CN105755820B - 一种黑色电磁屏蔽织物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种黑色电磁屏蔽织物及其制备方法，将黑色涂料涂覆在电磁屏蔽织物上，然后在130℃以上烘干，得到复合有黑色涂层的黑色电磁屏蔽织物；所述黑色涂料包含：环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆。本发明将环氧树脂和PI树脂作为涂料涂覆于电磁屏蔽织物表面，在表面形成一层极薄且致密的黑色涂层，能同时拥有这两种树脂特有的优点，所得织物厚度和电阻都基本不会发生改变，不但大大提高织物的耐摩擦性、耐腐蚀性和吸光性，而且电磁屏蔽性能优异。另外，本发明提供的黑色电磁屏蔽织物还具有较好的装饰、服用、保护、消光、遮光、吸热和散热等性能，可广泛用于导电布胶带、导电机织布、导电无纺布和屏蔽衬垫等方面。

Description

一种黑色电磁屏蔽织物及其制备方法

技术领域

本发明属于电磁屏蔽织物技术领域，尤其涉及一种黑色电磁屏蔽织物及其制备方法。

背景技术

当今社会飞速发展，其中电子行业发展尤为迅猛，人们生活和工作中基本都能接触到电磁波，因此电磁屏蔽织物的开发研究非常重要。目前电磁屏蔽织物主要依靠进口，国内自主研发电磁屏蔽织物是必要且具有广阔发展前景的。电磁屏蔽织物应用广泛，在日常生活中，可将电磁屏蔽织物为孕妇制成围裙，为家庭主妇制成微波炉罩等；还可以为长期在电脑前工作的人员缝制成防护服饰、手套和帽子等。另外，若人体长期暴露于强力电磁场下，则可能易患癌症病变，因此，生产特种电磁屏蔽织物也很必要。还有非常重要的一点，电磁屏蔽织物可以实现电子系统的兼容性，如笔记本电脑、GPS、ADSL和移动电话等3C产品都会因高频电磁波干扰产生杂讯，影响通讯品质，由于电磁屏蔽织物厚度薄、电阻小等特点，可以包覆电子元件，也可以制作计算机等电子设备中的软接触开关，从而有效实现电子系统的兼容性。

国内外对电磁辐射防护问题的研究已经长达半个世纪之久，最早用于电磁辐射防护织物出现于上世纪60年代，是由金属丝和纺织纤维混编制成的织物。它对电磁辐射有一定的屏蔽作用，但是手感较硬，厚而重，服用性能较差。在此基础上，又出现了金属纤维和纺织纤维混纺的织物，其服用性能有较大改善，但是由于这两种纤维难于混合均匀，屏蔽性能不理想，还有尖端放电和刺人的现象。到了20世纪70年代初，利用古老的“银镜反应”技术，研制成了化学镀银织物，其质地轻薄，柔软透气，耐蚀抗菌，屏蔽电磁波安全可靠。但是随着电子产品的普及，电磁污染日益严重，而化学镀银织物价格昂贵，不能满足广大市场的需要。20世纪70年代末研制出了化学镀铜或镀镍织物，其性能与镀银织物相似，但价格较低廉。化学镀金属织物在经历了镀Ag、Cu或Ni等单一金属层后，因单一金属镀层存在各种缺点，如铜导电性好，但是不耐腐蚀；镍耐腐蚀，又有铁磁性，但导电性不如铜；为了克服单一镀层的不足，化学镀金属织物迎来了金属复合化学镀工艺。比较常用的一种方法就是在基材纤维表面镀金属铜、镍，形成铜、镍复合金属导电膜，制备得到电磁屏蔽织物。利用浸渍法可以通过控制浸渍时间的长短控制镀金属的量。

虽然通过化学镀铜镀镍等步骤，会降低织物表面电阻值，提高织物的电磁屏蔽效能，但此方法制成的电磁屏蔽织物仍存在以下缺点：电磁屏蔽织物的耐腐蚀性和耐摩擦性能差强人意；电磁屏蔽织物遮光性能不佳，运用于发光电器元件中光线容易透过，影响外观及使用。随着科技的发展，由于普通电磁屏蔽材料存在吸光性能和耐摩擦耐腐蚀性能较差的缺点，现已难以满足市场的更多、更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种黑色电磁屏蔽织物及其制备方法，本申请提供的黑色电磁屏蔽织物在保证电磁屏蔽性能的同时，具有良好的耐磨性能、耐腐蚀性能和吸光性能。

本发明提供一种黑色电磁屏蔽织物，包括：

电磁屏蔽织物和复合于所述电磁屏蔽织物上的黑色涂层；

所述黑色涂层由黑色涂料形成，所述黑色涂料包含：环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆。

优选的，所述环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆的质量比为20:(0.2～0.5):(2～6)；

所述环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物中，所述环氧树脂与聚酰亚胺类树脂的质量比为1:3～3:1。

优选的，所述黑色涂料的用量为8g/m²～12g/m²。

优选的，所述环氧树脂选自缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂或缩水甘油胺类环氧树脂，所述环氧树脂的固化温度为50℃～200℃。

优选的，所述聚酰亚胺类树脂选自PMR型聚酰亚胺树脂或双马来酰亚胺树脂。

优选的，所述固化剂选自脂环族多胺、叔胺、咪唑类化合物或三氟化硼络合物，所述固化剂的固化温度为50℃～100℃。

优选的，所述色浆包含色粉和P50树脂。

优选的，所述黑色电磁屏蔽织物的表面电阻不高于0.05Ω/sq。

优选的，所述电磁屏蔽织物的厚度＞0.015mm，克重＞10g/m²。

本发明提供一种黑色电磁屏蔽织物的制备方法，包括以下步骤：

将黑色涂料涂覆在电磁屏蔽织物上，然后在130℃以上烘干，得到复合有黑色涂层的黑色电磁屏蔽织物；

所述黑色涂料包含：环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆。

与现有技术相比，本申请采用以环氧树脂和聚酰亚胺类树脂(简称PI树脂)为主体的黑色涂料，将其涂于电磁屏蔽织物上，形成黑色涂层。本发明将环氧树脂和PI树脂作为涂料涂覆于电磁屏蔽织物表面，在表面形成一层极薄且致密的黑色涂层，能同时拥有这两种树脂特有的优点，所得织物的厚度和电阻都基本不会发生改变，不但大大提高织物的耐摩擦性、耐腐蚀性以及吸光性，而且仍具有优异的电磁屏蔽性能。另外，本发明提供的黑色电磁屏蔽织物还具有较好的装饰性能和遮光性能等，利于应用。

附图说明

图1为本发明实施例制备黑色电磁屏蔽织物的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明提供了一种黑色电磁屏蔽织物，包括：

电磁屏蔽织物和复合于所述电磁屏蔽织物上的黑色涂层；

所述黑色涂层由黑色涂料形成，所述黑色涂料包含：环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆。

本发明提供的黑色电磁屏蔽织物为涂黑后的电磁屏蔽织物，其导电性能优异，同时具有良好的耐磨性能、耐腐蚀性能和吸光性能。此外，该织物手感柔软、透气性好，还具有较高的装饰、服用、保护、消光、吸热和散热等性能，可广泛用于导电布胶带、导电机织布、导电无纺布和屏蔽衬垫等方面。

本发明提供的黑色电磁屏蔽织物以普通或传统的电磁屏蔽织物(也称为导电布)为基材，所述导电布基材的可选择范围大，厚度＞0.015mm，克重＞10g/m²的均可选择。所述导电布基材采用本领域常用的电磁屏蔽织物即可，可以为涤纶镀铜导电织物，可以为涤纶镀镍导电织物，也可以为涤纶镀铜镍导电织物等。在本发明的一个实施例中，基材为三元电子科技有限公司生产的PF36B导电布产品，在本发明的另一个实施例中，基材为三元电子科技有限公司生产的NF36B导电布产品。

在本发明中，所述电磁屏蔽织物表面复合有黑色涂层。所述黑色涂层由黑色涂料形成，所述黑色涂料包含：环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆。

所述黑色涂料以环氧树脂和聚酰亚胺类树脂为主体，其中，环氧树脂粘附力强，分子链中固有的极性羟基和醚键的存在，使其对各种物质具有很高的粘附力，环氧树脂固化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强度。不仅如此，环氧树脂还拥有固化方便、力学性能优良、化学性能稳定、尺寸稳定、耐霉菌等优点，已经被广泛应用于涂料行业和电子行业中。在本发明中，所述环氧树脂优选自缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂或缩水甘油胺类环氧树脂。本发明对所述环氧树脂没有特殊限制，所述环氧树脂的固化温度优选为50℃～200℃，更优选为100℃～180℃。

聚酰亚胺类树脂，简称PI树脂，其具有突出的摩擦学性能，耐滑动磨损和微动磨损性能优异。本发明实施例将聚酰亚胺类树脂作为涂料涂覆于电磁屏蔽织物表面，能大大提高织物耐摩擦性。本发明对所述聚酰亚胺类树脂没有特殊限制，可选择热固性聚酰亚胺类树脂，主要是PMR型聚酰亚胺树脂和双马来酰亚胺树脂这两类。

在本发明所述环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物中，所述环氧树脂与聚酰亚胺类树脂的质量比优选为1:3～3:1，更优选为1:1，使涂层的化学和物理性能等更加优异。在本发明中，所述环氧树脂与聚酰亚胺类树脂的混合物可以按照本领域技术人员熟知的方式混合得到。

在本发明中，所述黑色涂料包含固化剂。所述固化剂可选择固化温度为50℃～100℃的中温固化剂，如脂环族多胺、叔胺、咪唑类化合物或三氟化硼络合物。在本发明的一个实施例中，固化剂为广州市德郅惠贸易有限公司生产的固化剂T-31。

所述黑色涂料包含色浆，所述色浆为形成黑色膜常用的黑色色浆，可包含色粉和P50树脂，本发明对所述色粉等没有特殊限制。黑色膜即是对金属表面褐色处理而形成的，其具有美观、典雅的特点，装饰性能良好；并且黑色膜致密且均匀，具有优良的防腐蚀性能；黑色膜还具有优异的吸光性能，运用于仪器仪表和军工业中表现出色；黑色膜具有优良的吸热、散热性能，对太阳光或其他的热辐射吸收率极强，在太阳能开发利用中，势必会充分发挥它的优势，拥有良好的应用前景。因此，金属表面褐色处理已成功运用于电子、机械、建筑等行业中。近年来，由于太阳能利用、光学仪器等特殊要求，使黑色膜的应用更为广泛。

本发明实施例将粘附强度高、抗辐射能力强等物理化学性质优良的环氧树脂和PI树脂作为涂料，涂覆于电磁屏蔽织物表面，在表面形成一层极薄且致密的黑色涂层(也就是黑色膜)，能同时拥有这两种树脂特有的优点，还能使黑色膜更好地附着于电磁屏蔽织物上。因此，本发明提供的黑色电磁屏蔽织物的厚度和电阻都基本不会发生改变，不但大大提高织物的耐摩擦性、耐腐蚀性以及吸光性，而且仍具有优异的电磁屏蔽性能。另外，本发明提供的黑色电磁屏蔽织物还具有较好的装饰性能和遮光性能等，利于应用。

在本发明所述黑色涂料中，所述环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆的质量比优选为20:(0.2～0.5):(2～6)，更优选为20:0.2:4。在本发明的实施例中，所述黑色涂料的用量为8g/m²～12g/m²，优选为10g/m²。

所述黑色电磁屏蔽织物的表面电阻不高于0.05Ω/sq；经50g/LNaCl盐雾沉降，24hr后，所述黑色电磁屏蔽织物的表面电阻不高于110mΩ/cm²。在可见光范围内，在不添加任何遮光剂的条件下，用黑色涂料处理后得到的黑色电磁屏蔽织物的遮光性明显高于未处理的电磁屏蔽织物。

相应的，本发明提供一种黑色电磁屏蔽织物的制备方法，包括以下步骤：

将黑色涂料涂覆在电磁屏蔽织物上，然后在130℃以上烘干，得到复合有黑色涂层的黑色电磁屏蔽织物；

所述黑色涂料包含：环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆。

本发明主要是对电磁屏蔽织物进行涂黑工艺，在表面涂覆黑色涂料而形成黑色涂层，由于涂覆形成的黑色涂层厚度极薄并且致密，电磁屏蔽织物的厚度未发生变化，涂黑后的电磁屏蔽织物导电性能优异，同时具有良好的耐磨性能、耐腐蚀性能以及吸光性能。此外，其手感柔软、透气性好，具有装饰、服用、保护、消光、吸热和散热等性能，应用范围广泛。

参见图1，图1为本发明实施例制备黑色电磁屏蔽织物的工艺流程图。本发明实施例首先进行黑色涂料的配制加工，所述黑色涂料包含：环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆。本发明优选先将环氧树脂和聚酰亚胺类树脂混合，得到环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物，然后取一定量的混合物，将其与固化剂和色浆混合，充分搅拌一定时间，得到黑色涂料。

在本发明中，所述环氧树脂、PI树脂、固化剂和色浆的内容与上文所述的内容一致，在此不再赘述。混合得到黑色涂料在室温如10℃～40℃的条件下进行，所述混合的时间优选为5min～10min，更优选为5min。

得到黑色涂料后，本发明实施例将其均匀地涂覆于电磁屏蔽织物表面，一般为一面表面，然后在烘箱中烘干，得到复合有黑色涂层的黑色电磁屏蔽织物样品。

本发明对普通或传统的电磁屏蔽织物，采用配制得到的黑色涂料进行涂黑工艺。所述电磁屏蔽织物与上文所述的内容一致，在此不再赘述。所述涂覆为本领域技术人员熟知的技术手段，本发明没有特殊限制。在本发明中，所述黑色涂料的的涂覆用量优选为8g/m²～12g/m²，更优选为10g/m²。涂覆完成后，可放置于烘箱中，烘干而形成黑色涂层。所述烘干的温度为130℃以上，在本发明的一个实施例中，所述烘干的温度为130℃～150℃。

得到黑色电磁屏蔽织物样品后，根据标准ASTM D4966-2012《纺织品用马丁代尔法对织物抗磨损性的测定》，本发明对所得样品进行耐摩擦测试。根据标准ASTM B117-03《盐雾试验》，本发明对所得样品进行耐腐蚀性能测试。根据标准ASTM F390《用共线四探针法测定金属薄膜的薄膜电阻的试验方法》(Standard Test Method for Sheet Resistance ofThin Metallic Films with a Collinear Four-Probe Array)，本发明对所得样品的表面电阻进行测试。结果表明，本发明制得的黑色电磁屏蔽织物的电磁屏蔽性能未发生变化，即具有与涂黑前相当的电磁屏蔽性能。并且，所述黑色电磁屏蔽织物的耐磨性能和耐腐蚀性能以及吸光性能提高。

另外，在可见光范围内，在不添加任何遮光剂的条件下，用黑色涂料处理后得到的黑色电磁屏蔽织物的遮光性明显高于未处理的电磁屏蔽织物。同时，所述黑色电磁屏蔽织物还具有装饰、服用、保护、消光、吸热和散热等性能，可广泛应用于导电布胶带、导电无纺布和屏蔽衬垫等方面。

为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的一种黑色电磁屏蔽织物及其制备方法进行具体地描述。

以下实施例中，环氧树脂为广州市德郅惠贸易有限公司生产的环氧树脂128；固化剂为广州市德郅惠贸易有限公司生产的固化剂T-31；PI树脂为美国杜邦公司生产的TP-8541产品；色浆由P50树脂(由常州飞腾化工有限公司提供)和色粉(上海银赛实业有限公司提供、型号是black-34)研磨而成，两者的质量比为100:1。

实施例1

按照质量比为1:1，将环氧树脂和PI树脂混合，得到环氧树脂和PI树脂的混合物；取20g所述混合物，将其和0.2g固化剂及4g色浆在室温下混合，并充分搅拌5min，配制得到黑色涂料。

电磁屏蔽织物为三元电子科技有限公司生产的PF36B产品；将所述黑色涂料均匀涂覆在电磁屏蔽织物上，涂覆量为10g/cm²，然后在130℃进行烘干，得到复合有致密均匀的黑色涂层的黑色电磁屏蔽织物样品。

按照上文所述的方法对所述样品分别进行耐磨性和耐腐蚀性等测试，结果参见表1，表1为本发明实施例1提供的黑色电磁屏蔽织物的主要性能结果。

表1本发明实施例1提供的黑色电磁屏蔽织物的主要性能结果

由表1可知，涂黑后的织物的厚度和电阻都基本不会发生改变。所述黑色电磁屏蔽织物的表面电阻不高于0.05Ω/sq；经50g/LNaCl盐雾试验，24hr后，未涂覆黑色涂料的电磁屏蔽织物电阻<0.5Ω/sq，涂覆黑色涂料后的黑色电磁屏蔽织物电阻<0.3Ω/sq。涂覆黑色涂料后耐磨性也由50000次提高到500000次。表明所述黑色电磁屏蔽织物的耐摩擦性、耐腐蚀性和电磁屏蔽性等优异，利于应用。

实施例2

按照质量比为1:1，将环氧树脂和PI树脂混合，得到环氧树脂和PI树脂的混合物；取20g所述混合物，将其和0.5g固化剂及6g色浆在室温下混合，并充分搅拌10min，配制得到黑色涂料。

电磁屏蔽织物为三元电子科技有限公司生产的NF36B产品；将所述黑色涂料均匀涂覆在电磁屏蔽织物上，涂覆量为12g/cm²，然后在130℃进行烘干，得到复合有致密均匀的黑色涂层的黑色电磁屏蔽织物样品。

按照上文所述的方法对所述样品分别进行耐磨性和耐腐蚀性等测试，结果参见表2，表2为本发明实施例2提供的黑色电磁屏蔽织物的主要性能结果。

表2本发明实施例2提供的黑色电磁屏蔽织物的主要性能结果

由表2可知，涂黑后的织物的厚度和电阻都基本不会发生改变。所述黑色电磁屏蔽织物的表面电阻不高于0.05Ω/sq；经50g/LNaCl盐雾试验，24hr后，未涂覆黑色涂料的电磁屏蔽织物电阻<0.5Ω/sq，涂覆黑色涂料后的黑色电磁屏蔽织物电阻<0.3Ω/sq。涂覆黑色涂料后耐磨性也由50000次提高到500000次。表明所述黑色电磁屏蔽织物的耐摩擦性、耐腐蚀性和电磁屏蔽性等优异，利于应用。

由以上实施例可知，本发明将环氧树脂和PI树脂作为涂料，涂覆于电磁屏蔽织物表面，在表面形成一层极薄且致密的黑色涂层，所得织物导电性能优异，同时具有良好的耐磨性能、耐腐蚀性能和吸光性能。此外，该织物手感柔软、透气性好，还具有较高的装饰、服用、保护、消光、吸热和散热等性能，可广泛用于导电布胶带、导电机织布、导电无纺布和屏蔽衬垫等方面。

Claims (9)

1.一种黑色电磁屏蔽织物，包括：

电磁屏蔽织物和复合于所述电磁屏蔽织物上的黑色涂层；

所述黑色涂层由黑色涂料形成，所述黑色涂料包含：环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆，所述环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆的质量比为20:(0.2～0.5):(2～6)；

所述环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物中，所述环氧树脂与聚酰亚胺类树脂的质量比为1:3～3:1。

2.根据权利要求1所述的黑色电磁屏蔽织物，其特征在于，所述黑色涂料的用量为8g/m²～12g/m²。

3.根据权利要求1所述的黑色电磁屏蔽织物，其特征在于，所述环氧树脂选自缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂或缩水甘油胺类环氧树脂，所述环氧树脂的固化温度为50℃～200℃。

4.根据权利要求1所述的黑色电磁屏蔽织物，其特征在于，所述聚酰亚胺类树脂选自PMR型聚酰亚胺树脂或双马来酰亚胺树脂。

5.根据权利要求1所述的黑色电磁屏蔽织物，其特征在于，所述固化剂选自脂环族多胺、叔胺、咪唑类化合物或三氟化硼络合物，所述固化剂的固化温度为50℃～100℃。

6.根据权利要求1所述的黑色电磁屏蔽织物，其特征在于，所述色浆包含色粉和P50树脂。

7.根据权利要求1所述的黑色电磁屏蔽织物，其特征在于，所述黑色电磁屏蔽织物的表面电阻不高于0.05Ω/sq。

8.根据权利要求1所述的黑色电磁屏蔽织物，其特征在于，所述电磁屏蔽织物的厚度＞0.015mm，克重＞10g/m²。

9.一种黑色电磁屏蔽织物的制备方法，包括以下步骤：

将黑色涂料涂覆在电磁屏蔽织物上，然后在130℃以上烘干，得到复合有黑色涂层的黑色电磁屏蔽织物；

所述黑色涂料包含：环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆，所述环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物、固化剂和色浆的质量比为20:(0.2～0.5):(2～6)；

所述环氧树脂和聚酰亚胺类树脂的混合物中，所述环氧树脂与聚酰亚胺类树脂的质量比为1:3～3:1。