CN101950597A - 一种电磁屏蔽用银铝浆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁屏蔽用银铝浆料及其制备方法，以质量分数计，该银铝浆料包括50～80％的金属粉、20～40％的有机载体、5～10％的分散剂、2～12％的消泡剂、3～10％的表面活性剂；所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照20∶80～80∶20的质量比组成。本发明提供的电磁屏蔽用银铝浆料以银铝浆料代替纯银浆料，以更便宜的价格达到了其作为电磁屏蔽材料的效果，节约了银原料，可以大规模使用在民用电子元器件、精密仪器等环境要求很苛刻的场合，达到良好的经济效果。

Description

一种电磁屏蔽用银铝浆料及其制备方法

技术领域

本发明属于电磁屏蔽用浆料技术领域，特别涉及一种电磁屏蔽用银铝浆料及其制备方法。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，计算机网络、信息处理设备、电子通信设备及各种电器设备作为信息技术的载体已在各个行业广泛应用，特别是随着电子元件小型化、高度集成化以及电子仪器仪表轻量化、高速化和数字化；电磁信号，由于其易受外界电磁干扰而出现动作失误，从而带来严重后果，因此必须采取各种有效防护措施，才能保障其不受干扰和瘫痪。从电磁信号泄露失密方面而言，无论军事机密或是商业机密，通过电磁波的泄露，都会给相关单位造成极大的损失，为此必须采取相应的屏蔽措施，防止电磁信号泄露和被侦测，以防失密。从预防电磁波污染来讲，现在对各种电磁污染危害的防护已引起环保部门和有关方面的高度重视，屏蔽电磁污染使其限定在一定区域，已成为环保领域最为活跃的研究课题之一。

电磁屏蔽主要是用来防止高频电磁场的影响，从而有效地控制电磁波从某一区域向另一区域进行辐射传播。其中电磁屏蔽用浆料是电磁屏蔽主要的方法之一。电磁屏蔽浆料由合成树脂、导电填料、溶剂配制而成，将其涂覆于基材表面形成一层固化膜，从而产生导电屏蔽效果。涂覆方法主要采用喷涂、刷涂、浸涂和辊涂等。导电浆料作为电磁屏蔽材料的最大优点是成本低，简单实用且适用面广，使用最多的是银系导电浆料，也是开发最早的品种之一。

目前常用的电磁屏蔽用导电浆料主要是以复合法制得的，它由树脂、稀释剂、添加剂以及导电性填料等所组成。树脂具有粘接性，常用的有环氧树脂、聚氨酯、酚醛、聚酰亚胺、丙烯酸等树脂。使用时可根据其固化条件，耐温、耐磨、硬度、挠曲等要求加以选择，也可将各类树脂混合使用以获得综合性能。稀释剂和添加剂用以降低树脂的粘度，浸润填充物，常用的有甲基溶纤剂、松木油、乙二醇丁醚醋酸酯等。稀释剂一般不采用溶剂型的，以避免发生气泡而降低导电性和粘接性。添加剂用来改进导电胶的性能，如分散剂能使导电填料充分分散，补强剂能增大附着力等

现有的电磁屏蔽用导电浆料以金、银、镍系列为主，金粉的导电性最高，化学稳定性好，但价格昂贵，以致使用受到限制。银粉的导电性也很优良，价格较金粉为低，虽然配胶后易沉淀，有“迁移”现象，但还是较为普遍采用。铜、镍的性能与银相近，价格比银低得多，但易氧化，导电性不稳定，浆料的耐久性差。其它种类的很少有报道，为人们提供一种物美价廉的电磁屏蔽用导电浆料也就成为大家的研究目标之一。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种电磁屏蔽用银铝浆料，该浆料导电性能好、附着力强，且该浆料具有优异的电磁屏蔽性能，能隔绝绝大部分的电磁辐射对人体的伤害。

本发明的另一个目的是提供一种上述浆料的制备方法，在制备的过程中所用的是现有的浆料的生产设备，故在浆料的生产加工过程中不需要另外进行新的投资，同时有利于环境保护和含有此银铝浆的电子产品的回收与重复利用。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种电磁屏蔽用银铝浆料，以质量分数计，包括50～80％的金属粉、10～40％的有机载体、5～10％的分散剂、2～12％的消泡剂、3～10％的表面活性剂；

所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照20∶80～80∶20的质量比组成；

所述的有机载体是在将树脂与有机溶剂按照10∶90～46∶54的质量比混合而得到，所述的树脂为聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或几种，所述的有机溶剂为乙二醇乙醚醋酸酯、醋酸乙酯、甲基异丁基酮中的一种或几种。

所述的片状银粉的大小为1～10μm，铝粉的颗粒大小为3～10μm。

所述的分散剂为磷酸三酯、1，4-二羟基磺酸胺或有机硅油。

所述的消泡剂为十二烷基磺酸钠、2-甲基-4-乙基咪唑或乙烯基二苯甲烷。

所述的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、乳酸单甘油酯或乙二胺羧酸三甘油酯。

一种电磁屏蔽用银铝浆料的制备方法，包括以下步骤：

1)在65～80℃条件下，将树脂与有机溶剂按照10∶90～46∶54的质量比混合，树脂溶解后得到有机载体，所述的树脂为聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或几种，所述的有机溶剂为乙二醇乙醚醋酸酯、醋酸乙酯、甲基异丁基酮中的一种或几种；

2)以质量份数计，将50～80份的金属粉与20～40份的有机载体混匀，所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照20∶80～80∶20的质量比组成；再加入5～10份的分散剂、2～12份的消泡剂和3～10的表面活性剂，充分混匀后，辊轧至小于5μm，过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料。

所述的电磁屏蔽用银铝浆料的制备方法，具体包括以下步骤：

1)以质量份数计，在70℃条件下，将42份的树脂与58份的有机溶剂混合，树脂溶解后得到有机载体；

所述的树脂为聚氨酯树脂，所述的有机溶剂为乙二醇乙醚醋酸酯；

2)以质量份数计，将60份的金属粉与10份的有机载体混匀，所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照40∶60的质量比组成；再加入10份的分散剂、5份的消泡剂和5份的表面活性剂，充分混匀后，辊轧至细度小于5μm，过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料；

所述的分散剂为1，4-二羟基磺酸胺，消泡剂为2-甲基-4-乙基咪唑，表面活性剂为乙二胺羧酸三甘油酯。

所述的电磁屏蔽用银铝浆料的制备方法，具体包括以下步骤：

1)以质量份数计，在75℃条件下，将20份的树脂与80份的有机溶剂混合，树脂溶解后得到有机载体；

所述的树脂为丙烯酸树脂，所述的有机溶剂为醋酸乙酯；

2)以质量份数计，将55份的金属粉与32份的有机载体混匀，所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照50∶50的质量比组成；再加入7份的分散剂、2.5份的消泡剂和3.5份的表面活性剂，充分混匀后，辊轧至细度小于3μm，过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料；

所述的分散剂为磷酸三酯，消泡剂为乙烯基二苯甲烷，表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。

所述的电磁屏蔽用银铝浆料的制备方法，具体包括以下步骤：

1)以质量份数计，在80℃条件下，将45份的树脂与55份的有机溶剂混合，树脂溶解后得到有机载体；

所述的树脂为环氧树脂，所述的有机溶剂为甲基异丁基酮；

2)以质量份数计，将55份的金属粉与33份的有机载体混匀，所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照40∶60的质量比组成；再加入5份的分散剂、3份的消泡剂和4份的表面活性剂，充分混匀后，辊轧至细度小于2μm，过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料；

所述的分散剂为有机硅油，消泡剂为2-甲基-4-乙基咪唑，表面活性剂为乳酸单甘油酯。

所述的电磁屏蔽用银铝浆料的制备方法，具体包括以下步骤：

1)以质量份数计，在65℃条件下，将45份的树脂与45份的有机溶剂混合，树脂溶解后得到有机载体；

所述的树脂由22份的聚氨酯树脂和23份的丙烯酸树脂环氧树脂混合组成，所述的有机溶剂为醋酸乙酯；

2)以质量份数计，将50份的金属粉与35份的有机载体混匀，所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照60∶40的质量比组成；再加入10份的分散剂、2份的消泡剂和3份的表面活性剂，充分混匀后，辊轧至细度小于2μm，过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料；

所述的分散剂为1，4-二羟基磺酸胺，消泡剂为乙烯基二苯甲烷，表面活性剂为乙二胺羧酸三甘油酯。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的电磁屏蔽用银铝浆料以银铝浆料代替纯银浆料，以更便宜的价格达到了其作为电磁屏蔽材料的效果，节约了银原料，可以大规模使用在民用电子元器件、精密仪器等环境要求很苛刻的场合，达到良好的经济效果；

而与银铝粉组合的有机载体是将不同沸点及挥发速度的溶剂配置在一起，制备过程中依次加入了分散剂、消泡剂、表面活性剂，使银铝浆在印刷、溜平、烘干等过程中逐次挥发，不宜形成气孔、裂缝等缺陷，使干燥后的导体浆料与其它材料连接牢靠，提高连接强度。

本发明提供的电磁屏蔽用银铝浆料不加入任何含铅、镉等有害元素，符合欧盟、美国等以及我国对现代电子元器件的制备原材料的环保要求。

本方法制备的银铝浆产品有效地拓宽了以往银铝浆只能应用于硅基太阳能电池的局限性，利于把银铝浆产品更广泛地推向市场；

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

实施例1：

一种电磁屏蔽用银铝浆料，具体是按照如下的工艺步骤完成的：

1)首先把42g的聚氨酯树脂加入58g的乙二醇乙醚醋酸酯中，在70℃的温度条件下恒温加热直至完全溶解，经250目标准筛过滤得到有机载体；

2)称取20g的片状银粉、40g的超细铝粉、10g的有机载体，在搅拌机中进行初混，再将10g的1，4-二羟基磺酸胺、5g的2-甲基-4-乙基咪唑、5g的乙二胺羧酸三甘油酯，依次加入到搅拌机里混合60分钟，然后经三棍轧机轧制到细度小于2μm，经300目标准筛过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料。

实施例2：

一种电磁屏蔽用银铝浆料，具体是按照如下的工艺步骤完成的：

1)首先将20g的丙烯酸树脂加入80g的醋酸乙酯中，在75℃的温度条件下恒温加热直至完全溶解，经250目标准筛过滤得到有机载体；

2)称取22.5g的片状银粉、22.5g的超细铝粉、32g的有机载体，在搅拌机中进行初混，再将7g的磷酸三酯、2.5g的乙烯基二苯甲烷、3.5g的聚乙烯吡咯烷酮，依次加入到搅拌机里混合30分钟，然后经三棍轧机轧制到细度小于3μm，经300目标准筛过滤得到这种铝银浆即为产品。

实施例3：

一种电磁屏蔽用银铝浆料，具体是按照如下的工艺步骤完成的：

1)首先将45g的环氧树脂加入55g的甲基异丁基酮中，在80℃的温度条件下恒温加热直至完全溶解，经250目标准筛过滤得到有机载体；

2)称取22g的片状银粉、33g的超细铝粉、33g的有机载体，在搅拌机中进行初混，再将5g的有机硅油、3g的2-甲基-4-乙基咪唑、4g的乳酸单甘油酯，依次加入到搅拌机里混合90分钟，然后经三棍轧机轧制到细度小于2μm，经300目标准筛过滤得到这种铝银浆即为产品。

实施例4：

一种电磁屏蔽用银铝浆料，具体是按照如下的工艺步骤完成的：

1)首先将22g的聚氨酯树脂和23g的丙烯酸树脂加入45g的醋酸乙酯中，在65℃的温度条件下恒温加热直至完全溶解，经250目标准筛过滤得到有机载体；

2)称取30g的片状银粉、20g的超细铝粉、35g的有机载体，在搅拌机中进行初混，最后将按质量百分比称取10g的1，4-二羟基磺酸胺、2g的乙烯基二苯甲烷、3g的乙二胺羧酸三甘油酯，依次加入到搅拌机里混合40分钟，然后经三棍轧机轧制到细度小于3μm，经300目标准筛过滤得到这种铝银浆即为产品。

实施例5：

一种电磁屏蔽用银铝浆料，具体是按照如下的工艺步骤完成的：

1)首先将26g的环氧树脂和27g的丙烯酸树脂加入47g的乙二醇乙醚醋酸酯中，在80℃的温度条件下恒温加热直至完全溶解，经250目标准筛过滤得到有机载体；

2)称取28g的片状银粉、30g的超细铝粉、20g的有机载体，在搅拌机中进行初混，再将6g的磷酸三酯、12g的乙烯基二苯甲烷、4g的乙二胺羧酸三甘油酯，依次加入到搅拌机里混合50分钟，然后经三棍轧机轧制到细度小于2μm，经300目标准筛过滤得到这种铝银浆即为产品。

实施例6：

一种电磁屏蔽用银铝浆料，具体是按照如下的工艺步骤完成的：

1)首先把42g的聚氨酯树脂加入58g的乙二醇乙醚醋酸酯中，在70℃的温度条件下恒温加热直至完全溶解，经250目标准筛过滤得到有机载体；

2)称取20g的片状银粉、40g的超细铝粉、30g的有机载体，在搅拌机中进行初混，再将6g的1，4-二羟基磺酸胺、2g的2-甲基-4-乙基咪唑、2g的乙二胺羧酸三甘油酯，依次加入到搅拌机里混合60分钟，然后经三棍轧机轧制到细度小于2μm，经300目标准筛过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料。

实施例7：

一种电磁屏蔽用银铝浆料，具体是按照如下的工艺步骤完成的：

1)首先将54g的丙烯酸树脂加入46g的醋酸乙酯中，在75℃的温度条件下恒温加热直至完全溶解，经250目标准筛过滤得到有机载体；

2)称取25g的片状银粉、30g的超细铝粉、32g的有机载体，在搅拌机中进行初混，再将7g的磷酸三酯、2.5g的乙烯基二苯甲烷、3.5g的聚乙烯吡咯烷酮，依次加入到搅拌机里混合30分钟，然后经三棍轧机轧制到细度小于3μm，经300目标准筛过滤得到这种铝银浆即为产品。

实施例8：

一种电磁屏蔽用银铝浆料，具体是按照如下的工艺步骤完成的：

1)首先将45g的环氧树脂加入55g的甲基异丁基酮中，在80℃的温度条件下恒温加热直至完全溶解，经250目标准筛过滤得到有机载体；

2)称取15g的片状银粉、40g的超细铝粉、33g的有机载体，在搅拌机中进行初混，再将5g的有机硅油、3g的2-甲基-4-乙基咪唑、4g的乳酸单甘油酯，依次加入到搅拌机里混合90分钟，然后经三棍轧机轧制到细度小于2μm，经300目标准筛过滤得到这种铝银浆即为产品。

实施例9：

一种电磁屏蔽用银铝浆料，具体是按照如下的工艺步骤完成的：

1)首先将10g的环氧树脂加入90g的甲基异丁基酮中，在80℃的温度条件下恒温加热直至完全溶解，经250目标准筛过滤得到有机载体；

2)称取16g的片状银粉、64g的超细铝粉、10g的有机载体，在搅拌机中进行初混，再将5g的有机硅油、2g的2-甲基-4-乙基咪唑、3g的乳酸单甘油酯，依次加入到搅拌机里混合90分钟，然后经三棍轧机轧制到细度小于2μm，经300目标准筛过滤得到这种铝银浆即为产品。

实施例10：

一种电磁屏蔽用银铝浆料，具体是按照如下的工艺步骤完成的：

1)首先将20g的聚氨酯树脂加入80g的醋酸乙酯中，在75℃的温度条件下恒温加热直至完全溶解，经250目标准筛过滤得到有机载体；

2)称取40g的片状银粉、10g的超细铝粉、40g的有机载体，在搅拌机中进行初混，再将5g的磷酸三酯、2g的乙烯基二苯甲烷、3g的聚乙烯吡咯烷酮，依次加入到搅拌机里混合90分钟，然后经三棍轧机轧制到细度小于2μm，经300目标准筛过滤得到这种铝银浆即为产品。

Claims (10)

1.一种电磁屏蔽用银铝浆料，其特征在于，以质量分数计，包括50～80％的金属粉、10～40％的有机载体、5～10％的分散剂、2～12％的消泡剂和3～10％的表面活性剂；

所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照20∶80～80∶20的质量比组成；

所述的有机载体是将树脂与有机溶剂按照10∶90～46∶54的质量比混合而得到，所述的树脂为聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或几种，所述的有机溶剂为乙二醇乙醚醋酸酯、醋酸乙酯、甲基异丁基酮中的一种或几种。

2.如权利要求1所述的电磁屏蔽用银铝浆料，其特征在于，所述的片状银粉的大小为1～10μm，铝粉的颗粒大小为3～10μm。

3.如权利要求1所述的电磁屏蔽用银铝浆料，其特征在于，所述的分散剂为磷酸三酯、1，4-二羟基磺酸胺或有机硅油。

4.如权利要求1所述的电磁屏蔽用银铝浆料，其特征在于，所述的消泡剂为十二烷基磺酸钠、2-甲基-4-乙基咪唑或乙烯基二苯甲烷。

5.如权利要求1所述的电磁屏蔽用银铝浆料，其特征在于，所述的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、乳酸单甘油酯或乙二胺羧酸三甘油酯。

6.一种电磁屏蔽用银铝浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在65℃～80℃条件下，将树脂与有机溶剂按照10∶90～46∶54的质量比混合，树脂溶解后得到有机载体，所述的树脂为聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或几种，所述的有机溶剂为乙二醇乙醚醋酸酯、醋酸乙酯、甲基异丁基酮中的一种或几种；

2)以质量份数计，将50～80份的金属粉与10～40份的有机载体混匀，所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照20∶80～80∶20的质量比组成；再加入5～10份的分散剂、2～12份的消泡剂和3～10的表面活性剂，充分混匀后，辊轧至细度小于5μm，过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料。

7.如权利要求6所述的电磁屏蔽用银铝浆料的制备方法，其特征在于，

1)以质量份数计，在70℃条件下，将42份的树脂与58份的有机溶剂混合，树脂溶解后得到有机载体；

所述的树脂为聚氨酯树脂，所述的有机溶剂为乙二醇乙醚醋酸酯；

2)以质量份数计，将60份的金属粉与10份的有机载体混匀，所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照1∶2的质量比组成；再加入10份的分散剂、5份的消泡剂和5份的表面活性剂，充分混匀后，辊轧至细度小于5μm，过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料；

所述的分散剂为1，4-二羟基磺酸胺，消泡剂为2-甲基-4-乙基咪唑，表面活性剂为乙二胺羧酸三甘油酯。

8.如权利要求6所述的电磁屏蔽用银铝浆料的制备方法，其特征在于，

1)以质量份数计，在75℃条件下，将20份的树脂与80份的有机溶剂混合，树脂溶解后得到有机载体；

所述的树脂为丙烯酸树脂，所述的有机溶剂为醋酸乙酯；

2)以质量份数计，将55份的金属粉与32份的有机载体混匀，所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照50∶50的质量比组成；再加入7份的分散剂、2.5份的消泡剂和3.5份的表面活性剂，充分混匀后，辊轧至细度小于3μm，过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料；

所述的分散剂为磷酸三酯，消泡剂为乙烯基二苯甲烷，表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。

9.如权利要求6所述的电磁屏蔽用银铝浆料的制备方法，其特征在于，

1)以质量份数计，在80℃条件下，将45份的树脂与55份的有机溶剂混合，树脂溶解后得到有机载体；

所述的树脂为环氧树脂，所述的有机溶剂为甲基异丁基酮；

2)以质量份数计，将55份的金属粉与33份的有机载体混匀，所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照40∶60的质量比组成；再加入5份的分散剂、3份的消泡剂和4份的表面活性剂，充分混匀后，辊轧至细度小于2μm，过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料；

所述的分散剂为有机硅油，消泡剂为2-甲基-4-乙基咪唑，表面活性剂为乳酸单甘油酯。

10.如权利要求6所述的电磁屏蔽用银铝浆料的制备方法，其特征在于，

1)以质量份数计，在65℃条件下，将45份的树脂与45份的有机溶剂混合，树脂溶解后得到有机载体；

所述的树脂由22份的聚氨酯树脂和23份的丙烯酸树脂环氧树脂混合组成，所述的有机溶剂为醋酸乙酯；

2)以质量份数计，将50份的金属粉与35份的有机载体混匀，所述的金属粉由片状银粉与铝粉按照60∶40的质量比组成；再加入10份的分散剂、2份的消泡剂和3份的表面活性剂，充分混匀后，辊轧至细度小于2μm，过滤得到电磁屏蔽用银铝浆料；

所述的分散剂为1，4-二羟基磺酸胺，消泡剂为乙烯基二苯甲烷，表面活性剂为乙二胺羧酸三甘油酯。