CN101818004A - 一种电磁屏蔽功能涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种电磁屏蔽功能涂料及其制备方法，只需要导电或导磁填料，水性涂料和水三种原料来完成电磁屏蔽涂料的制备，其制备配比按重量百分比为：导电或导磁填料8.8～63.7％，水性涂料31.3～58.8％，水5～32.4％。工艺流程包括以下几个步骤：将导电或导磁填料进行去除氧化物或杂质处理，然后将填料过滤后烘干，再将烘干的填料加入到水性涂料中进行搅拌，当填料均匀混合在涂料中后加入适量的水调节到合适的粘度即制得所述电磁屏蔽功能涂料。该制备方法具有操作简单、实用性强、不产生有害物质、可根据需要制作出适合不同频率及场合的电磁屏蔽涂料且屏蔽效果好等特点。

Description

一种电磁屏蔽功能涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于电磁波屏蔽涂料领域，具体涉及一种电磁屏蔽功能涂料及其制备方法。

背景技术

随着电气设备和通讯器材的广泛使用，生活空间中充满了不同频率和强度的电磁波，这些电磁波在方便生活的同时也带来了电磁辐射。大量的电磁辐射对我们的环境造成污染，影响人体的健康和精密仪器的正常使用，目前，电磁辐射已经成为继空气污染、水污染、噪音污染后人类的第四大公害。

现有技术对电磁辐射的防护主要是通过采用屏蔽材料来进行，常用的屏蔽材料有金属板、金属网、屏蔽织物以及屏蔽涂料等。屏蔽涂料由于成本低、施工方便、适合各种复杂环境而备受青睐。申请号为97107515.8的发明专利公开了“电磁波屏蔽涂料及其制备方法”，其涂料的制备工艺复杂，需要加入联偶剂对填料进行预处理；申请号为200810027256.6的发明专利公开了“一种电磁屏蔽导电涂料”，其电磁屏蔽涂料的制备需要成膜树脂、溶剂等多种原料，还需要采用导电粒子分散剂、防沉剂等助剂。

现有技术的电磁屏蔽涂料的制备方法通常需要多种原料(如：成膜树脂、溶剂等)、助剂(如：消泡剂、增稠剂、润湿剂、流平剂、成膜助剂等)；制备工艺复杂，需要加入偶联剂或用偶联剂对填料进行预处理等，且屏蔽范围较窄。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明公开了一种电磁屏蔽功能涂料及其制备方法，克服了现有技术中制备电磁屏蔽涂料需要多种原料、多种助剂通过复杂工艺完成制备的缺点，只需要利用导电或导磁填料、水性涂料和水三种原料，通过去除氧化物和杂质、烘干、均匀搅拌和调节粘度便完成了电磁屏蔽涂料的制备；根据选用导电或导磁材料的不同实现了宽频段的电磁屏蔽功能。

本发明的目的是这样实现的：一种电磁屏蔽功能涂料，由导电或导磁填料、水性涂料和水组成；其配比按重量百分比为：导电或导磁填料8.8～63.7％，水性涂料31.3～58.8％和水5～32.4％。

进一步，水性涂料为水稀释型涂料；

进一步，水稀释型涂料为水性木器漆、乳胶漆、水性金属漆中的一种；

进一步，导电或导磁填料为粉末状或纤维状；导电或导磁填料为铁、铜、镍、银、铝、不锈钢、导电炭黑、导电云母、石墨、碳化硅、坡莫合金、铁氧体和软磁合金中的一种或几种。

一种电磁屏蔽功能涂料的制备方法，其制备步骤为：

步骤一、将导电或导磁填料进行去除氧化物及杂质处理；

步骤二、将处理好的导电或导磁填料过滤后烘干；

步骤三、将烘干的导电或导磁填料加入水性涂料进行搅拌，使其均匀分布在水性涂料中；

步骤四、加入水调节均匀分布有导电或导磁填料的水性涂料的粘度；

进一步，

步骤一中，导电或导磁填料去除杂质及氧化物是在稀酸性液中清洗；

步骤二中，清洗好的导电或导磁填料在干燥箱进行烘干；

进一步，

步骤一中，导电或导磁填料清洗的时间为5～20分钟；

步骤二中，清洗后的导电或导磁填料放入烘箱中进行烘干的烘干温度为55～80℃；烘干时间为1～3小时；

步骤三中，导电或导磁填料在水性涂料中搅拌时间为10～40分钟。

本发明的有益效果是：只采用导电或导磁填料、水性涂料和水三种原料，便可完成电磁屏蔽涂料的制备，简化了制备过程中的原料种类。制作工艺简单，只需要将填料去除杂质和氧化层后加入水性涂料中混合均匀调节粘度即可制得所需电磁屏蔽功能涂料。选择无有害挥发物的水性涂料，不会造成二次污染，影响人体健康。施工方便，可采用喷涂、刷涂或辊涂方式进行施工。实用性强，可用于精密仪器、建筑物等方面的屏蔽防护。根据不同场合和需要，自主选择导电或导磁填料，实现对低频磁场及高频电磁辐射的屏蔽效果。

具体实施方式

以下将对本发明的优选实施例进行详细地描述。

实施例一

原料为：微米级镍粉、水性木器漆和干净自来水，其配比按重量百分比为：37.5％的微米级镍粉、50％的水性木器漆和12.5％的干净自来水；

将微米级镍粉加入盐酸和无水乙醇配制的稀酸性液中处理(盐酸浓度为36～38％，无水乙醇浓度为99.6％，按体积配比1∶1)，搅拌5分钟，静置15分钟后过滤，将处理好后的镍粉放入干燥箱中以65℃温度烘烤1小时，将烘干的镍粉加入到水性木器漆中机械搅拌15分钟，加入干净自来水机械搅拌5分钟即制得电磁屏蔽功能涂料。经分析测试，在涂层厚度为200μm时在30MHz-1.5GHz范围内的屏蔽效能可达28～52dB。

实施例二

原料为：微米级导电炭黑、水性木器漆和水，其配比按重量百分比为：8.8％的微米级导电炭黑、58.8％的水性木器漆和32.4％的水；

将微米级导电炭黑加入到水性木器漆中机械搅拌40分钟，加入干净自来水机械搅拌20分钟即制得电磁屏蔽功能涂料。经分析测试，在厚度为200μm时在30MHz范围内的电场屏蔽效果可达15～30dB。

实施例三

原料为：粒度为400目的铜粉、水性木器漆和干净自来水，其配比按重量百分比为：63.7％的铜粉、31.3％的水性木器漆和5％的水；

将粒度为400目的铜粉加入盐酸和无水乙醇配制的稀酸性液中处理(盐酸浓度为36～38％，无水乙醇浓度为99.6％，按体积配比1∶1)，搅拌5分钟，静置15分钟后过滤，将处理好后的铜粉放入干燥箱中以70℃温度烘烤1小时，将烘干的铜粉加入到水性木器漆中机械搅拌15分钟，加入干净自来水机械搅拌5分钟即制得电磁屏蔽功能涂料。经分析测试，在涂层厚度为200μm时在30MHz-1.5GHz范围内的屏蔽效能可达32～54dB。

实施例四

原料为：粒度为300目锰锌铁氧体粉、水性木器漆和干净自来水，其配比按重量百分比为：40％的锰锌铁氧体粉、50％的水性木器漆和10％的水；

将粒度为300目锰锌铁氧体粉末加入盐酸和无水乙醇配制的稀酸性液中处理(盐酸浓度为36～38％，无水乙醇浓度为99.6％，按体积配比1∶1)，搅拌5分钟，静置10分钟后过滤，将处理好后的锰锌铁氧体粉末放入干燥箱中以70℃温度烘烤1小时，将烘干的锰锌铁氧体粉末加入到水性木器漆中机械搅拌15分钟，加入干净自来水搅拌5分钟即制得电磁屏蔽功能涂料。经分析测试，在涂层厚度为200μm时对100kHz范围磁场的屏蔽效能可达1～5dB。

实施例五

原料为：微米级镍粉、粒度300目的锰锌铁氧体粉、水性木器漆和干净自来水，其配比按重量百分比为：23.47％的镍粉、25.51％的锰锌铁氧体粉、40.82％的水性木器漆和10.2％的干净自来水；

将微米级镍粉、粒度为300目的锰锌铁氧体粉末加入盐酸和无水乙醇配制的稀酸性液中处理(盐酸浓度为36～38％，无水乙醇浓度为99.6％，按体积配比1∶1)，搅拌5分钟，静置15分钟后过滤，将处理好后的粉末放入干燥箱中以65℃温度烘烤1小时，将烘干的粉末加入到水性木器漆中机械搅拌15分钟，加入干净的自来水机械搅拌5分钟即制得电磁屏蔽功能涂料。经分析测试，在涂层厚度为200μm时在30MHz-1.5GHz范围内的屏蔽效能可达35～55dB。

实施例六

原料为：微米级石墨粉、水性木器漆和干净自来水，其配比按重量百分比为：43.75％的石墨粉、50％的水性木器漆和6.25％的干净自来水；

将微米级石墨粉加入到水性木器漆中机械搅拌20分钟，加入干净自来水机械搅拌5分钟即制得电磁屏蔽功能涂料。经分析测试，在涂层厚度为200μm时在30MHz-1.5GHz范围内的屏蔽效能可达23～41dB

实施例七

原料为：微米级镍粉、磁性纤维、水性木器漆和干净自来水，其配比按重量百分比为：26.9％的镍粉、16.1％的磁性纤维、48.4％的水性木器漆和8.6％的干净自来水；

将微米级镍粉、磁性纤维加入盐酸和无水乙醇配制的稀酸性液中处理(盐酸浓度为36～38％，无水乙醇浓度为99.6％，按体积配比1∶1)，搅拌5分钟，静置15分钟后过滤，将处理好后的填料放入干燥箱中以65℃温度烘烤1小时，将烘干的填料加入到水性木器漆中机械搅拌15分钟，加入干净自来水机械搅拌10分钟即制得电磁屏蔽功能涂料。经分析测试，在涂层厚度为200μm时在1MHz-1.5GHz范围内的屏蔽效能可达38～65dB。

导电或导磁材料还可以选择铁、银、铝、不锈钢、导电云母、碳化硅、坡莫合金、软磁合金中的一种或者多种作为原料。

对导电或导磁填料的去除氧化物及杂质处理所使用的稀酸液还可以采用稀硝酸或稀硫酸等。

水性涂料除水性木器漆外，还可以选择乳胶漆、水性金属漆等水稀释型涂料。

以上所述仅为本发明的优选并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种电磁屏蔽功能涂料，其特征在于：由导电或导磁填料、水性涂料和水组成；其配比按重量百分比为：导电或导磁填料8.8～63.7％，水性涂料31.3～58.8％和水5～32.4％。

2.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽功能涂料，其特征在于：水性涂料为水稀释型涂料。

3.如权利要求2所述的一种电磁屏蔽功能涂料，其特征在于：水稀释型涂料为水性木器漆、乳胶漆、水性金属漆中的一种。

4.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽功能涂料，其特征在于：导电或导磁填料为粉末状或纤维状；导电或导磁填料为铁、铜、镍、银、铝、不锈钢、导电炭黑、导电云母、石墨、碳化硅、坡莫合金、铁氧体和软磁合金中的一种或几种。

5.一种电磁屏蔽功能涂料的制备方法，其特征在于：其制备步骤为：

步骤一、将导电或导磁填料进行去除氧化物及杂质处理；

步骤二、将处理好的导电或导磁填料过滤后烘干；

步骤三、将烘干的导电或导磁填料加入水性涂料进行搅拌，使其均匀分布在水性涂料中；

步骤四、加入水调节均匀分布有导电或导磁填料的水性涂料的粘度。

6.如权利要求5所述的一种电磁屏蔽功能涂料的制备方法，其特征在于：

步骤一中，导电或导磁填料去除杂质及氧化物是在稀酸性液中清洗；

步骤二中，清洗好的导电或导磁填料在干燥箱进行烘干。

7.如权利要求6所述的一种电磁屏蔽功能涂料的制备方法，其特征在于：

步骤一中，导电或导磁填料清洗的时间为5～20分钟；

步骤二中，清洗后的导电或导磁填料放入烘箱中进行烘干的烘干温度为55～80℃；烘干时间为1～3小时；

步骤三中，导电或导磁填料在水性涂料中搅拌时间为10～40分钟。