CN106519844A - 一种宽频电磁屏蔽材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种宽频电磁屏蔽材料，安重量百分比包括：丙烯酸树脂85‑95％，钛酸酯偶联剂2‑10％，碳纳米管0.5‑10％，希克夫盐基视黄脂0.2‑5％。本发明的含碳纳米管和希克夫盐基视黄脂涂层的加入，有效地增加电磁屏蔽的效能，在10KHz～2MHz屏蔽效能≥40dB，2MHz～7GHz屏蔽效能≥42dB，7GHz～8GHz≥47dB，8GHz～18GHz≥46dB，并且对涂膜的物理性能未造成任何影响。

Description

一种宽频电磁屏蔽材料
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，尤其涉及一种宽频电磁屏蔽材料。
背景技术
在现代社会中，电子化、信息化迅速发展，带来一个不可忽视的问题——电磁污染，同时电子元件向小型化、高度集成化方向发展，灵敏度越来越高，很容易受到外界干扰。电磁波干扰、电磁波信息泄密及电磁环境的危害等已成为人们越来越关注的问题。在继噪音污染、空气污染、水污染之后，电磁波污染成为威胁人类健康的第四大公害。探索高效的电磁屏蔽材料，防止电磁波辐射污染以保护环境和人体健康，防止电磁波泄漏以保障信息安全，已经成为当前国际上迫切需要解决的问题。
屏蔽是提高电子系统和电子设备电磁兼容性的重要措施之一，对电磁波辐射进行控制通常采取的比较有效的技术对策，主要有两方面：一是通过优化设计；二是屏蔽技术。屏蔽按其机理分为电屏蔽、磁屏蔽及电磁屏蔽。电磁屏蔽是利用屏蔽体阻止电磁场在空间传播的一种方法。屏蔽体的屏蔽效能与屏蔽材料的电导率和磁导率、屏蔽体的结构及被屏蔽电磁场的频率有关。研究轻质、屏蔽效果好的材料是解决屏蔽问题的关键之一。
目前所采用的屏蔽材料有：金属非晶电磁屏蔽材料、导电高分子材料(导电高分子塑料、导电涂料、导电胶粘剂)、发泡金属、纤维织物复合材料等。按工艺要求划分，又可分为单层板型、多层复合型、涂覆型、结构型等。在选择屏蔽方法和材料时，兼顾效果和成本。目前选用电磁屏蔽材料中，涂料占了重要地位。在美国，据统计多种屏蔽方法的应用中，涂覆导电涂料的方法约占80％。涂料作为新一代功能材料朝着宽频、强电场、高衰减度、长寿命、低成本施工简便方向发展。
电磁屏蔽涂料通常由合成树脂、导电填料或吸波剂、溶剂和添加剂组成，导电填料有金属系、碳系、金属氧化物、及复合填料系等。
发明内容
本发明的目的在于提出一种宽频电磁屏蔽材料，有更佳的导电性，更宽的屏蔽带宽，更好的电磁兼容性；同时，低厚度、高附着力、优异的耐候性、低密度、低成本、无公害等。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种宽频电磁屏蔽材料，安重量百分比包括：
丙烯酸树脂 85-95％
钛酸酯偶联剂 2-10％
碳纳米管 0.5-10％
希克夫盐基视黄脂 0.2-5％。
优选的，本发明所述的丙烯酸树脂粘度在8000～110000毫·帕·秒。
在涂料中钛酸酯偶联剂的作用主要是提高颜填料在有机基料中的分散性，以及节省原材料和能耗。钛酸酯偶联剂在涂料中使用可降低颜料中粘结料(基料)的含量，使之接近于临界颜料体积的浓度。在各种树脂—填料体系中，钛酸酯偶联剂可大幅度降低体系粘度，因而除了提高颜填料的防沉性能外，还可大大节省溶剂用量，制得高浓度色浆。由于钛酸酯偶联剂处理颜填料后产生了改性效果，从而可提高漆膜的多种物理性能，如鲜艳度、耐磨性、阻燃性、耐腐蚀性等。
钛酸酯偶联剂的结构可以用如下通式表示：(RO)4-n-Ti(OX-R’-Y)n式中：n：2-3；RO：可水解的短链烷氧基，OX-：-COOH、-SO3H、-R、亚磷酰氧基；R：长链烷烃基；Y：-OH、-NH2：、环氧基。例如，异丙烷基三(二辛基焦磷酸)钛酸酯。
碳纳米管如果单纯地认为作为一种填料添加在涂料中，可能会对涂膜的性能造成一定的影响，但是纳米碳管其力学性能优良，而且抗疲劳、抗蠕变，材料尺寸稳定，其摩擦系数小，故滑动性能好。对涂膜的影响较小。
导电填料的性能直接影响着电磁屏蔽涂料的屏蔽效能，但是，单一的导电填料难以满足在较宽的频率范围内都有较好的屏蔽效能的要求，如铜等电的良导体对高阻抗电场有较好的屏蔽作用，而对低阻抗磁场的屏蔽却不理想。
基于上述原因，本发明将碳纳米管与希克夫盐基视黄脂连用。本发明经过实验验证，单一的碳纳米管其吸波效果较差，只有和希克夫盐基视黄脂联用之后，吸波效果才能提高，二者在该体系中存在协同效应。
本发明的含碳纳米管和希克夫盐基视黄脂涂层的加入，有效地增加电磁屏蔽的效能，在10KHz～2MHz屏蔽效能≥40dB，2MHz～7GHz屏蔽效能≥42dB，7GHz～8GHz≥47dB，8GHz～18GHz≥46dB，并且对涂膜的物理性能未造成任何影响。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种宽频电磁屏蔽材料，安重量百分比包括：
丙烯酸树脂 85％
钛酸酯偶联剂 10％
碳纳米管 4％
希克夫盐基视黄脂 1％。
实施例2
一种宽频电磁屏蔽材料，安重量百分比包括：
丙烯酸树脂 95％
钛酸酯偶联剂 2％
碳纳米管 2％
希克夫盐基视黄脂 1％。
实施例3
一种宽频电磁屏蔽材料，安重量百分比包括：
丙烯酸树脂 90％
钛酸酯偶联剂 3％
碳纳米管 4％
希克夫盐基视黄脂 3％。
实施例1-3的含碳纳米管和希克夫盐基视黄脂涂层的加入，有效地增加电磁屏蔽的效能，在10KHz～2MHz屏蔽效能≥40dB，2MHz～7GHz屏蔽效能≥42dB，7GHz～8GHz≥47dB，8GHz～18GHz≥46dB，并且对涂膜的物理性能未造成任何影响。
对比例1
省略实施例1中的希克夫盐基视黄脂，其余与实施例1相同。
对比例2
省略实施例1的碳纳米管，其余与实施例1相同。
对比例3
将实施例1中的丙烯酸树脂替换成环氧树脂。
对比例1-3的各个频段的屏蔽效能均小于30dB。由此证明本发明的材料产生协同效应。

Claims (4)

1.一种宽频电磁屏蔽材料，安重量百分比包括：
丙烯酸树脂 85-95％
钛酸酯偶联剂 2-10％
碳纳米管 0.5-10％
希克夫盐基视黄脂 0.2-5％。
2.如权利要求1所述的宽频电磁屏蔽材料，其特征在于，本发明所述的丙烯酸树脂粘度在8000～110000毫·帕·秒。
3.如权利要求1或2所述的宽频电磁屏蔽材料，其特征在于，钛酸酯偶联剂的结构如下：(RO)4-n-Ti(OX-R’-Y)n式中：n：2-3；RO：可水解的短链烷氧基，OX-：-COOH、-SO3H、-R、亚磷酰氧基；R：长链烷烃基；Y：-OH、-NH2：、环氧基。
4.如权利要求3所述的宽频电磁屏蔽材料，其特征在于，钛酸酯偶联剂为异丙烷基三(二辛基焦磷酸)钛酸酯。
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