CN101045845B - 电磁波屏蔽涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

电磁波屏蔽涂料及其制备方法，主要涉及电磁波屏蔽涂料技术，本发明包括以下组分，其含量为：水溶性聚氨酯树脂20～30份片状银粉15～20份银包铜粉15～20份磁性纤维1～3份KH550硅烷偶联剂0.5～1份水和乙醇混和溶剂20～40份以上份数为重量份数。本发明的的有益效果是应用频带宽、厚度薄、附着力高、涂层坚固、屏蔽效能高、使用环境广、绿色环保。

Description

电磁波屏蔽涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电磁波屏蔽涂料技术，特别涉及水性屏蔽涂料配方及其制备方法。

背景技术

以计算机、通讯机为代表的电子信息设备在正常工作时产生的电磁信息泄漏给信息安全带来的危害日渐突出，信息泄漏已经引起了社会各界的关注。尤其是近几年，窃密与反窃密斗争已发展成为高技术条件下的激烈电子对抗，因此防止信息泄漏、保障信息安全已成为世界各国尤其是军事部门重要的研究课题。

随着电子工业的高速发展，各类电子仪器广泛应用于各行各业及家庭，在给人们带来很大方便的同时，也带来了一系列电磁波干扰的负面影响。一方面，与我们日常工作与生活密切相关的电磁辐射源如移动电话、计算机、游戏机、微波炉和彩色电视机等由于距离甚近，会形成强辐射，对人体健康构成威胁。另一方面，强大的电磁污染必将导致大量的无屏障保护的电子设备在使用中出现误操作、功能串换、杂音、图像紊乱、电波障碍、通讯干扰、机要信息泄漏等情况。电磁干扰辐射还可能造成政治、军事、经济和工业等保密信息的泄密。

通过在这些系统或器件的电磁波泄漏处涂覆屏蔽涂料，可有效减少电磁信号的泄漏，降低系统之间的相互影响，保障信息安全。传统溶剂型屏蔽涂料在使用过程中不可避免的会挥发出大量有害物质，对环境和人们的身心健康造成有害影响，因此屏蔽涂料水性化是屏蔽涂料发展的重点趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种理化性能优良、绿色环保、宽频带和高屏蔽效能的水性电磁波屏蔽材料。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，电磁波屏蔽涂料，包括以下组分，其含量为：

水溶性聚氨酯树脂                        20～30份

片状银粉                                15～20份

银包铜粉                                15～20份

磁性纤维                                1～3份

KH550硅烷偶联剂                         0.5～1份

水和乙醇混和溶剂                        20～40份

以上份数为重量份数。

进一步的说，还包括0.5～1份白碳黑。所述磁性纤维为FeCuNbSiB磁性纤维。

更进一步的，还包括：

水溶性分散剂                            0.5～1份

消泡剂                                  0.1～0.3份

以上份数为重量份数。

本发明还提供一种电磁波屏蔽涂料的制备方法，其特征在于，工艺流程为：

(1)按比例将片状银粉、银包铜粉和FeCuNbSiB磁性纤维加入混合均匀的1％KH550乙醇溶液中，超声分散60分钟；

(2)加热，自然冷却后分散，经抽滤后干燥得到预处理填料；

(3)依涂料的配方，将水溶性树脂、水与乙醇混合溶剂、白碳黑和水性丙烯酸分散剂充分混合，搅拌均匀，让水溶性树脂在水性溶剂体系得到充分均匀的分散，制成甲组分；

(4)将预处理填料、偶联剂和混合乙醇溶剂分散，制成乙组分；

(5)将甲乙两组分混合均匀，再高速分散制成屏蔽涂料。

所述水溶性树脂为水溶性聚氨酯树脂。

本发明的有益效果在于：

1、应用频带宽。该水性涂料使用频率从50MHz～18GHz频率范围内均可达到-50dB以上的屏蔽效能。

2、厚度薄。屏蔽涂层厚度在低于80μm的情况下即可达到优异的屏蔽效果。

3、附着力高。按GB1720-1979漆膜附着力测定法测试附着力，可达到1～2级。

4、涂层坚固。按GB1768-79测试涂层的耐磨性，小于0.009g/cm³；按GB6739-86测试涂层铅笔硬度，达到H级别以上。

5、屏蔽效能高。根据使用情况的不同，涂层屏蔽效能可达到-50dB～-70dB，更大的厚度可获得更好的屏蔽性能。

6、使用环境广。该屏蔽涂层按GJB360A的要求在-55℃～125℃下进行温度冲击试验后，屏蔽效能仍然可以达到未冲击前指标。

7、绿色环保。该屏蔽涂层采用水性体系，未含任何有毒的有机试剂，对环境无污染，属绿色环保型涂料。

具体实施方式

本实施方式的份数为重量份数。

实施例1：

本实施例的涂料的组分及组分含量为：

水溶性聚氨酯树脂                    20份

片状银粉                            20份

银包铜粉                            15份

磁性纤维                            1份

水和乙醇混和溶剂                    20份

KH550硅烷偶联剂                     0.5份

实施例2：

本实施例的涂料的组分及组分含量为：

水溶性聚氨酯树脂17-36c              23份

片状银粉(-500目)                    16.3份

树枝状银包铜粉(-400目)              20份

磁性纤维                            3份

水和乙醇混和溶剂                    35份

水溶性分散剂                        0.5份

消泡剂                              0.2份

KH550硅烷偶联剂                     1份

白碳黑                                    1份

实施例3：

本实施例的涂料的组分及组分含量为：

水溶性聚氨酯树脂17-36c                    30份

片状银粉(-500目)                          15份

树枝状银包铜粉(-400目)                    20份

磁性纤维                                  3份

水和乙醇混和溶剂                          40份

水溶性分散剂                              0.5份

消泡剂                                    0.1份

KH550硅烷偶联剂                           1份

白碳黑                                    0.5份

实施例4：

本实施例的涂料的组分及组分含量为：

水溶性聚氨酯树脂17-36c                  25份

片状银粉(-500目)                        18份

树枝状银包铜粉(-400目)                  18份

磁性纤维                                2份

水和乙醇混和溶剂                        30份

水溶性分散剂                            1份

消泡剂                                  0.3份

KH550硅烷偶联剂                         0.7份

白碳黑                     1份

实施例5：

制备工艺：

步骤1：化学镀配方工艺。

(1)银氨溶液的配制：称取硝酸银30g，充分溶解于500mL蒸馏水中，不断搅拌银液，缓慢加入氨水直至生成沉淀物。继续添加氨水直至沉淀物完全溶解，然后加21g氢氧化钠，此时溶液变成黑色，再加入氨水，使溶液清澈透明为止。

(2)还原剂的配制：将葡萄糖22.5g，酒石酸钾钠5g依次溶解于500mL蒸馏水中，煮沸10分钟后冷却至室温，再加入50mL乙醇。

(3)使用时将银氨溶液和还原剂溶液按体积1∶1混合均匀，混合液为黑色。

步骤2：化学镀工艺。

(1)将铜粉(-400目)常温置于5％稀硫酸溶液一小时。然后将该铜粉在室温下敏化5分钟(敏化液配方为：SnCl₂.2H₂O，20g/L；37％盐酸，40mL/L)。将敏化后的铜粉加入还原液中，加入适量分散剂，搅拌下加入银氨溶液，室温条件下反应1小时。

(2)一次镀银后的铜粉在室温下硫酸浸泡5分钟进行酸洗，然后进行二次镀银，即将铜粉加入还原液中，再加入适量分散剂，搅拌下加入银氨溶液，室温条件下反应15～30min。在真空度为0.1MPa，温度为70℃的DZF-300型真空干燥箱干燥10小时。

步骤3：填料预处理工艺。

将32.6g片状银粉、40g树枝状银包铜粉和6gFeCuNbSiB磁性纤维加入混合均匀的100g1％KH550乙醇溶液中，超声分散60分钟，置于60℃烘箱加热60分钟，自然冷却后采用高速分散机转速为3000r/min分散10分钟，经抽滤后置于真空度0.1MPa、70℃真空干燥箱干燥10小时。

步骤4：屏蔽涂料制备工艺。

依据水性屏蔽涂料的配方工艺，将23份水溶性聚氨酯树脂17-36c、20份水与乙醇混合溶剂、1份白碳黑和0.5份水性丙烯酸分散剂充分混合，搅拌均匀，让树脂在水性溶剂体系得到充分均匀的分散，制成甲组分。再将39.3份预处理填料、1份偶联剂和15份混合乙醇溶剂，采用GFJ-0.4A型高速分散机3500r/min分散30分钟，制成乙组分。最后将甲乙两组分混合均匀，再高速分散30分钟制成单组分屏蔽涂料。

步骤5：屏蔽涂料施工工艺。

(1)对于塑料或金属应使工件表面无塑料脱模剂或金属油污，以免影响涂层与工件的结合。另外，增大工件的表面粗糙度，也能使涂层在工件表面有较好的附着力。对于过光滑的表面可先用细砂纸打毛，并清除由于砂磨而引起的细灰，以保证涂层的附着力。

(2)在喷涂时，将工件固定，把搅拌均匀的涂料倒入喷枪的盛料杯中。在一定的压力下，调节喷枪的气流量和喷出液面的宽度，保持适当的喷枪与工件的距离，将涂料均匀的涂于工件上。喷涂时空气压力可控制在1.5-2.5kg/cm²，喷枪嘴与工件的距离为20-40cm。压力过大，易于形成流挂，压力过低则容易堵塞喷头。涂料施工中，涂层的厚度通过配方计算并称量工件重量来控制。

(3)工件施工应在常温下阴干，待水分自然挥发至表干后，放入烘箱内彻底烘干方可形成坚固涂层。

Claims (4)

1.电磁波屏蔽涂料，其特征在于，包括以下组分，其含量为：

水溶性聚氨酯树脂         20～30份

片状银粉                 15～20份

银包铜粉                 15～20份

磁性纤维                 1～3份

KH550硅烷偶联剂          0.5～1份

水和乙醇混和溶剂         20～40份

以上份数为重量份数。

2.如权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，还包括0.5～1份白碳黑。

3.如权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，所述磁性纤维为FeCuNbSiB磁性纤维。

4.如权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，还包括：

水溶性分散剂             0.5～1份

消泡剂                   0.1～0.3份

以上份数为重量份数。