，静置冷却至室温，破碎并研磨过200目筛，得填充改性颗粒；再按质量比1:5:10，干燥改性颗粒、包覆改性液与200目多孔氮化硼颗粒搅拌混合研磨分散，收集分散颗粒并置于50℃下干燥8h，得填料颗粒；按重量份数计，分别称量50份水性有机硅树脂、5份填充改性颗粒、15份填料颗粒和5份流平剂置于搅拌机中，搅拌混合并收集混合浆液，即可制备得所述的高结合型高散热涂料；所述的流平剂为byk-333流平剂和byk-346流平剂中的任意一种；所述的水性有机硅树脂为水性有机硅树脂e-44和水性有机硅树脂e-51中的任意一种。
将本发明制备的高结合型高散热涂料及市售的散热涂料进行检测，具体检测结果如下表表1：
测试方法：
附着力测试：本实验根据iso2409-2007划格法，采用f107划格器对涂层进行附着力的测定；
导热系数测试：本实验选用瞬态平板热源法进行导热系数测定，测试仪器是瑞典hotdisk公司生产的热传导分析仪（hotdisktps2500）。
表1高结合型高散热涂料性能表征
由表1可知本发明制备的高结合型高散热涂料，附着力好，导热性能好，散热性能佳，具有广阔的市场价值和应用前景。