石墨烯/氧化铝/水性有机硅改性丙烯酸树脂导热散热涂层的制备及性能表征

摘要

[目的]将氧化铝（Al₂O₃）和石墨烯（Ge）两种填料混合引入水性有机硅改性丙烯酸树脂（W）涂层，以提高其导热散热性能。[方法]探讨了不同氧化铝含量条件下添加石墨烯对水性有机硅改性丙烯酸树脂涂层力学、导热散热及耐温性能的影响。按相关国标测试了涂层的附着力、铅笔硬度及耐冲击性，用导热仪和热电偶测试了涂层的热导率和散热速率，对涂层进行热重分析（TGA），用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）考察了涂层的微观形貌。[结果]随着氧化铝含量增加，引入石墨烯能提升涂层的力学、导热散热及耐温性能。对于氧化铝含量为70%的水性有机硅改性丙烯酸树脂涂层，加入少量的石墨烯是有效果的，但添加过多会导致涂层性能变差。最佳的石墨烯引入量约是0.4%（质量分数），所得涂层的热导率为2.116 W/（m·K），与纯水性有机硅改性丙烯酸树脂涂层相比提升了近20倍。[结论]在一定的添加范围内，氧化铝和石墨烯作为混合填料可有效提高水性有机硅改性丙烯酸树脂涂层的力学和热学性能。

关键词

水性有机硅改性丙烯酸树脂 / 石墨烯 / 氧化铝 / 复合涂层 / 热导率 / 散热 / 力学性能