CN107236372A - 电磁波屏蔽薄膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁波屏蔽薄膜及其制备方法，该薄膜包括以下原料：功能性石墨烯、色素和涂料主剂，所述色素为白色素、黑色素、金红色素和银色素中任意一种或几种的混合，所述涂料主剂的重量百分比为80％～90％，所述涂料主剂包括以下组分：基料、丙二醇丁醚、醇酯十二、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、膨润土、凹凸棒土、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂和水，所述基料为聚丙烯、聚酯和聚氯乙烯中的任意一种；该薄膜的制备方法包括：涂料主剂的制备、薄膜料的制备、薄膜料在工件表面涂刷。本发明提出的薄膜，原料配比合理，制备过程简单，可以工业化生产，薄膜使用方便，屏蔽效果好，还能提高产品的能量，使用范围广。

Description

电磁波屏蔽薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及电磁波技术领域，尤其涉及一种电磁波屏蔽薄膜及其制备方法。

背景技术

在人们的日常生活中，能源是必不可少的，其中电力能源的应用最为广泛，被称为经济效能应用上的“血液”，我们日常生活中几乎每一件物品上都需要电能的推动，然而电能的使用会或多或少的产生谐波。比如日常生活中应用的计算机、智能产品、收集和各式各样的电器产品，都会产生谐波，而且每种波段上的谐波都会都产生一定的不良影响，少则EMI谐波会对应用器材造成破坏，大则EMC(电磁波辐射)会对人类身体健康产生影响。根据数据显示，大多数的智能产品应用的器材是依靠开关电源作智能讯息，所以EMC的产生在所难免。众所周知，越高频率的谐波对人体的伤害就越大，而EMC的产生频率通常在GHz级别以上，所以对人体会产生一定的危害。

以手机为例，手机有发射和接收无线电的功能，所以常会产生EMC谐波问题，通常制造商是按照有关部门的安全标准进行制造，并在电线上进行设计来减弱产品上的谐波，然而，时代是进步的，随着人们对产品的要求越来越高，谐波的标准也会随之提升，所以如何降低或屏蔽谐波是目前厂商面临的最大的一个难题。

基于此，我们提出一种有效降低EMC的电磁波屏蔽薄膜以及电磁波屏蔽薄膜的制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中降低或屏蔽谐波困难，而提出的一种电磁波屏蔽薄膜及其制备方法。

一种电磁波屏蔽薄膜，包括以下重量百分比的原料：功能性石墨烯5％～20％，色素1～10％，余量为涂料主剂，所述色素为白色素、黑色素、金红色素和银色素中任意一种或几种的混合，所述涂料主剂的重量百分比为80％～90％，所述涂料主剂包括以下组分：基料、丙二醇丁醚、醇酯十二、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、膨润土、凹凸棒土、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂和水，所述基料为聚丙烯、聚酯和聚氯乙烯中的任意一种。

优选的，所述的电磁波屏蔽薄膜，包括以下重量百分比的原料：功能性石墨烯5％～15％，色素2～8％，余量为涂料主剂。

优选的，所述的电磁波屏蔽薄膜，包括以下重量百分比的原料：功能性石墨烯10％，色素5％，涂料主剂85％。

优选的，所述白色素的加入比重为5％～10％，黑色素的加入比重为2％～3％，金红色素的加入比重为1％～5％，银色素的加入比重为1％～5％。

优选的，所述涂料主剂中各组分按重量份配比为：基料46～66份，丙二醇丁醚1～3份，醇酯十二0.5～1.5份，羟乙基纤维素2～6份，羟丙基甲基纤维素1～3份，膨润土3～9份，凹凸棒土2～6份，分散剂3～8份，润湿剂0.1～0.3份，消泡剂0.05～0.15份，增塑剂2～8份，防霉杀菌剂0.01～0.05份，水46～66份。

优选的，所述涂料主剂中各组分按重量份配比为：基料55份，丙二醇丁醚2份，醇酯十二1份，羟乙基纤维素4份，羟丙基甲基纤维素2份，膨润土6份，凹凸棒土4份，分散剂5份，润湿剂0.2份，消泡剂0.1份，增塑剂5份，防霉杀菌剂0.03份，水55份。

优选的，所述丙二醇丁醚和醇酯十二的重量份比为2～6：1。

优选的，所述羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、膨润土和凹凸棒土的重量份比为1～6：1：1～3：1～6。

本发明还提出了一种电磁波屏蔽薄膜的制备方法，包括以下步骤：

S1：涂料主剂的制备：称取相应重量份的羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，并加入三分之一体积的水，超声至羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素全部溶解后，即得增稠剂水溶液，备用；将相应重量份的基料粉碎再同膨润土、凹凸棒土以及三分之一质量的消泡剂依次加入到密炼机中，进行混炼，混炼结束后依次加入相应重量份的分散剂、润湿剂、增塑剂、防霉杀菌剂、增稠剂水溶液以及三分之一体积的水，混合10～20mi n后，将相应重量份的丙二醇丁醚、醇酯十二以及余量的水加入并继续混合3～5mi n，再加入余量的消泡剂，继续混合5～10mi n，即得涂料主剂；

S2：薄膜料的制备，以0.5～1.5g/mi n的向S1步骤中制备的涂料主剂中加入功能性石墨烯，且边加入边以200～500r/mi n的速度搅拌涂料主剂，功能性石墨烯加入完成后继续搅拌5～15mi n，再继续加入相应重量份的色素，色素分散均匀即得薄膜料；

S3：将S2步骤制备薄膜料在工件表面进行涂刷，待薄膜料固化完成即得电磁波屏蔽薄膜。

本发明提出的电磁波屏蔽薄膜，原料配比合理，制备过程简单，可以进行工业化生产，制备的薄膜使用方便，对EMC的屏蔽作用好，降低谐波对人身体健康的影响，减少谐波对电子器材的损害，提高产品使用的安全性和健康性，而且还能提高电子产品的能量，延长电量的使用时间，减少电器的充电时间，节约电能，降低使用成本，除此之外，本发明提出的电磁波屏蔽薄膜的使用范围广，可以应用到手机、芯片、CPU、内存、石碤振荡器、频率发生器、变频器、马达传动、马达动力、司服马达、司服控制器、电流输出带波和车厢上。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

本发明提出的电磁波屏蔽薄膜，包括以下重量百分比的原料：功能性石墨烯10％，色素5％，涂料主剂85％，所述色素为黑色素、金红色素和银色素的混合，所述黑色素的加入比重为2％、金红色素的加入比重为2％、银色素的加入比重为1％，所述涂料主剂包括以下组分：聚丙烯、丙二醇丁醚、醇酯十二、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、膨润土、凹凸棒土、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂和水，且各组分按重量份配比为：聚丙烯55份，丙二醇丁醚2份，醇酯十二1份，羟乙基纤维素4份，羟丙基甲基纤维素2份，膨润土6份，凹凸棒土4份，分散剂5份，润湿剂0.2份，消泡剂0.1份，增塑剂5份，防霉杀菌剂0.03份，水55份。

其制备方法，包括以下步骤：

S1：涂料主剂的制备：称取相应重量份的羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，并加入三分之一体积的水，超声至羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素全部溶解后，即得增稠剂水溶液，备用；将相应重量份的聚丙烯粉碎再同膨润土、凹凸棒土以及三分之一质量的消泡剂依次加入到密炼机中，进行混炼，混炼结束后依次加入相应重量份的分散剂、润湿剂、增塑剂、防霉杀菌剂、增稠剂水溶液以及三分之一体积的水，混合15mi n后，将相应重量份的丙二醇丁醚、醇酯十二以及余量的水加入并继续混合4mi n，再加入余量的消泡剂，继续混合8mi n，即得涂料主剂；

S2：薄膜料的制备，以1g/mi n的向S1步骤中制备的涂料主剂中加入功能性石墨烯，且边加入边以300r/mi n的速度搅拌涂料主剂，功能性石墨烯加入完成后继续搅拌10min，再继续加入相应重量份的黑色素、金红色素和银色素，待黑色素、金红色素和银色素分散均匀即得薄膜料；

S3：将S2步骤制备薄膜料在工件表面进行涂刷，待薄膜料固化完成即得电磁波屏蔽薄膜。

实施例二

本发明提出的电磁波屏蔽薄膜，包括以下重量百分比的原料：功能性石墨烯12％，白色素6％，涂料主剂82％，所述涂料主剂包括以下组分：聚酯、丙二醇丁醚、醇酯十二、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、膨润土、凹凸棒土、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂和水，且各组分按重量份配比为：聚酯66份，丙二醇丁醚2份，醇酯十二1份，羟乙基纤维素4份，羟丙基甲基纤维素2份，膨润土3份，凹凸棒土4份，分散剂3份，润湿剂0.3份，消泡剂0.15份，增塑剂6份，防霉杀菌剂0.05份，水58份。

其制备方法，包括以下步骤：

S1：涂料主剂的制备：称取相应重量份的羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，并加入三分之一体积的水，超声至羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素全部溶解后，即得增稠剂水溶液，备用；将相应重量份的聚酯粉碎再同膨润土、凹凸棒土以及三分之一质量的消泡剂依次加入到密炼机中，进行混炼，混炼结束后依次加入相应重量份的分散剂、润湿剂、增塑剂、防霉杀菌剂、增稠剂水溶液以及三分之一体积的水，混合20mi n后，将相应重量份的丙二醇丁醚、醇酯十二以及余量的水加入并继续混合5mi n，再加入余量的消泡剂，继续混合5mi n，即得涂料主剂；

S2：薄膜料的制备，以1.5g/mi n的向S1步骤中制备的涂料主剂中加入功能性石墨烯，且边加入边以400r/mi n的速度搅拌涂料主剂，功能性石墨烯加入完成后继续搅拌15min，再继续加入相应重量份的白色素，待白色素分散均匀即得薄膜料；

S3：将S2步骤制备薄膜料在工件表面进行涂刷，待薄膜料固化完成即得电磁波屏蔽薄膜。

实施例三

本发明提出的电磁波屏蔽薄膜，包括以下重量百分比的原料：功能性石墨烯15％，色素5％，涂料主剂80％，所述色素为黑色素、金红色素和银色素的混合，所述黑色素的加入比重为3％、金红色素的加入比重为1％、银色素的加入比重为1％，所述涂料主剂包括以下组分：聚氯乙烯、丙二醇丁醚、醇酯十二、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、膨润土、凹凸棒土、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂和水，且各组分按重量份配比为：聚氯乙烯50份，丙二醇丁醚3份，醇酯十二0.5份，羟乙基纤维素6份，羟丙基甲基纤维素3份，膨润土3份，凹凸棒土6份，分散剂7份，润湿剂0.3份，消泡剂0.05份，增塑剂4份，防霉杀菌剂0.04份，水56份。

其制备方法，包括以下步骤：

S1：涂料主剂的制备：称取相应重量份的羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，并加入三分之一体积的水，超声至羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素全部溶解后，即得增稠剂水溶液，备用；将相应重量份的聚氯乙烯粉碎再同膨润土、凹凸棒土以及三分之一质量的消泡剂依次加入到密炼机中，进行混炼，混炼结束后依次加入相应重量份的分散剂、润湿剂、增塑剂、防霉杀菌剂、增稠剂水溶液以及三分之一体积的水，混合20mi n后，将相应重量份的丙二醇丁醚、醇酯十二以及余量的水加入并继续混合5mi n，再加入余量的消泡剂，继续混合10mi n，即得涂料主剂；

S2：薄膜料的制备，以0.5g/mi n的向S1步骤中制备的涂料主剂中加入功能性石墨烯，且边加入边以200r/mi n的速度搅拌涂料主剂，功能性石墨烯加入完成后继续搅拌15min，再继续加入相应重量份的色素，色素分散均匀即得薄膜料；

S3：将S2步骤制备薄膜料在工件表面进行涂刷，待薄膜料固化完成即得电磁波屏蔽薄膜。

实施例一～三使用的功能性石墨烯均从聚亨集团购得。

取40个同型号、同批次手机，分为四组，第一组使用实施例一进行涂覆薄膜、第二组使用实施例二进行涂覆薄膜、第三组使用实施例三进行涂覆薄膜、第四组作为对照组不进行处理，分别对每组手机的电量消耗时长以及充电时长进行测试，并将记录的数据与对照组进行比较，结果如下：

	实施例一	实施例二	实施例三
				电量消耗幅度	+18％	+15％	+25％
充电时长幅度	-35％	-30％	-32％

结果显示，使用本发明处理的手机的电量消耗时长明显延长，且可延长15％以上，充电时长缩短30％以上，表明本发明提出的薄膜对电磁波屏蔽效果好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电磁波屏蔽薄膜，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：功能性石墨烯5％～20％，色素1～10％，余量为涂料主剂，所述色素为白色素、黑色素、金红色素和银色素中任意一种或几种的混合，所述涂料主剂的重量百分比为80％～90％，所述涂料主剂包括以下组分：基料、丙二醇丁醚、醇酯十二、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、膨润土、凹凸棒土、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂和水，所述基料为聚丙烯、聚酯和聚氯乙烯中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄膜，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：功能性石墨烯5％～15％，色素2～8％，余量为涂料主剂。

3.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄膜，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：功能性石墨烯10％，色素5％，涂料主剂85％。

4.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄膜，其特征在于，所述白色素的加入比重为5％～10％，黑色素的加入比重为2％～3％，金红色素的加入比重为1％～5％，银色素的加入比重为1％～5％。

5.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄膜，其特征在于，所述涂料主剂中各组分按重量份配比为：基料46～66份，丙二醇丁醚1～3份，醇酯十二0.5～1.5份，羟乙基纤维素2～6份，羟丙基甲基纤维素1～3份，膨润土3～9份，凹凸棒土2～6份，分散剂3～8份，润湿剂0.1～0.3份，消泡剂0.05～0.15份，增塑剂2～8份，防霉杀菌剂0.01～0.05份，水46～66份。

6.一种根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄膜，其特征在于，所述涂料主剂中各组分按重量份配比为：基料55份，丙二醇丁醚2份，醇酯十二1份，羟乙基纤维素4份，羟丙基甲基纤维素2份，膨润土6份，凹凸棒土4份，分散剂5份，润湿剂0.2份，消泡剂0.1份，增塑剂5份，防霉杀菌剂0.03份，水55份。

7.根据权利要求6所述的电磁波屏蔽薄膜，其特征在于，所述丙二醇丁醚和醇酯十二的重量份比为2～6：1。

8.根据权利要求6所述的电磁波屏蔽薄膜，其特征在于，所述羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、膨润土和凹凸棒土的重量份比为1～6：1：1～3：1～6。

9.电磁波屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：涂料主剂的制备：称取相应重量份的羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，并加入三分之一体积的水，超声至羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素全部溶解后，即得增稠剂水溶液，备用；将相应重量份的基料粉碎再同膨润土、凹凸棒土以及三分之一质量的消泡剂依次加入到密炼机中，进行混炼，混炼结束后依次加入相应重量份的分散剂、润湿剂、增塑剂、防霉杀菌剂、增稠剂水溶液以及三分之一体积的水，混合10～20min后，将相应重量份的丙二醇丁醚、醇酯十二以及余量的水加入并继续混合3～5min，再加入余量的消泡剂，继续混合5～10min，即得涂料主剂；

S2：薄膜料的制备，以0.5～1.5g/min的向S1步骤中制备的涂料主剂中加入功能性石墨烯，且边加入边以200～500r/min的速度搅拌涂料主剂，功能性石墨烯加入完成后继续搅拌5～15min，再继续加入相应重量份的色素，色素分散均匀即得薄膜料；

S3：将S2步骤制备薄膜料在工件表面进行涂刷，待薄膜料固化完成即得电磁波屏蔽薄膜。