CN104403480B - 一种热缩管用电磁屏蔽涂料及其制备方法 - Google Patents

一种热缩管用电磁屏蔽涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种热缩管用电磁屏蔽涂料，它由如下质量份配比的原料制成：改性热塑性弹性体SBS 100、导电粉体45～120、防沉剂 1～3、消泡剂 0.1～0.3、偶联剂 0.4～0.8、混合溶剂 100～300。所述的热塑性弹性体SBS为S/B值是30/70或40/60中的一种或其混合物；所述的导电粉体为银粉、镍粉、镀银铜粉、镀银铝粉、镀银玻璃微珠、镀银镍粉、镀镍石墨的一种或几种。所述的防沉剂为聚乙烯蜡或聚酰胺蜡中的至少一种；所述的消泡剂为有机硅类消泡剂；所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的至少一种；所述的混合溶剂为用120#溶剂汽油：甲苯＝8:1～2:1质量份配比混合而成。

Description

一种热缩管用电磁屏蔽涂料及其制备方法
技术领域：
本发明属于功能材料领域，涉及电磁屏蔽材料技术，特别涉及一种热缩管用电磁屏蔽涂料及其制备方法。
背景技术:
近年来，随着科学技术和电子工业的高速发展，各种数字化、高频化的电子电器设备在工作时向空间辐射了大量不同波长和频率的电磁波，电磁波引起的电磁干扰问题日益严重,不但对电子仪器、设备造成干扰与损坏,影响其正常工作，而且电磁波泄漏也会危及国家信息安全和军事核心机密的安全。
电子设备的传输线缆及连接器是最易引起电磁泄漏的部位之一，也是防护的难点之一。电磁屏蔽热缩管是解决这一难点的有效办法。
目前常用的电磁屏蔽热缩管多是由导电或导磁粉体添加在聚烯烃材料中经混合、挤出、辐照交联、扩张定型等工序而制得。这种电磁屏蔽热缩管存在着显著的缺点，一是材料成本较高，为了获得较好的导电性能，通常需加入大量的导电填料；其次，热收缩管的力学性能因大量导电填料的加入而大幅下降。因此，其使用受到很大的限制。而通过在热收缩管表面涂覆电磁屏蔽涂料的方法制备的电磁屏蔽热缩管，与传统电磁屏蔽热缩管相比，不仅可以大幅度降低成本，同时不影响热缩管的力学性能，应用前景广阔。
电磁屏蔽涂料因性价比高、施工方便等特点而获得广泛应用。目前一般采用丙烯酸树脂、环氧树脂等作为电磁屏蔽涂料的基体树脂，即成膜物质。中国专利ZL00112793.4、中国专利申请号201310254258.X以及中国专利申请号201210578701.4等涉及的电磁屏蔽涂料均是采用热塑性丙烯酸树脂作为成膜物质，中国专利申请号201210094415.0公开了一种电磁屏蔽导电涂料及其制备方法，所涉及的成膜物质有环氧、丙烯酸、醇酸、氟碳等树脂，以上述树脂为基料的电磁屏蔽涂料适合于ABS、PS等塑料的涂装。由于聚烯烃材料具有表面能低、结晶度高、无极性、弱边界层等特点，一般树脂很难牢固附着，所以普通电磁屏蔽涂料用于聚烯烃热缩管的涂装后，附着不佳，热缩后极易脱落或起皱。
发明内容：
本发明旨在克服现有技术的不足，目的之一是提供一种涂装热缩管后，涂层均匀、柔韧性好、附着牢固，热缩后不起皱、不脱落、导电性佳，而且具有优异的电磁屏蔽效果的热缩管用电磁屏蔽涂料；目的之二是提供一种生产工艺简单的热缩管用电磁屏蔽涂料的制备方法。
本发明的目的之一可通过如下技术措施来实现：
该热缩管用电磁屏蔽涂料由如下质量份配比的原料制成：
本发明的目的之一还可通过如下技术措施来实现：
所述的热塑性弹性体SBS为S/B值是30/70、40/60中的一种或两种以任意配比的混合物；所述的改性热塑性弹性体SBS由热塑性弹性体SBS在引发剂过氧化二苯甲酰的作用下与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯进行接枝反应后，加入阻聚剂、抗氧剂制成。
所述的导电粉体为银粉、镍粉、镀银铜粉、镀银铝粉、镀银玻璃微珠、镀银镍粉、镀镍石墨的一种或几种以任意配比的混合物，其形状包括但不限于片状、球形以及不规则形状；所述的防沉剂为聚乙烯蜡、聚酰胺蜡中的一种或两种以任意配比的混合物；所述的消泡剂为有机硅类消泡剂；所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种或两种以任意配比的混合物；所述的混合溶剂为用120#溶剂汽油：甲苯＝8:1～2:1质量份配比混合而成。
本发明的目的之二可通过如下技术措施来实现：
该热缩管用电磁屏蔽涂料的制备方法按如下步骤进行：
a.对热塑性弹性体SBS进行接枝改性：
——取200～300质量份混合溶剂于反应器中，升温至50～60℃，搅拌下加入100质量份热塑性弹性体SBS，溶解完全，得溶解液；然后
——将溶解液升温至68～75℃，加入4～6质量份含过氧化二苯甲酰10％的甲苯溶液，通入氮气、升温至78～85℃、搅拌，再将0.4～0.6质量份过氧化二苯甲酰与40～55质量份甲基丙烯酸甲酯、10～25质量份丙烯酸丁酯混匀后滴入反应器中，滴加时间约20～40分钟，反应80～100分钟后再加入8～12质量份含过氧化二苯甲酰10％的甲苯溶液。
——保温反应3～4h，加入0.3～0.6质量份阻聚剂对苯二酚，再搅拌15～30min，降至室温，添加0.4～0.8质量份抗氧剂1010，补充混合溶剂，使固含量达28～35％(质量)，得改性热塑性弹性体SBS；
b.取a步骤的100质量份的改性热塑性弹性体SBS加入100～300质量份的混合溶剂，搅拌均匀后加入1～3质量份的防沉剂，高速分散至无可见颗粒，然后加入0.4～0.8质量份的偶联剂、45～120质量份的导电粉体、0.1～0.3质量份的消泡剂，高速分散均匀，得产品。
本发明选择一种表面能与聚烯烃接近的SBS热塑性弹性体作为基本树脂，为改善SBS内聚力小、剥离强度低的弊端，本发明采用甲基丙酸甲酯(MMA)对SBS进行接枝改性，以提高其内聚力和粘接强度。同时在SBS分子链上接枝玻璃化温度较低的丙烯酸丁酯(BA)以改善其亲和性，将具有长而柔侧基的BA引入到刚性的主链上，可使SBS/MMA/BA接枝共聚物的胶膜变软，起到内增塑的作用。同时增强了接枝物的粘附性能，有利于被粘物表面的吸附浸润。以改性后的SBS为基体通过添加导电粉体、助剂等配制热缩管用电磁屏蔽涂料。
采用本发明制备的电磁屏蔽涂料适合热缩管的涂装，尤其适合聚烯烃类热缩管的内、外涂装。
采用本发明制备的电磁屏蔽涂料涂装热缩管后，涂层均匀、柔韧性好、附着牢固，热缩后不起皱、不脱落、导电性佳。该电磁屏蔽热缩管不仅具有良好的环境密封效果，而且具有优异的电磁屏蔽效果，同时还具有重量轻、成本低、生产工艺简单的优点。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明提出的技术方案进行进一步说明，但不作为对技术方案的限制。
实施例1：
a.对热塑性弹性体SBS进行接枝改性：
——取200质量份混合溶剂(120#溶剂汽油与甲苯的质量比为8:1)于反应器中，升温至60℃，搅拌下加入100质量份热塑性弹性体SBS(YH-791，S/B为30/70)，溶解完全，得溶解液；然后
——将溶解液升温至68℃，加入6质量份含过氧化二苯甲酰10％的甲苯溶液，通入氮气、升温至78℃、搅拌，再将0.6质量份过氧化二苯甲酰与40质量份甲基丙烯酸甲酯、25质量份丙烯酸丁酯混匀后滴入反应器中，滴加时间约20分钟，反应100分钟后再加入12质量份含过氧化二苯甲酰10％的甲苯溶液。
——保温反应4h，加入0.3质量份阻聚剂对苯二酚，再搅拌30min，降至室温，添加0.4质量份抗氧剂1010，补充混合溶剂，使固含量达35％(质量)，得改性热塑性弹性体SBS；
b.取a步骤的100质量份的改性热塑性弹性体SBS加入300质量份的混合溶剂(120#溶剂汽油与甲苯的质量比为8:1)，搅拌均匀后加入1质量份的聚乙烯蜡，高速分散约15min，混合液中无可见颗粒，然后加入0.4质量份的钛酸酯偶联剂、120质量份的银粉、0.1质量份的有机硅类消泡剂6800，高速分散约30min，均匀，得产品。
将该涂料涂覆于聚乙烯热缩管上，涂膜干燥后，用热风枪加热，热缩后涂膜完整，附着牢固，电阻＜0.1Ω(万用表表头相距3cm)，屏蔽效能≥80dB(30MHz～1.5GHz)。
实施例2：
a.对热塑性弹性体SBS进行接枝改性：
——取300质量份混合溶剂(120#溶剂汽油与甲苯的质量比为2:1)于反应器中，升温至50℃，搅拌下加入100质量份热塑性弹性体SBS(YH-792，S/B为40/60)，溶解完全，得溶解液；然后
——将溶解液升温至75℃，加入4质量份含过氧化二苯甲酰10％的甲苯溶液，通入氮气、升温至85℃、搅拌，再将0.4质量份过氧化二苯甲酰与55质量份甲基丙烯酸甲酯、10质量份丙烯酸丁酯混匀后滴入反应器中，滴加时间约40分钟，反应80分钟后再加入8质量份含过氧化二苯甲酰10％的甲苯溶液。
——保温反应3h，加入0.6质量份阻聚剂对苯二酚，再搅拌15min，降至室温，添加0.8质量份抗氧剂1010，补充混合溶剂，使固含量达28％(质量)，得改性热塑性弹性体SBS；
b.取a步骤的100质量份的改性热塑性弹性体SBS加入100质量份的混合溶剂(120#溶剂汽油与甲苯的质量比为2:1)，搅拌均匀后加入3质量份的聚乙烯蜡，高速分散约10min，混合液中无可见颗粒，然后加入0.8质量份的钛酸酯偶联剂、45质量份的银粉、0.3质量份的有机硅类消泡剂6500，高速分散约35min，均匀，得产品。
将该涂料涂覆于聚乙烯热缩管上，涂膜干燥后，用热风枪加热，热缩后涂膜完整，附着牢固，电阻0.8Ω(万用表表头相距3cm)，屏蔽效能≥40dB(30MHz～1.5GHz)。
实施例3：
a.对热塑性弹性体SBS进行接枝改性：
——取250质量份混合溶剂(120#溶剂汽油与甲苯的质量比为5:1)于反应器中，升温至55℃，搅拌下加入100质量份热塑性弹性体SBS(YH-791、YH-792各50g)，溶解完全，得溶解液；然后
——将溶解液升温至70℃，加入5质量份含过氧化二苯甲酰10％的甲苯溶液，通入氮气、升温至80℃、搅拌，再将0.5质量份过氧化二苯甲酰与48质量份甲基丙烯酸甲酯、18质量份丙烯酸丁酯混匀后滴入反应器中，滴加时间约30分钟，反应90分钟后再加入10质量份含过氧化二苯甲酰10％的甲苯溶液。
——保温反应3.5h，加入0.4质量份阻聚剂对苯二酚，再搅拌20min，降至室温，添加0.6质量份抗氧剂1010，补充混合溶剂，使固含量达32％(质量)，得改性热塑性弹性体SBS；
b.取a步骤的100质量份的改性热塑性弹性体SBS加入200质量份的混合溶剂(120#溶剂汽油与甲苯的质量比为5:1)，搅拌均匀后加入2质量份的聚乙烯蜡，高速分散约12min，混合液中无可见颗粒，然后加入0.6质量份的钛酸酯偶联剂、80质量份的银粉、0.2质量份的有机硅类消泡剂6500，高速分散约32min，均匀，得产品。
将该涂料涂覆于聚乙烯热缩管上，涂膜干燥后，用热风枪加热，热缩后涂膜完整，附着牢固，电阻0.1Ω(万用表表头相距3cm)，屏蔽效能≥60dB(30MHz～1.5GHz)。
实施例4：
用镍粉代替银粉，其他分别同实施例1-3。
实施例5：
用镀银铜粉代替银粉，其他分别同实施例1-3。
实施例6：
用镀银铝粉代替银粉，其他分别同实施例1-3。
实施例7：
用镀银玻璃微珠代替银粉，其他分别同实施例1-3。
实施例8：
用镀银镍粉代替银粉，其他分别同实施例1-3。
实施例9：
用镀镍石墨粉代替银粉，其他分别同实施例1-3。
实施例10：
用银粉、镍粉、镀银铜粉、镀银铝粉、镀银玻璃微珠、镀银镍粉、镀镍石墨粉中的几种以任意配比的混合物代替银粉，其他分别同实施例1-3。
实施例11：
用聚酰胺蜡代替聚乙烯蜡，其他分别同实施例1-10。
实施例12：
用聚乙烯蜡、聚酰胺蜡以任意配比的混合物代替聚乙烯蜡，其他分别同实施例1-10。
实施例13：
用硅烷偶联剂代替钛酸酯偶联剂，其他分别同实施例1-12。
实施例14：
用钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂以任意配比的混合物代替聚乙烯蜡，其他分别同实施例1-12。

Claims (7)

1.一种热缩管用电磁屏蔽涂料，其特征在于它由如下质量份配比的原料制成：
改性热塑性弹性体SBS 100 导电粉体 45～120 防沉剂1～3
消泡剂 0.1～0.3 偶联剂 0.4～0.8 混合溶剂 100～300；
该电磁屏蔽涂料的制备方法按如下步骤进行：
a.对热塑性弹性体SBS进行接枝改性：
——取200～300质量份混合溶剂于反应器中，升温至50～60℃，搅拌下加入100质量份热塑性弹性体SBS，溶解完全，得溶解液；然后
——将溶解液升温至68～75℃，加入4～6质量份含过氧化二苯甲酰10%的甲苯溶液，通入氮气、升温至78～85℃、搅拌，再将0.4～0.6质量份过氧化二苯甲酰与40～55质量份甲基丙烯酸甲酯、10～25质量份丙烯酸丁酯混匀后滴入反应器中，滴加时间20～40分钟，反应80～100分钟后再加入8～12质量份含过氧化二苯甲酰10%的甲苯溶液；
——保温反应3～4h，加入0.3～0.6质量份阻聚剂对苯二酚，再搅拌15～30min，降至室温，添加0.4～0.8质量份抗氧剂1010，补充混合溶剂，使固含量达28～35%，得改性热塑性弹性体SBS；
b. 取a步骤的100质量份的改性热塑性弹性体SBS加入100～300质量份的混合溶剂，搅拌均匀后加入1～3质量份的防沉剂，高速分散至无可见颗粒，然后加入0.4～0.8质量份的偶联剂、45～120质量份的导电粉体、0.1～0.3质量份的消泡剂，高速分散均匀，得产品。
2.根据权利要求1所述的一种热缩管用电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的热塑性弹性体SBS为S/B值是30/70、40/60中的一种或两种以任意配比的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种热缩管用电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的导电粉体为银粉、镍粉、镀银铜粉、镀银铝粉、镀银玻璃微珠、镀银镍粉、镀镍石墨的一种或几种以任意配比的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种热缩管用电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的防沉剂为聚乙烯蜡、聚酰胺蜡中的一种或两种以任意配比的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种热缩管用电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的消泡剂为有机硅类消泡剂。
6.根据权利要求1所述的一种热缩管用电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种或两种以任意配比的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种热缩管用电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的混合溶剂为用120#溶剂汽油：甲苯＝8:1～2:1质量份配比混合而成。
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