CN103031058B - 一种室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料及其制备方法，该涂料包括基胶、补强填料、导电填料、交联剂、催化剂和稀释剂，所述的基体树脂为端羟基聚硅氧烷，所述的导电填料为表面镀镍或银的二氧化硅。该涂料的制备方法为将端羟基聚硅氧烷、表面镀镍的二氧化硅、补强填料、交联剂、催化剂进行混炼后稀释得到。本发明首次将表面化学镀改性的二氧化硅用于有机硅橡胶基体树脂电磁屏蔽涂料，制得的电磁屏蔽涂料在提高涂层综合电磁屏蔽效能的同时，还具有成本低、储存稳定的优点，而且制备工艺简单，特别适用于电力行业室外电磁屏蔽及电子行业信号电磁屏蔽的需要。

Description

一种室温硫化硅橡胶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领域，尤其涉及一种室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料及其制备方法。

背景技术 电磁屏蔽材料是一类导体材料，具有较低的电阻率。电磁波射入后，被电磁屏蔽材料表面反射或者被材料本体吸收，难以穿透。从宏观看就是，电磁波被屏蔽于电磁屏蔽材料的射入面，这种能对电磁波产生屏蔽作用的材料即为电磁屏蔽材料。如果将电磁屏蔽材料做成涂料涂覆在需要屏蔽物表面以达到电磁屏蔽的目的，这种涂料形式的电磁屏蔽材料则是电磁屏蔽涂料。

电磁屏蔽涂料一般采用有机高分子材料为成膜物质。如果有机高分子本身具有一定的导电性，如聚苯胺、聚吡咯等，将非常有利于提高电磁屏蔽涂料的电磁屏蔽效果。但这类具有一定导电性的有机高分子普遍成膜性不好，涂层机械性能差，且成本高，因此并不是成膜物质的合适选择。目前一般采用环氧、聚丙烯酸等具有较好成膜性能、涂层机械性能好、相对便宜的有机高分子材料作为电磁屏蔽涂料的基体树脂，即成膜物质。虽然这类有机高分子材料的电阻率高，但可通过添加导电填料来赋予涂层较好的导电性。因此，该类有机高分子材料在电磁屏蔽涂料中应用广泛。

由于导电性是电磁屏蔽涂料的必要性能，对于由非导电性有机高分子材料制备的电磁屏蔽涂料，其导电性能主要来源于导电填料。常用的导电填料包括金属和石墨，可制成粉末或者短纤维等形状加入电磁屏蔽涂料，而纤维状材料的导电性能比粉末状优越。金属导电填料可选用金、银、铜、镍、铁等高导电率金属，但由于铜、铁等金属表面易氧化，在使用过程中表面形成氧化膜而使电阻率升高，导致屏蔽性能降低。因此金、银、镍等相对惰性的金属是优选的导电填料。

综合考虑制备过程中的成本因素，一般场合选择银粉和镍粉作为导电填料。由于银、镍等具有较高密度，在有机高分子基体树脂中分散性较差，易沉降。另外，单一的导电填料也不可能对所有阻抗的电磁场具有较好的屏蔽效果。为了进一步降低导电填料的成本，解决导电填料在基体树脂中分散性的问题，同时提高涂层的综合屏蔽效能，目前正研究多种导电填料复配使用。多种导电填料的复配主要有两种途径：①采用化学镀在一种导电填料的表面沉积另一种导电填料；②将两种导电填料简单共混。途径①可克服某种导电填料的缺点，赋予导电填料更优的性能。如在铜表面覆盖银，可克服铜易氧化的缺陷，延长使用寿命。而途径②仅是几种导电填料性能的简单加和。

复合导电填料是目前研究的热点。常见的复合导电填料有金属/金属复合导电填料、金属/非金属复合导电填料、导电聚合物/非金属复合导电填料等，其中金属/金属复合导电填料具有高密度、易沉积等问题；导电聚合物的种类少成本高限制了导电聚合物/非金属复合导电填料的应用。而金属/非金属复合导电填料可以选用多种性能优异的金属进行复合，同时可降低金属导电填料的密度，利于导电填料在基本树脂中的分散；而且减少了金属用量，可降低成本，是最有前途的一类复合导电填料。

很多研究者通过化学镀在二氧化硅表面覆盖银、镍等金属，将二氧化硅改性为导电材料。二氧化硅的密度相对较低（约2.3g/cm³），可以降低导电材料的密度，同时二氧化硅颗粒在高分子基体中具有较好的分散性，对高分子体系还有一定的补强作用。采用传统的Stober溶胶-凝胶法可以制备二氧化硅球形颗粒，且所得二氧化硅的表面化学结构和粒径等参数均易控制。鉴于上述特点，改性后的二氧化硅导电材料是可用作导电填料。

聚硅氧烷制备的有机硅材料类似于有机-无机杂化材料。分子中既含有甲基等有机官能团，也含有类似于二氧化硅的Si-O骨架，且成膜性能良好，可做成橡胶，也可硫化成各种涂层。虽然有机硅材料本身具有非常好的电绝缘性能，但也有研究者尝试通过添加镍粉等导电填料赋予其导电性，作为一种电磁屏蔽材料。当然，这种电磁屏蔽材料必然带有金属导电填料的种种缺陷。二氧化硅是有机硅材料必要的补强剂，可以赋予有机硅材料一定的力学性能。正是二氧化硅补强填料的使用，才使有机硅材料的应用逐步推广。目前未见任何将改性二氧化硅导电材料用作有机硅电磁屏蔽材料导电填料的应用研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种以表面化学镀镍或银改性的二氧化硅为导电填料、端羟基聚硅氧烷为基胶的电磁屏蔽涂料及其制备方法。

本发明提供的室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料，包括基胶、补强填料、导电填料、交联剂、催化剂和稀释剂，所述的基胶为端羟基聚硅氧烷，所述的导电填料为表面镀镍或银的二氧化硅颗粒。所述的端羟基聚硅氧烷、补强填料、表面镀镍或银的二氧化硅颗粒的质量比为100：（1～40）：（10～80）。

上述室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料还包括增塑剂。所述的增塑剂为粘度10~10000cP的三甲基硅基封端的二甲基硅油和惰性矿物油中的一种或两种的组合物。

上述端羟基聚硅氧烷为端羟基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚二苯基硅氧烷、端羟基聚甲基苯基硅氧烷、端羟基甲基乙烯基硅氧烷中的一种或至少两种的组合物。所述的端羟基聚硅氧烷相对分子量为1000~600000。

上述补强填料为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑中的一种或两种的组合物，所述白炭黑的比表面积为100-400 m²/g。

上述表面镀镍或银的二氧化硅粒径为10～500nm，其中镍或银的质量百分比为0.1~20wt%，即镍或银的质量为表面镀镍或银的二氧化硅质量的0.1~20wt%。所述的表面镀镍或银的二氧化硅颗粒为单分散球形或链珠形。

上述催化剂为有机锡，为二丁基二月桂酸锡、丁酸亚锡和其他具有催化性能的有机锡螯合物中一种或者至少两种的组合物。

上述交联剂为硅烷交联剂，为甲基三丁酮肟基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、四乙氧基硅烷和四甲氧基硅烷中的一种或至少两种的组合物，根据不同的优化机理选用合适的交联剂。

上述稀释剂为石油醚。

本发明还提供了上述室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料的制备方法，包括步骤：

按比例将基胶、补强填料、导电填料和增塑剂加入混炼机中混炼，经真空脱气，加入催化剂和交联剂后在混炼机中经二次混炼，加入稀释剂稀释至其中固含量为30～70wt.%。

本发明所采用的表面镀镍或银的二氧化硅颗粒采用如下方法制备：

1）将0~200质量份的有机溶剂、100质量份的四烷氧基硅烷和1~50质量份

的含表面活性基团的三烷氧基硅烷加入到反应瓶中，在-20~80℃温度下，在0.5~10 h内滴加30~300质量份的水和有机溶剂的混合液，所述的混合液中水的质量百分比为10~90wt.%，加完混合液后，在10℃至有机溶剂沸点的温度下继续反应1~20 h，得到溶剂型硅溶胶；

2）将溶剂型硅溶胶在超滤设备上进行溶剂交换操作，该设备的膜单元孔径为0.002~0.02 μm，通过加入大量水进行超滤，超滤过程进行至硅溶胶中有机溶剂含量低于5~0.05wt%，然后控制超滤进水，浓缩水溶胶，使其中固含量为1~50wt%，得到水性硅溶胶；

3）将100质量份的水性硅溶胶置入装有机械搅拌和温度计的反应器中，加入1~20质量份的浓度为0.1~5wt.% 的AgNO₃ 溶液，搅拌至形成清亮溶液，再滴加1~20质量份的浓度为0.1~5wt.% 的次磷酸钠溶液，至溶胶呈灰色；

4）向灰色溶胶中滴加10~300质量份的镍或银化学镀液，搅拌0.5~3 h，得到黑色液体，所述的镍化学镀液中含有次磷酸钠、硫酸镍和柠檬酸，所述的银化学镀液中含有次磷酸钠、硫酸银和柠檬酸；

5）对黑色液体进行超滤浓缩，得到表面镀镍或银的硅溶胶，对表面镀镍或银的硅溶胶干燥即得到表面镀镍或银的二氧化硅颗粒。

上述四烷氧基硅烷(RO)₄Si中R为烷基，包括-CH₃、-CH₂CH₃或-C₃H₇中的一种；三烷氧基硅烷R₁Si(OR)₃中R为烷基，包括-CH₃、-CH₂CH₃或-C₃H₇中的一种；R₁为表面活性基团，包括-CH₂NH₂、-CH₂CH₂NH₂、-CH₂CH₂CH₂NH₂或-CH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂中的一种。

本发明首次尝试以表面镀镍的二氧化硅作为有机硅电磁屏蔽涂料的导电填料，并按HB 5246－1993、GB 12190-90、GB13022-91标准分别测试所得涂料的体积电导率、电磁屏蔽性能和力学性能。

测试结果证明本发明涂料具有导电性能，体积电阻率为3～45Ω·cm；在10kHz-10GHz范围对电磁波具有类似金属粉末的屏蔽性能，电磁屏蔽系数最高达55dB，电磁屏蔽系数最高大于90%；具有优异的力学性能，拉伸强度为2.7～7MPa，撕裂强度为1.5～6kN·m。

和金属粉末相比，表面镀镍的二氧化硅导电填料具有较低的密度，因此在涂料中的分散度更好。本发明涂料在放置过程中具有很好的储存稳定性，未见导电填料因密度差异而产生的沉积现象。而且，表面镀镍的二氧化硅导电填料价格更低廉。

综上，本发明涂料在提高涂层综合电磁屏蔽效能的同时，还具有成本低、储存稳定的优点。

具体实施方式

本发明以端羟基聚硅氧烷为基胶（即基体树脂），以二氧化硅为补强填料，以表面化学镀镍或银的二氧化硅颗粒为导电填料，加入增塑剂、交联剂、催化剂和稀释剂经混炼制备得到本发明有机硅电磁屏蔽涂料产品。

具体的制备步骤如下：

1）取100质量份端羟基聚硅氧烷、1～40质量份二氧化硅补强填料、10～80质量份表面镀镍或银的二氧化硅颗粒、0～100质量份增塑剂，放入混炼机中混炼至呈均匀流动状态；然后进行真空脱气，真空脱气的具体工艺参数为：120 ℃抽真空1 h。

2）加入催化剂和交联剂在混炼机中经二次混炼至呈均匀流动状态，然后加入稀释剂稀释至其中固含量为30～70wt.%，密封包装即可。所加催化剂和交联剂的用量优选为：催化剂0.1～0.5质量份，交联剂为5～10；稀释剂优选为石油醚。

下面将结合实施例说明本发明所采用的表面镀镍或银的二氧化硅导电颗粒的具体制备方法：

在反应瓶中加入1000 g四乙氧基硅烷、500 g胺丙基三乙氧基硅烷，控制温度在80℃ ，在不断搅拌下，滴加500 g水和乙醇的混合液（水的质量百分含量为50%），滴加时间控制在5 h，滴加完毕后，回流反应2 h，得到乙醇型表面含胺基硅溶胶，固含量为26.4wt%。

将上述硅溶胶在超滤设备（膜单元孔径0.02μm）上进行溶剂交换操作，通过加入大量水进行超滤，使乙醇不断通过膜孔溢出，从而用水置换出溶胶中的乙醇，得到水性硅溶胶。超滤过程终了时乙醇含量低于5wt%。控制超滤进水，浓缩水溶胶至1700 mL，固含量为30wt%。

将1000 g水性硅溶胶置入装有反应瓶中，加入100 mL AgNO₃ 溶液（2.0wt%），搅拌至形成清亮溶液，再滴加次磷酸钠溶液（2wt%），至溶胶呈灰色。

向灰色溶胶中滴加镍化学镀液（含次磷酸钠、硫酸镍、柠檬酸等各10 g/L）80 mL，85℃搅拌100 min。得到黑色溶胶液体，溶胶中二氧化硅粒径呈球形，平均粒径为70 nm，粒径分散均匀，固含量为25.4wt%，镍含量为二氧化硅的0.1wt%。干燥所得溶胶即可得到表面化学镀镍的二氧化硅颗粒，其粒径为70nm，镍含量为0.1wt%。可通过控制各原料的比例及工艺参数来制备不同粒径和不同镍或银含量的二氧化硅颗粒。

下面将结合实施例对本发明技术方案和技术效果做进一步说明。

实施例1

将100质量份分子量为1000的端羟基聚二甲基硅氧烷、40质量份表面化学镀镍的二氧化硅、20质量份粘度为10000 cP（厘泊）的聚二甲基硅油增塑剂、2质量份比表面积为150 m²/g 的Cabot 150型号的气相法白炭黑和38质量份的沉淀法白炭黑加入行星搅拌器中，室温搅拌3 h后，升温至120 ℃并于该温度下抽真空1 h；再加入0.3质量份二丁基二月桂酸锡硫化剂促进剂、10质量份甲基三丁酮肟基硅烷交联剂混炼20 min，加入30-90℃石油醚溶剂稀释成300质量份，固含量为70wt.%，密封包装，得到有机硅电磁屏蔽涂料。本实施例中所采用的表面化学镀镍的二氧化硅颗粒呈单分散球形，平均粒径约260 nm，其中镍含量20wt.%。

将所得涂料倒入槽深2mm的聚四氟乙烯模具中并铺平，将模具置于恒温恒湿箱中进行硫化，硫化温度25℃，相对湿度45～60%。在硫化的过程中观察记录涂料表干时间和完全固化时间，并测试所得涂层的体积电导率、电磁屏蔽性能和力学性能。

测试结果为：硫化后涂料厚度约1.5 mm；表干时间45min，完全固化时间小于24h；行业标准DL/T627-2004要求表干时间小于45min，完全固化时间小于72h，因此，本实施例涂料的表干时间和完全固化时间两项指标符合标准；涂层体积电阻率为8.1 Ω·cm，符合HB 5246－1993标准中规定的体积电阻率小于10⁴ Ω·cm要求；拉伸强度为3.9MPa，撕裂强度为3.14kN·m，Shore A硬度40，符合 GB13022-91的要求；300kHz~1.5GHz范围电磁波屏蔽率大于77%，符合标准 GB 12190-90中规定的电磁波屏蔽率大于60%的要求。

实施例2

将100质量份分子量为600000的端羟基聚二甲基硅氧烷、40质量份表面化学镀镍的二氧化硅、100质量份粘度为10 cP的聚二甲基硅油增塑剂和1质量份比表面积为150 m²/g 的Cabot 150型号的气相法白炭黑加入行星搅拌器中，室温搅拌3 h后，升温至120 ℃并于该温度下抽真空1 h；再加入0.5质量份二丁基二月桂酸锡硫化剂促进剂、10质量份甲基三甲氧基硅烷交联剂混炼20 min，加入30-90℃石油醚溶剂稀释成640质量份，固含量为30wt.%，密封包装，得到有机硅电磁屏蔽涂料。本实施例中所采用的表面化学镀镍的二氧化硅颗粒呈单分散球形，平均粒径约10 nm，其中镍含量1wt.%。

将所得涂料倒入槽深2mm的聚四氟乙烯模具中铺平，将模具置于恒温恒湿箱中进行硫化，硫化温度25℃，相对湿度45～60%。在硫化的过程中观察记录涂料表干时间和完全固化时间，并测试所得涂层的体积电导率、电磁屏蔽性能和力学性能。

测试结果为：硫化后涂料厚度约1.5 mm；表干时间35min，完全固化时间小于24 h；行业标准DL/T627-2004要求表干时间小于45min，完全固化时间小于72h，因此，本实施例涂料的表干时间和完全固化时间两项指标符合标准；涂层体积电阻率为35.5 Ω·cm，符合HB 5246－1993标准中规定的体积电阻率小于10⁴ Ω·cm要求；拉伸强度为6.3MPa，撕裂强度为6.1kN·m；Shore A硬度42；300kHz~1.5GHz电磁波屏蔽率大于65%，符合标准 GB 12190-90中规定的电磁波屏蔽率大于60%的要求。

实施例3

将90质量份分子量为50000的端羟基聚二甲基硅氧烷、10质量份分子量为50000的端羟基聚甲基苯基硅氧烷、10质量份表面化学镀镍的二氧化硅①、70质量份表面化学镀镍的二氧化硅②和1质量份比表面积为150 m²/g 的Cabot 150型号气相法白炭黑加入行星搅拌器中，室温搅拌3 h后，升温至120 ℃并于该温度下抽真空1 h；再加入0.1质量份二丁基二月桂酸锡硫化剂促进剂、10质量份甲基三乙酰氧基硅烷交联剂混炼20 min，加入30-90℃石油醚溶剂稀释成500质量份，固含量为38 wt.%，密封包装，得到有机硅电磁屏蔽涂料。本实施例中所采用的化学镀镍的二氧化硅①颗粒呈单分散球形，平均粒径约500 nm，其中，镍含量为 20wt.%，平均粒径约500 nm；所采用的化学镀镍的二氧化硅②颗粒呈单分散球形，平均粒径约30 nm，其中，镍含量为0.1wt.%.。

将所得涂料倒入槽深2mm的聚四氟乙烯模具中铺平，将模具放置在恒温恒湿箱中，硫化温度25℃，相对湿度45～60%。在硫化的过程中观察记录涂料表干时间和完全固化时间，并测试所得涂层的体积电导率、电磁屏蔽性能和力学性能。

测试结果为：硫化后涂料厚度约1.5 mm；表干时间25min，完全固化时间小于24 h。行业标准DL/T627-2004要求表干时间小于45min，完全固化时间小于72h，因此，本实施例涂料的表干时间和完全固化时间两项指标符合标准。涂层体积电阻率为5.1 Ω·cm，符合HB 5246－1993标准中规定的体积电阻率小于10⁴ Ω·cm要求；拉伸强度为3.6MPa，撕裂强度为2.8kN·m；Shore A硬度41，符合 GB13022-91的要求；300kHz~1.5GHz电磁波屏蔽率大于91%，符合标准 GB 12190-90中规定的电磁波屏蔽率大于60%的要求。

实施例4

将90质量份分子量为200000的端羟基聚二甲基硅氧烷、10质量份分子量为50000的端羟基聚二甲苯硅氧烷、10质量份表面化学镀银的二氧化硅、15质量份粘度为1000 cP的聚二甲基硅油增塑剂、30质量份沉淀法白炭黑和2质量份比表面积为400 m²/g的气相法白炭黑加入行星搅拌器中，室温搅拌3 h后，升温至120 ℃并于该温度下抽真空1 h；再加入0.5质量份二丁基二月桂酸锡硫化剂促进剂、8质量份甲基三甲氧基硅烷交联剂混炼20 min，加入60-90℃石油醚溶剂稀释成235质量份，固含量为70wt.%，密封包装，得到有机硅电磁屏蔽涂料。本实施例中所采用的表面镀银二氧化硅颗粒呈单分散球形，平均粒径约20 nm，其中镍含量为1wt.%。

将所得涂料倒入槽深2mm的聚四氟乙烯模具中铺平，将模具放置在恒温恒湿箱中，硫化温度25℃，相对湿度45～60%。在硫化的过程中观察记录涂料表干时间和完全固化时间，并测试所得涂层的体积电导率、电磁屏蔽性能和力学性能。

测试结果为：硫化后涂料厚度约1.5 mm；表干时间40 min，完全固化时间小于24 h。行业标准DL/T627-2004要求表干时间小于45min，完全固化时间小于72h，因此，本实施例涂料的表干时间和完全固化时间两项指标符合标准；涂层体积电阻率为4.5Ω·cm，符合HB 5246－1993标准中规定的体积电阻率小于10⁴ Ω·cm要求；拉伸强度为.3.8MPa，撕裂强度为3.0kN·m；Shore A硬度37，符合 GB13022-91的要求；300kHz~1.5GHz范围电磁波屏蔽率大于89%，符合标准 GB 12190-90中规定的电磁波屏蔽率大于60%的要求。

实施例5

将100质量份分子量为80000的端羟基聚二乙基硅氧烷、40质量份表面化学镀镍的二氧化硅、2质量份比表面积为100 m²/g的AEROSIL® 90型号气相法白炭黑和20质量份粘度为1000 cP的聚二甲基硅油增塑剂加入行星搅拌器中，室温搅拌3 h后，升温至120 ℃并于该温度下抽真空1 h；再加入0.5质量份二丁基二月桂酸锡硫化剂促进剂、10质量份甲基三甲氧基硅烷交联剂混炼20 min，加入30-90℃石油醚溶剂稀释成350质量份，固含量为50wt.%，密封包装，得到有机硅电磁屏蔽涂料。本实施例中所采用的化学镀镍二氧化硅颗粒呈链珠状，平均3~4个纳米颗粒连在一起，单个颗粒粒径约20 nm，平均链长约70 nm，其中，镍含量为5wt.%。

将所得涂料倒入槽深2mm的聚四氟乙烯模具中铺平，将模具放置在恒温恒湿箱中，硫化温度25℃，相对湿度45～60%。在硫化的过程中观察记录涂料表干时间和完全固化时间，并测试所得涂层的体积电导率、电磁屏蔽性能和力学性能。

测试结果为：硫化后涂料厚度约1.5 mm；表干时间45 min，完全固化时间小于24 h。行业标准DL/T627-2004要求表干时间小于45min，完全固化时间小于72h，因此，本实施例涂料的表干时间和完全固化时间两项指标符合标准；涂层体积电阻率为3.5Ω·cm，符合HB 5246－1993标准中规定的体积电阻率小于10⁴ Ω·cm要求；拉伸强度为2.7MPa，撕裂强度为1.5kN·m；Shore A硬度38，符合 GB13022-91的要求；300kHz~1.5GHz范围电磁波屏蔽率大于90%，符合标准 GB 12190-90中规定的电磁波屏蔽率大于60%的要求。

实施例6

将100质量份分子量为100000的端羟基聚甲基苯基硅氧烷、10质量份表面化学镀镍的二氧化硅①、70质量份表面化学镀镍的二氧化硅②、100质量份粘度为1000 cP的聚二甲基硅油增塑剂和10质量份比表面积为400 m²/g的HDK T40型号的气相法白炭黑加入行星搅拌器中，室温搅拌3 h后，升温至120 ℃并于该温度下抽真空1 h；再加入0.5质量份二丁基二月桂酸锡硫化剂促进剂、10质量份甲基三甲氧基硅烷交联剂混炼20 min，加入30-90℃石油醚溶剂稀释成500质量份，固含量为60wt.%，密封包装，得到有机硅电磁屏蔽涂料。本实施例中所采用的表面镀镍二氧化硅①颗粒呈链珠状，平均3~4个纳米颗粒连在一起，单个颗粒粒径约20 nm，平均链长约70nm，其中镍含量为5wt.%；所采用的表面镀镍二氧化硅②颗粒呈单分散球形，平均粒径约20 nm，其中，镍含量为10wt.%。

将所得涂料倒入槽深2mm的聚四氟乙烯模具中铺平，将模具放置在恒温恒湿箱中，硫化温度25℃，相对湿度45～60%。在硫化的过程中观察记录涂料表干时间和完全固化时间，并测试所得涂层的体积电导率、电磁屏蔽性能和力学性能。

测试结果为：硫化后涂料厚度约1.5 mm；表干时间45 min，完全固化时间小于24 h，行业标准DL/T627-2004要求表干时间小于45min，完全固化时间小于72h，因此，本实施例涂料的表干时间和完全固化时间两项指标符合标准；涂层体积电阻率为43.5Ω·cm，符合HB 5246－1993标准中规定的体积电阻率小于10⁴ Ω·cm要求；拉伸强度为5.8MPa，撕裂强度为4.9kN·m；Shore A硬度35，符合 GB13022-91的要求；300kHz~1.5GHz范围电磁波屏蔽率>76%，符合标准 GB 12190-90中规定的电磁波屏蔽率>60%的要求。

Claims (10)

1.室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料，包括基胶、补强填料、导电填料、交联剂、催化剂和稀释剂，其特征在于：

所述的基胶为端羟基聚硅氧烷，所述的导电填料为表面镀镍或银的二氧化硅颗粒，其中，导电填料采用如下方法制备：

1)将0～200质量份的有机溶剂、100质量份的四烷氧基硅烷和1～50质量份的含表面活性基团的三烷氧基硅烷加入到反应瓶中，在-20～80℃温度下，在0.5～10h内滴加30～300质量份的水和有机溶剂的混合液，所述的混合液中水的质量百分比为10～90wt.％，加完混合液后，在10℃至有机溶剂沸点的温度下继续反应1～20h，得到溶剂型硅溶胶；

2)将溶剂型硅溶胶在超滤设备上进行溶剂交换操作，该设备的膜单元孔径为0.002～0.02μm，通过加入大量水进行超滤，超滤过程进行至硅溶胶中有机溶剂含量低于5～0.05wt％，然后控制超滤进水，浓缩水溶胶，使其中固含量为1～50wt％，得到水性硅溶胶；

3)将100质量份的水性硅溶胶置入装有机械搅拌和温度计的反应器中，加入1～20质量份的浓度为0.1～5wt.％的AgNO₃溶液，搅拌至形成清亮溶液，再滴加1～20质量份的浓度为0.1～5wt.％的次磷酸钠溶液，至溶胶呈灰色；

4)向灰色溶胶中滴加10～300质量份的镍或银化学镀液，搅拌0.5～3h，得到黑色液体，所述的镍化学镀液中含有次磷酸钠、硫酸镍和柠檬酸，所述的银化学镀液中含有次磷酸钠、硫酸银和柠檬酸；

5)对黑色液体进行超滤浓缩，得到表面镀镍或银的硅溶胶，对表面镀镍或银的硅溶胶干燥即得到表面镀镍或银的二氧化硅颗粒。

2.如权利要求1所述的室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料，其特征在于：

所述的端羟基聚硅氧烷、补强填料、表面镀镍或银的二氧化硅颗粒的质量比为100：(1～40)：(10～80)。

3.如权利要求1所述的室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料，其特征在于：

所述的补强填料为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑中的一种或两种的组合物。

4.如权利要求1所述的室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料，其特征在于：

所述的室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料还包括增塑剂。

5.如权利要求4所述的室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料，其特征在于：

所述的增塑剂为三甲基硅基封端的二甲基硅油和惰性矿物油中的一种或两种的组合物。

6.如权利要求1所述的室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料，其特征在于：

所述的端羟基聚硅氧烷为端羟基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚二苯基硅氧烷、端羟基聚甲基苯基硅氧烷、端羟基甲基乙烯基硅氧烷中的一种或至少两种的组合物。

7.如权利要求1所述的室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料，其特征在于：

所述的表面镀镍或银的二氧化硅颗粒为单分散球形或链珠形，粒径为10～500nm，其中镍或银的质量百分比为0.1～20wt％。

8.如权利要求1所述的室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料，其特征在于：

所述的催化剂为有机锡，为二丁基二月桂酸锡、丁酸亚锡和其他具有催化性能的有机锡螯合物中一种或者至少两种的组合物。

9.如权利要求1所述的室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料，其特征在于：

所述的交联剂为硅烷交联剂，为甲基三丁酮肟基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四丙氧基硅烷中的一种或至少两种的组合物。

10.如权利要求1～9中任一项所述的室温硫化硅橡胶电磁屏蔽涂料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

按比例将基胶、补强填料、导电填料和增塑剂加入混炼机中混炼，经真空脱气，加入催化剂和交联剂后在混炼机中经二次混炼，加入稀释剂稀释至其中固含量为30～70wt.％；

所述的导电填料采用如下方法制备：

1)将0～200质量份的有机溶剂、100质量份的四烷氧基硅烷和1～50质量份的含表面活性基团的三烷氧基硅烷加入到反应瓶中，在-20～80℃温度下，在0.5～10h内滴加30～300质量份的水和有机溶剂的混合液，所述的混合液中水的质量百分比为10～90wt.％，加完混合液后，在10℃至有机溶剂沸点的温度下继续反应1～20h，得到溶剂型硅溶胶；

2)将溶剂型硅溶胶在超滤设备上进行溶剂交换操作，该设备的膜单元孔径为0.002～0.02μm，通过加入大量水进行超滤，超滤过程进行至硅溶胶中有机溶剂含量低于5～0.05wt％，然后控制超滤进水，浓缩水溶胶，使其中固含量为1～50wt％，得到水性硅溶胶；

3)将100质量份的水性硅溶胶置入装有机械搅拌和温度计的反应器中，加入1～20质量份的浓度为0.1～5wt.％的AgNO₃溶液，搅拌至形成清亮溶液，再滴加1～20质量份的浓度为0.1～5wt.％的次磷酸钠溶液，至溶胶呈灰色；

4)向灰色溶胶中滴加10～300质量份的镍或银化学镀液，搅拌0.5～3h，得到黑色液体，所述的镍化学镀液中含有次磷酸钠、硫酸镍和柠檬酸，所述的银化学镀液中含有次磷酸钠、硫酸银和柠檬酸；

5)对黑色液体进行超滤浓缩，得到表面镀镍或银的硅溶胶，对表面镀镍或银的硅溶胶干燥即得到表面镀镍或银的二氧化硅颗粒。