CN101629029A - 一种人防工程电磁屏蔽涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人防工程电磁屏蔽涂料，分为油性和水性。所述涂料由底漆和面漆组成，按质量百分比计，所述底漆包括：成膜物25－35％，导电填料40－50％，助剂5－6％，溶剂20－35％；所述面漆包括：成膜物45－55％，纳米氧化物5－6％，助剂2－4％，溶剂35－45％。本发明的涂料具有良好的理化性能和很宽的频段屏蔽，能够防止电磁波干扰，在防止电磁辐射对电子设备和人类健康威胁方面具有积极的作用，适用于建筑、电子设备等方面；并且其制备方法简单，设备和工艺要求不高，易于实现工业化生产。

Description

一种人防工程电磁屏蔽涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽涂料，具体涉及一种人防工程电磁屏蔽涂料及其制备方法。

背景技术

21世纪以来，电子工业的发展和电子设备的高度应用给科技进步和人们的生活带来了极大的促进，但是同时也带来了大量的电磁波辐射污染。电磁波辐射不但会影响电子设备正常使用，同时还会造成信息的泄露，更重要的是会对人们的身体健康带来危害。现在，电磁波辐射已成为继噪音污染、空气污染、水污染之后威胁人类生存安全的第四大公害。

传统的电磁屏蔽材料，采用的是金属板材或金属网。由于质量重、安装困难、成本高限制了它的适用性，因此，近几年发展起来一种新型功能涂料--电磁屏蔽涂料。它是利用涂料的反射、吸收等性能阻止场源所产生的电磁能进入被屏蔽区域，从而有效的消除或减少电磁环境对设备的干扰、影响和对人体健康的危害，保证各种设备协调、有效的同时工作。

人防工程是国民经济的一个重要环节，国家对人防工程也非常重视，特别是法律的颁布对人防工作有了法律的保障。人防工程中有大量的仪器、设备需要电磁屏蔽，现阶段在人防工程中均采用金属网屏蔽电磁波，造价达到每平方米1万元，造成有些工程无法应用，限制了人防工程的发展。电磁屏蔽涂料的出现，解决了人防工程中遇到的问题。例如：用电磁屏蔽涂料造价每平方米只有近百元，与高档涂料接近。

一般来说，这种电磁屏蔽涂料主要由导电金属粉和导电聚合物成膜物组成，但是由于这两种材料自身的限制往往难以达到很高的屏蔽效能。例如：金属粉银系价格高，在高频屏蔽效果差，铜系、镍系容易氧化，导电率降低；导电聚合物聚苯胺不理想，电磁屏蔽差等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种重量轻、成本低、在较宽的频段范围得到较好电磁屏蔽功能的人防工程电磁屏蔽涂料。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

一种人防工程电磁屏蔽涂料，分为油性和水性。所述涂料由底漆和面漆组成，按质量百分比计，所述底漆和面漆包括以下组分：

1)底漆：成膜物25-35％，导电填料40-50％，助剂5-6％，溶剂20-35％；

2)面漆：成膜物45-55％，纳米氧化物5-6％，助剂2-4％，溶剂35-45％；其中，底漆和面漆中的成膜物、助剂、溶剂相同。

所述油性涂料成膜物为：丙烯酸改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂，或环氧改性有机硅树脂；所述水性涂料成膜物为：水性聚氨酯树脂、水性氟碳树脂，或水性丙烯酸树脂。

所述导电填料为导电聚苯胺和化学镀银碳纤维，二者的质量比为1∶3～8。

所述油性涂料助剂包括流平剂、消泡剂、分散剂和防沉淀剂。

所述水性涂料助剂包括流平剂、消泡剂、分散剂和增稠剂。

所述油性涂料流平剂为聚醚改性有机硅，消泡剂为改性有机硅，分散剂为超分散剂，防沉淀剂为活性有机膨润土，它们的质量比为：1～2.5∶1∶9.5～20∶1～5。

所述水性涂料流平剂为非离子聚氨酯流平剂，消泡剂为有机硅消泡剂，分散剂为高效抗水分散剂，增稠剂为250HBR纤维素，它们的质量比为：1～2.5∶1∶9.5～20∶1～5。

所述油性涂料溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯和溶剂油按质量比1∶1∶2的混合溶剂，水性涂料溶剂为水。

所述纳米氧化物为改性纳米氧化铟锡、改性纳米氧化锡锑，或改性纳米氧化镱。

一种制备上述人防工程电磁屏蔽涂料的方法，包括以下步骤：

1)底漆制备：将成膜物、导电填料、溶剂、助剂计量加入高速分散机中分散30-50min，再在砂磨机中砂磨1-3遍，检测细度为80-100um即可。

2)面漆制备：将成膜物、改性纳米氧化物、助剂、溶剂计量加入分散桶中，用超声波分散1-2h，检测透明度大于75％。

上述涂料使用时，油性涂料为油性底漆配油性面漆，水性涂料为水性底漆配水性面漆，制得的油性涂料应用于设备上，水性涂料应用于建筑物上。

涂刷方法采用喷涂、辊涂、刷涂均可。首先，将被涂物清洗干净，使无灰尘、无油污、无铁锈；然后涂底漆两遍，间隔二小时，等底漆实干后再涂两遍面漆，间隔一小时。

本发明的电磁屏蔽涂料，采用功能梯度理论，以导电聚苯胺与化学镀银碳纤维，复合制成底漆，具有屏蔽频段宽，特别是能够屏蔽高频段，将底漆与面漆相结合，屏蔽效果更好。

经检测，本发明的电磁屏蔽涂料其性能结果如下表所示：

由上述结果可以看出：本发明的电磁屏蔽涂料具有很好的理化性能和很宽的屏蔽频段，适用于建筑(水性涂料)，电子设备(油性涂料)等方面，同时本发明的电磁屏蔽涂料制备方法简单，方便，设备和工艺要求不高，易于实现工业化生产。

具体实施方法

下面结合具体的实施例对本发明作进一步描述，但不限于本发明。

本发明中所用到的产品来源如下：

油性涂料：

流平剂为聚醚改性有机硅，台湾幼东企业生产的OP-8050/SL；

消泡剂为改性有机硅，台湾幼东企业生产的OP-8150/B；

防沉淀剂为有机膨润土，浙江临安助剂厂生产的SD-1；

分散剂为台湾幼东企业生产的OP-8146-2。

水性涂料：

流平剂为上海泽川化工有限公司生产的ZC-420；

消泡剂为上海泽川化工有限公司生产的ZC-672；

分散剂为上海泽川化工有限公司生产的ZC-130；

增稠剂为纤维素，美国亚跨龙公司生产的250HBR。

实施例1

(1)油性底漆

将丙烯酸改性有机硅树脂35kg、化学镀银碳纤维28kg、导电聚苯胺8kg、流平剂0.5kg、分散剂0.5kg、消泡剂0.2kg、防沉淀剂4kg、质量比为1∶1∶2的醋酸丁酯、醋酸乙酯和200号溶剂油的混合溶剂23.8kg，加到高速分散机中，高速分散30min，用砂磨机砂磨三遍，检验细度达100um即可。

(2)油性面漆

将丙烯酸改性有机硅树脂45kg、改性纳米氧化铟锡5kg、分散剂1kg、流平剂0.5kg、防沉淀剂4kg、消泡剂0.3kg、质量比为1∶1∶2的醋酸丁酯、醋酸乙酯和200号溶剂油的混合溶剂44.2kg，放入分散桶中，用超声波分散1.5h，检验透过率达75％即可。

涂刷方法采用喷涂。首先，将被涂物清洗干净，使无灰尘、无油污、无铁锈；然后涂底漆两遍，间隔二小时，等底漆实干后再涂两遍面漆，间隔一小时。

实施例2

(1)水性底漆

将水23kg、250HBR纤维素0.5kg，放入高速分散机中分散30min，再加入化学镀银碳纤维35kg、导电聚苯胺8kg、流平剂0.6kg、分散剂0.5kg、消泡剂0.4kg，高速分散1h，加入水性丙烯酸树脂32kg，慢速混合30min即可。

(2)水性面漆

将水42.7kg、250HBR纤维素0.5kg，放入分散桶中分散30min，再把改性纳米氧化铟锡5kg、分散剂1kg、流平剂0.5kg、消泡剂0.3kg、水性聚氨酯树脂50kg，放入分散桶中用超声波分散1.5h，检验透明度达到75％即可。

涂刷方法采用辊涂。首先，将被涂物清洗干净，使无灰尘、无油污、无铁锈；然后涂底漆两遍，间隔二小时，等底漆实干后再涂两遍面漆，间隔一小时。

实施例3

(1)油性底漆

将环氧改性有机硅树脂35kg、化学镀银碳纤维32kg、导电聚苯胺8kg、流平剂0.8kg、分散剂1kg、消泡剂0.2kg、防沉淀剂3kg、质量比为1∶1∶2的醋酸丁酯、醋酸乙酯和200号溶剂油的混合溶剂20kg，加到高速分散机中高速分散50min，用砂磨机砂磨三遍，检验细度达100um即可。

(2)油性面漆

将环氧改性有机硅树脂50kg、改性纳米氧化锡锑5kg、分散剂1.2kg、流平剂0.5kg、防沉淀剂3.8kg、消泡剂0.4kg、质量比为1∶1∶2的醋酸丁酯、醋酸乙酯和200号溶剂油的混合溶剂39.1kg，放入分散桶中，用超声波分散1.6h，检验透过率达80％即可。

涂刷方法采用刷涂。首先，将被涂物清洗干净，使无灰尘、无油污、无铁锈；然后涂底漆两遍，间隔二小时，等底漆实干后再涂两遍面漆，间隔一小时。

实施例4

(1)水性底漆

将水23kg、250HBR纤维素0.4kg，放入高速分散机中分散40min，再加入化学镀银碳纤维40kg、导电聚苯胺5kg、流平剂0.5kg、分散剂0.6kg、消泡剂0.5kg，高速分散1.2h，加入水性丙烯酸树脂30kg，慢速混合30min即可。

(2)水性面漆

将水45kg、250HBR纤维素0.4kg，放入分散桶中分散30min，再把改性纳米氧化锡锑6kg、分散剂1.2kg、流平剂0.4kg、消泡剂0.4kg、水性氟碳树脂46.6kg，放入分散桶中用超声波分散1.3h，检验透明度达到80％即可。

涂刷方法采用喷涂。首先，将被涂物清洗干净，使无灰尘、无油污、无铁锈；然后涂底漆两遍，间隔二小时，等底漆实干后再涂两遍面漆，间隔一小时。

Claims (10)

1.一种人防工程电磁屏蔽涂料，分为油性和水性，其特征在于，所述涂料由底漆和面漆组成，按质量百分比计，所述底漆和面漆包括以下组分：

1)底漆：成膜物25-35％，导电填料40-50％，助剂5-6％，溶剂20-35％；

2)面漆：成膜物45-55％，纳米氧化物5-6％，助剂2-4％，溶剂35-45％；其中，底漆和面漆中的成膜物、助剂、溶剂相同。

2.根据权利要求1所述的人防工程电磁屏蔽涂料，其特征在于，所述油性涂料成膜物为：丙烯酸改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂，或环氧改性有机硅树脂；所述水性涂料成膜物为：水性聚氨酯树脂、水性氟碳树脂，或水性丙烯酸树脂。

3.根据权利要求1所述的人防工程电磁屏蔽涂料，其特征在于，所述导电填料为导电聚苯胺和化学镀银碳纤维，二者的质量比为1∶3～8。

4.根据权利要求1所述的人防工程电磁屏蔽涂料，其特征在于，所述油性涂料助剂包括流平剂、消泡剂、分散剂和防沉淀剂。

5.根据权利要求1所述的人防工程电磁屏蔽涂料，其特征在于，所述水性涂料助剂包括流平剂、消泡剂、分散剂和增稠剂。

6.根据权利要求1或4所述的人防工程电磁屏蔽涂料，其特征在于，所述油性涂料流平剂为聚醚改性有机硅；消泡剂为改性有机硅，分散剂为超分散剂，防沉淀剂为活性有机膨润土，它们的质量比为：1～2.5∶1∶9.5～20∶1～5。

7.根据权利要求1或5所述的人防工程电磁屏蔽涂料，其特征在于，所述水性涂料流平剂为非离子聚氨酯流平剂，消泡剂为有机硅消泡剂，分散剂为高效抗水分散剂，增稠剂为250HBR纤维素，它们的质量比为：1～2.5∶1∶9.5～20∶1～5。

8.根据权利要求1所述的人防工程电磁屏蔽涂料，其特征在于，所述油性涂料溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯和溶剂油按质量比1∶1∶2的混合溶剂，水性涂料溶剂为水。

9.根据权利要求1所述的人防工程电磁屏蔽涂料，其特征在于，所述纳米氧化物为改性纳米氧化铟锡、改性纳米氧化锡锑，或改性纳米氧化镱。

10.一种制备如要求1所述人防工程电磁屏蔽涂料的方法，包括以下步骤：

1)底漆制备：将成膜物、导电填料、溶剂、助剂计量加入高速分散机中分散30-50min，再在砂磨机中砂磨1-3遍，检测细度为80-100um即可；

2)面漆制备：将成膜物、改性纳米氧化物、助剂、溶剂计量加入分散桶中，用超声波分散1-2h，检测透明度大于75％。