專利名稱：新型復(fù)合型電磁波屏蔽涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電磁波屏蔽涂料領(lǐng)域，具體涉及一種添加有新型導(dǎo)電填料的新型復(fù)合型電磁波屏蔽涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，電磁波屏蔽材料的研制與開發(fā)越來越受到人們的重視，如中國(guó)專利ZL97107514公開了“電磁波屏蔽涂料的原料混合物及其制備方法”、中國(guó)專利ZL 97107515公開了“電磁波屏蔽涂料的原料混合物及其制備方法”等。通常，電磁波屏蔽涂料主要由成膜樹脂和導(dǎo)電填料組成，其中導(dǎo)電填料是決定涂料電磁屏蔽效果優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。關(guān)于導(dǎo)電填料，微米級(jí)鎳粉以其綜合性能好和價(jià)格便宜被普遍選用，但其電磁屏蔽效能比較低，且不能在寬頻范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)屏蔽，此外它對(duì)于電磁波的屏蔽主要是靠反射來實(shí)現(xiàn)，容易形成電磁波的二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題是在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種新型復(fù)合型電磁波屏蔽涂料及其制備方法，主要是在涂料制備過程中引入吸波性能較好的含鐵磁性物質(zhì)，一方面增加涂層的電磁屏蔽性能，另一方面減少反射損耗，可有效避免對(duì)環(huán)境的二次污染。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案根據(jù)電磁波屏蔽理論，用微米級(jí)鎳粉和含鐵磁性物質(zhì)的混合物代替單一的鎳粉作為導(dǎo)電填料。本發(fā)明提供的電磁屏蔽涂料，其組分包括成膜樹脂、微米級(jí)鎳粉、含鐵磁性物質(zhì)、偶聯(lián)劑和分散劑，各組分的重量百分含量為微米級(jí)鎳粉 45.6～60.7％含鐵磁性物質(zhì)6.5～1 5.2％成膜樹脂29.9～39.5％
偶聯(lián)劑0.6～1.3％分散劑0.6～1.3％。
含鐵磁性物質(zhì)至少為四氧化三鐵、羰基鐵粉中的一種，粒徑為微米級(jí)。微米級(jí)鎳粉和含鐵磁性物質(zhì)的總含量應(yīng)控制在58～70％之間，超過這一含量則會(huì)導(dǎo)致涂層的機(jī)械性能下降，涂層易產(chǎn)生開裂、脫落等；而低于這一含量則達(dá)不到所要求的屏蔽性能。偶聯(lián)劑和分散劑量過少不能使鎳粉在體系中充分分散，量過多則會(huì)使涂層的屏蔽性能下降。
上述涂料的制備工藝流程如下1、配比微米級(jí)鎳粉 45.6～60.7％含鐵磁性物質(zhì)6.5～15.2％成膜物質(zhì)29.9～39.5％偶聯(lián)劑 0.6～1.3％分散劑 0.6～1.3％2、偶聯(lián)劑溶液的配制偶聯(lián)劑溶液由偶聯(lián)劑經(jīng)溶劑稀釋而成，配制在常溫下進(jìn)行，充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯?；偶?lián)劑與溶劑的配比為偶聯(lián)劑∶溶劑＝1.7％～4.8％∶95.2％～98.3％；偶聯(lián)劑可選用鈦酸酯、硅烷偶聯(lián)劑中的一種溶劑可至少選用乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、丙酮、甲乙酮、乙醇中的一種。
3、鎳粉和含鐵磁性物質(zhì)的表面處理在常溫下將微米級(jí)鎳粉和含鐵磁性物質(zhì)放入加有分散劑的偶聯(lián)劑溶液內(nèi)予以攪拌、分散，然后過濾、烘干。烘干的最佳溫度為60～80℃。
4、涂料制備涂料制備在常溫下進(jìn)行。涂料配制的原料為成膜樹脂、經(jīng)表面處理后的微米級(jí)鎳粉、含鐵磁性物質(zhì)及溶劑。將這些原料混合，充分分散，最后加稀釋劑調(diào)節(jié)粘度，即制成涂料。
成膜樹脂選用環(huán)氧樹脂、聚氨酯、醇酸樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂中的一種；溶劑至少選用甲苯、二甲苯、丙酮、乙醇、乙酸甲酯、乙酸丁酯、甲乙酮中的一種；分散劑至少選用有機(jī)膨潤(rùn)土和二氧化硅中的一種。
用上述方法制備的涂料，使用時(shí)采用常規(guī)冷噴涂設(shè)備噴涂或者采用刷涂，在室溫下干燥和固化。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、所提供的涂料在寬頻區(qū)域?qū)﹄姶挪ㄓ泻芎玫奈铡?br> 2、與以單一微米級(jí)鎳粉為導(dǎo)電填料的涂料相比，對(duì)電磁波的吸收增大，可有效避免對(duì)環(huán)境的二次電磁波污染。
3、干燥和固化在室溫下進(jìn)行，節(jié)約能源使用方便。
4、涂料的制備方法簡(jiǎn)單、易于操作、完全使用常規(guī)設(shè)備，性價(jià)比高，便于推廣。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1本實(shí)施例的工藝流程及工藝參數(shù)如下1、配料微米級(jí)鎳粉46.1％含鐵磁性物質(zhì) 13.2％成膜物質(zhì) 39.5％偶聯(lián)劑0.6％分散劑0.6％2、偶聯(lián)劑溶液的配制偶聯(lián)劑選用鈦酸酯，溶劑選用乙酸乙酯，鈦酸酯與乙酸乙酯的配比為鈦酸酯∶乙酸乙酯＝3.8％∶96.2％，配制時(shí)將他們?cè)诔叵禄旌希浞謹(jǐn)嚢杈鶆颉?br> 3、微米級(jí)鎳粉和含鐵磁性物質(zhì)的表面處理將粒徑為2微米的鎳粉和羰基鐵粉放入配制好的偶聯(lián)劑溶液內(nèi)，用球磨機(jī)研磨10分鐘，然后除去多余的溶劑，在60℃下烘干。
4、涂料的配制涂料制備在常溫下進(jìn)行。成膜樹脂選用丙烯酸樹脂；溶劑選用乙酸乙酯；偶聯(lián)劑選用鈦酸酯；分散劑選用有機(jī)膨潤(rùn)土。
首先將經(jīng)過表面處理的鎳粉和羰基鐵粉與加有分散劑的丙烯酸樹脂在球磨機(jī)中球磨15分鐘，最后加入稀釋劑乙酸乙酯，調(diào)節(jié)粘度即可制得成品涂料。經(jīng)相應(yīng)體積電阻率和屏蔽性能的計(jì)算分析，在1MHz～1000MHz范圍內(nèi)，電磁屏蔽性能在涂層厚度200μm時(shí)可以達(dá)到38～62dB。
實(shí)施例2本實(shí)施例的工藝流程及工藝參數(shù)如下1、配料微米級(jí)鎳粉 52.8％含鐵磁性物質(zhì) 10.6％成膜物質(zhì) 35.2％偶聯(lián)劑 0.7％分散劑 0.7％2、偶聯(lián)劑溶液的配制偶聯(lián)劑選用鈦酸酯，溶劑選用乙酸乙酯，鈦酸酯與乙酸乙酯的配比為鈦酸酯∶乙酸乙酯＝3.8％∶96.2％，將他們?cè)诔叵禄旌?，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?br> 3、微米級(jí)鎳粉和含鐵磁性物質(zhì)的表面處理將粒徑為2微米的鎳粉和羰基鐵粉放入配制好的偶聯(lián)劑溶液內(nèi)，用球磨機(jī)研磨10分鐘劑，然后除去多余的溶劑，在60℃下烘干。
4、涂料的配制涂料制備在常溫下進(jìn)行。成膜樹脂選用丙烯酸樹脂；溶劑選用乙酸乙酯；偶聯(lián)劑選用鈦酸酯；分散劑選用有機(jī)膨潤(rùn)土。
首先將經(jīng)過表面處理的鎳粉和羰基鐵粉與加有分散劑的丙烯酸樹脂在球磨機(jī)中球磨15分鐘，最后加入稀釋劑乙酸乙酯，調(diào)節(jié)粘度即可制得成品涂料。經(jīng)相應(yīng)體積電阻率和屏蔽性能的計(jì)算分析，在1MHz～1000MHz范圍內(nèi)，電磁屏蔽性能在涂層厚度200μm時(shí)可以達(dá)到38～62dB。
實(shí)施例3本實(shí)施例的工藝流程及工藝參數(shù)如下1、配料微米級(jí)鎳粉 60.6％含鐵磁性物質(zhì)7.6％成膜物質(zhì)30.3％偶聯(lián)劑 0.75％分散劑 0.75％2、偶聯(lián)劑溶液的配制偶聯(lián)劑選用鈦酸酯，溶劑選用乙酸乙酯，鈦酸酯與乙酸乙酯的配比為鈦酸酯∶乙酸乙酯＝3.8％∶96.2％，配制時(shí)將他們?cè)诔叵禄旌?，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?br> 3、微米級(jí)鎳粉和鐵磁性物質(zhì)的表面處理將粒徑為2微米的鎳粉和羰基鐵粉放入配制好的偶聯(lián)劑溶液內(nèi)，用球磨機(jī)研磨10分鐘劑，然后除去多余的溶劑，在60℃下烘干。
4、涂料的配制涂料制備在常溫下進(jìn)行。成膜樹脂選用丙烯酸樹脂；溶劑選用乙酸乙酯；偶聯(lián)劑選用鈦酸酯；分散劑選用有機(jī)膨潤(rùn)土。
首先將經(jīng)過表面處理的鎳粉和羰基鐵粉與加有分散劑的丙烯酸樹脂在球磨機(jī)中球磨15分鐘，即可達(dá)到分散的要求，最后加入稀釋劑乙酸乙酯，調(diào)節(jié)粘度即可制得成品涂料。經(jīng)相應(yīng)體積電阻率和屏蔽性能的計(jì)算分析，在1MHz～1000MHz范圍內(nèi)，電磁屏蔽性能在涂層厚度200μm時(shí)可以達(dá)到38～62dB。
實(shí)施例4本實(shí)施例的工藝流程及工藝參數(shù)如下1、配料微米級(jí)鎳粉 45.6％含鐵磁性物質(zhì)15.2％成膜物質(zhì)36.9％偶聯(lián)劑 1.0％分散劑 1.3％2、偶聯(lián)劑溶液的配制偶聯(lián)劑選用鈦酸酯，溶劑選用乙酸乙酯，鈦酸酯與乙酸乙酯的配比為鈦酸酯∶乙酸乙酯＝3.8％∶96.2％，配制時(shí)將他們?cè)诔叵禄旌?，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?br> 3、微米級(jí)鎳粉和鐵磁性物質(zhì)的表面處理將粒徑為2微米的鎳粉和羰基鐵粉放入配制好的偶聯(lián)劑溶液內(nèi)，用球磨機(jī)研磨10分鐘劑，然后除去多余的溶劑，在60℃下烘干。
4、涂料的配制涂料制備在常溫下進(jìn)行。成膜樹脂選用丙烯酸樹脂；溶劑選用乙酸甲酯；偶聯(lián)劑選用鈦酸酯；分散劑選用有機(jī)膨潤(rùn)土。
首先將經(jīng)過表面處理的鎳粉和羰基鐵粉與加有分散劑的丙烯酸樹脂在球磨機(jī)中球磨15分鐘，即可達(dá)到分散的要求，最后加入稀釋劑乙酸乙酯，調(diào)節(jié)粘度即可制得成品涂料。經(jīng)相應(yīng)體積電阻率和屏蔽性能的分析測(cè)試，在1MHz～1000MHz范圍內(nèi)，電磁屏蔽性能在涂層厚度200μm時(shí)可以達(dá)到38～62dB。
實(shí)施例5本實(shí)施例的工藝流程及工藝參數(shù)如下1、配料微米級(jí)鎳粉 60.7％含鐵磁性物質(zhì)6.5％成膜物質(zhì)31.5％偶聯(lián)劑 1.3％分散劑 1.0％2、偶聯(lián)劑溶液的配制偶聯(lián)劑選用鈦酸酯，溶劑選用乙酸乙酯，鈦酸酯與乙酸乙酯的配比為鈦酸酯∶乙酸乙酯＝3.8％∶96.2％，配制時(shí)將他們?cè)诔叵禄旌?，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?br> 3、微米級(jí)鎳粉和鐵磁性物質(zhì)的表面處理將粒徑為2微米的鎳粉和羰基鐵粉放入配制好的偶聯(lián)劑溶液內(nèi)，用球磨機(jī)研磨10分鐘劑，然后除去多余的溶劑，在60℃下烘干。
4、涂料的配制涂料制備在常溫下進(jìn)行。成膜樹脂選用丙烯酸樹脂；溶劑選用乙酸甲酯；偶聯(lián)劑選用鈦酸酯；分散劑選用有機(jī)膨潤(rùn)土。
首先將經(jīng)過表面處理的鎳粉和羰基鐵粉與加有分散劑的丙烯酸樹脂在球磨機(jī)中球磨15分鐘，即可達(dá)到分散的要求，最后加入稀釋劑乙酸乙酯，調(diào)節(jié)粘度即可制得成品涂料。經(jīng)相應(yīng)體積電阻率和屏蔽性能的分析測(cè)試，在1MHz～1000MHz范圍內(nèi)，電磁屏蔽性能在涂層厚度200μm時(shí)可以達(dá)到38～62dB。
權(quán)利要求
1.一種新型復(fù)合型電磁波屏蔽涂料，其組分包括成膜樹脂、導(dǎo)電填料、偶聯(lián)劑和分散劑，其特征在于導(dǎo)電填料為微米級(jí)鎳粉和含鐵磁性物質(zhì)的混合，且各組分的重量百分含量為微米級(jí)鎳粉 45.6～60.7％含鐵磁性物質(zhì) 6.5～15.2％成膜樹脂 29.9～39.5％偶聯(lián)劑 0.6～1.3％分散劑 0.6～1.3％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波屏蔽涂料，其特征在于所述的微米級(jí)鎳粉與含鐵磁性物質(zhì)的總含量為58～70wt％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁波屏蔽涂料，其特征在于所述的含鐵磁性物質(zhì)為羰基鐵粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁波屏蔽涂料，其特征在于所述的含鐵磁性物質(zhì)的粒徑為微米級(jí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁波屏蔽涂料，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁波屏蔽涂料，其特征在于所述的分散劑為有機(jī)膨潤(rùn)土。
7.一種制備如權(quán)利要求1所述的電磁波屏蔽涂料的方法，其特征在于工藝流程包括以下步驟(1)根據(jù)涂料組成配料；(2)配制偶聯(lián)劑溶液偶聯(lián)劑溶液由偶聯(lián)劑經(jīng)溶劑稀釋而成，配制在常溫下進(jìn)行，充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯?；偶?lián)劑與溶劑的配比為偶聯(lián)劑∶溶劑＝1.7％～4.8％∶95.2％～98.3％；溶劑選用乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、丙酮、甲乙酮、乙醇中的至少一種；(3)微米級(jí)鎳粉和含鐵磁性物質(zhì)的表面處理在常溫下將微米級(jí)鎳粉和含鐵磁性物質(zhì)放入加有分散劑的偶聯(lián)劑溶液內(nèi)球磨、分散，然后過濾、烘干；(4)涂料配制涂料制備在常溫下進(jìn)行，將成膜樹脂、經(jīng)表面處理后的微米級(jí)鎳粉及含鐵磁性物質(zhì)、溶劑混合，充分分散，最后加稀釋劑調(diào)節(jié)粘度，即制成涂料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于所述微米級(jí)鎳粉和含鐵磁性物質(zhì)表面處理時(shí)，烘干的溫度為60～80℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型復(fù)合型電磁波屏蔽涂料及其制備方法，新型復(fù)合型電磁屏蔽涂料的組成包括成膜樹脂、導(dǎo)電填料、偶聯(lián)劑和分散劑，其特征在于導(dǎo)電填料為微米級(jí)鎳粉和含鐵磁性物質(zhì)的混合，且各組分的重量百分含量為微米級(jí)鎳粉45.6～60.7％，含鐵磁性物質(zhì)6.5～15.2％，成膜樹脂29.9～39.5％，偶聯(lián)劑0.6～1.3％，分散劑0.6～1.3％。制備工藝流程分偶聯(lián)劑溶液的配制、鎳粉及含鐵磁性物質(zhì)的表面偶聯(lián)處理、涂料配制等。該涂料所形成的涂層具有良好的電磁波屏蔽效能，且可有效避免電磁波的二次污染。
文檔編號(hào)C09D5/00GK1709989SQ20051005003
公開日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者胡小良, 王立, 陳旭, 陳濤 申請(qǐng)人:寧波永發(fā)集團(tuán)有限公司, 浙江大學(xué)