CN109370341A

CN109370341A - 防电磁波纳米屏蔽涂料

Info

Publication number: CN109370341A
Application number: CN201811381686.8A
Authority: CN
Inventors: 成钢; 成进学
Original assignee: Nantong Snakes Treating Institute
Current assignee: Nantong Snakes Treating Institute
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2019-02-22

Abstract

本发明公开了一种防电磁波纳米屏蔽涂料，是属于新型纳米涂料配制生产技术领域。由所述防电磁波屏蔽的三氧化二铁镍纳米粉、电磁波屏蔽四氧化三铁Fe₃0₄复合钛铁镍铝纳米粉、纳米银防电磁波铁氧体镀铜纳米粉、防电磁波磁铁粉镀钴镍纳米粉组成。本发明添加了有效防污染的Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、镍、铝、复合铁氧体、纳米银、钴，达到有效防电磁波的污染。

Description

防电磁波纳米屏蔽涂料

技术领域：

本发明公开了一种防电磁波纳米屏蔽涂料，是属于新型纳米涂料配制生产技术领域。

背景技术：

随着电子、电器设备的大量使用，存在于地球上的电磁波大幅度增加。电磁波辐射对人类生活和生产活动有着巨大的影响。一定强度的电磁波辐射，不仅直接影响各个领域中电子设备的正常工作，使之控制失灵，而且还影响到日常生活，影响电视机与收音机的视听效果。电磁辐射对人体健康的不良影响为：使人出现记忆力衰退、失眠、多梦、脱发、乏力、头晕、心律不齐、月经失调等症状；还可影响视力，严重者诱发白内障、中枢神经系统机能障碍、孕妇流产、后代先天畸形、白血病、肿瘤等病症。

电磁辐射污染与大气污染、水质污染和废弃物污染等污染显著不同，这种污染是一种高科技污染，它无色、无味、无形，是一种用感官无法感知的污染现象，被喻为“隐形杀手”。世界卫生组织认为，在各种污染重，电磁辐射的威胁最大，它已成为当今世界影响公众健康和破坏生态环境的严重问题。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种防电磁波的纳米屏蔽涂料。

本发明的技术解决方案是：

1、一种防电磁波的纳米屏蔽涂料，其特征是：所述防电磁波屏蔽的三氧化二铁镍纳米粉，按下列质量份配比组成%

三氧化二铁Fe₂O₃纳米粉 3—9；丙烯酸树脂 3—12；

镍纳米粉 15—45；乙酸丁酯 1—3；

KH560型硅烷 1—3；二甲苯 0.5—1.5；

丙酮 0.2—0.6；纯化水加至100。

制备方法：

首先将三氧化二铁Fe₂O₃、镍纳米粉进行表面处理，取KH560型硅烷，加入丙酮，在常温下混合，充分搅拌均匀得到表面处理剂。将粒径为80nm的镍粉放入配制好的表面处理剂内，用球磨机研磨8min，即可达到分散要求，然后过滤掉多余的溶剂，在60℃下烘干。

涂料配制：成膜树脂选用丙烯酸树脂，溶剂选用乙酸丁酯与二甲苯的混合液，溶剂的配比为乙酸丁酯：二甲苯=5：3。将上述3种原料在球磨机中研磨20min，然后再在胶体研磨机中进行细化处理，细化液再用均质研磨机中进一步混合研磨细化成粒径为10—50μm的纳米细化液。

产品特性：

（1）所提供的涂料在1—1000kHz低频区的电磁屏蔽效能可大于50dB，在1kHz——1000MHz宽频段内具有均衡的电磁屏蔽效能（SE=40-60dB）。

（2）三氧化二铁Fe₂O₃纳米粉与微米级镍粉为导电填料的涂料相比，每平方米涂层的质量降低15%—25%。对电磁波的吸收能力李大为增强。

（3）干燥和固化在室温下进行，节约能源，使用方便。所提供的方法简单、易于操作、完全使用常规设备，现有的涂料厂不会增加设备的投资。

原料配伍：根据电磁波屏蔽理论及三氧化二铁Fe₂O₃纳米镍粉的特性，用纳米级Fe₂0₃及镍粉代替微米级镍粉作导电填料。本涂料其组分包括成膜树脂、纳米级镍粉、三氧化二铁Fe₂O₃纳米粉、偶联剂。

成膜树脂选用环氧树脂、聚氨酯、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、硅树脂中的一种；溶剂至少选用乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮、乙醇、乙酸甲酯、乙酸丁酯、甲乙酮、甲醇中的一种。

偶联剂可选用钛酸酯、硅烷偶联剂中的一种。

产品特性：本品用于有效的屏蔽电磁波污染，可用于需要屏蔽电磁波的设备上。

产品特性：

（1）所提供的涂料在1—1000kHz低频区的电磁屏蔽效能可大于50dB，在1kHz—1000MHz宽频段内具有均衡的电磁屏蔽效能（SE=40—60dB）。

（2）与微米级镍粉为导电填料的涂料相比，每平方米涂层的质量降低15%—25%。对电磁波的吸收能力大为增强。

2、一种防电磁波纳米屏蔽涂料，其特征是：所述电磁波屏蔽四氧化三铁Fe₃0₄复合钛铁镍铝纳米粉，按下列质量份配比组成%

四氧化三铁Fe₃0₄纳米粉 2—6； TiO₂复合钛铁纳米粉 1—3；

水性丙烯酸酯 10—30；甲氧基丙醇 1—3；

微米级镍粉 3—9；异氰酸酯 0.5—1.5；

微米级铝粉 3—9；纯化水加至100。

制备方法：首先将四氧化三铁粉和钛铁粉、镍铝粉在60℃下烘干，使其成粉末状；然后将四氧化三铁、钛铁粉和镍铝粉、甲氧基丙醇、水性丙烯酸酯、纯化水一起混合，在研磨中研磨10—20min，使金属微粒细化、各组分进行纳米化处理，制成粒径为10—50μm的纳米细化液，混合均匀后，加入增稠剂异氰酸酯，调整涂料黏度即成。

3、一种防电磁波纳米屏蔽涂料，其特征是：所述纳米银防电磁波铁氧体镀铜纳米粉，按下列质量份配比组成%

铁氧体FeO纳米粉 1—3；纳米银微粉 0.3—0.9；

水性聚氨酯树脂 10—30；硅油 1—3；

覆盖有镀铜层的玻璃微粒纳米粉 5—15；硅酸铝 1—3；

己二酸 0.5—1.5；纯化水加至100。

4、一种防电磁波纳米屏蔽涂料，其特征是：所述防电磁波磁铁粉镀钴镍纳米粉，按下列质量份配比组成%

磁铁纳米粉 1—3；纤维素醚 1.5—4.5；

覆盖有镀镍层的石墨纳米粉 5—15；多磷酸酯 0.4—1.2；

覆盖有镀钴层的石墨纳米粉 5—15；丙二醇醚 1—3；

水性环氧Ⅰ型树脂 3—9；氢氧化银 2—6；

三氧化二铬 2—6；氧化铋 1—3；

纯化水加至100。

制备方法：将磁铁纳米粉和覆盖有镀镍、钴层的石墨纳米微粒在70℃下烘干，使其呈粉末状；将导电填料微粒、丙二醇醚、多磷酸酯、水性环氧Ⅰ型树脂、纯化水一起混合，在研磨中研磨10—20min，然后再在胶体研磨机进一步细化，细化液在均质研磨机中再进一步混合研磨细化成粒径为10—50μm的纳米细化液，使导电填料成为纳米微粒、各组分均要进行纳米化细化。混合均匀后，加入增稠剂异氰酸酯，调整涂料黏度。

上述组分中，水溶性成膜树脂决定着水性涂料的耐候性、耐碱性、高低温性能、附着力的优劣，成膜助剂有助于在水的挥发过程中，保证成膜的正常进行，增稠剂有利于改善涂料的黏度即成。

水溶性成膜树脂为水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、水性丙烯酸酯、水性聚乙烯酯、水溶性醇酸树脂中的一种。成膜助剂可选用己二酸、苯二甲酸、丙二醇醚、乙二醇丁醚、甲氧基丙醇、二乙二醇中的一种。导电填料至少为铜粉、铝粉、钴粉、磁铁粉、银粉、镍粉、石墨中的一种，或至少为覆盖有镀银层或镀铜层或镀镍层的石墨、玻璃微粒中的一种。

为了提高导电填料在水中的分散性，可以加入1—5份分散剂，可选择多磷酸酯、硼酸酯、马来酸、乙烯苯磺酸、苯乙烯—马来酸酐中的一种作为分散剂。

为了减少涂料在配制和使用过程中产生泡沫，可以加入1—5份消泡剂，可选择脂肪酸酯、矿物油、硅油、硅氧烷中的一种。

产品应用：本品可对电子电器产品、机房、保密室等建筑的抗电磁波干扰、抗信息泄密以及抗电磁污染进行电磁屏蔽处理。使用时，采用涂刷设备刷涂，在常温下干燥和固化。

产品特性：

（1）所提供的涂料物理环境性能好，有害物质限量符合国家标准，具体性能如下：

附着力/% 96

附水性无脱落，起泡和皱皮现象

耐干擦性/级 0

高温试验表面无龟裂、起泡、剥落现象，附着力为95%

低温试验表面无龟裂、起泡、剥落现象，附着力为95%

耐碱性未出现起泡、裂纹、剥落、粉化、软化和溶出等现象

铅笔硬度 H

（2）所提供的涂料在频率为9kHz—1000MHz范围内，电磁屏蔽效能为45—60dB。

（3）所选用的水溶性成膜树脂品种多，在国内已经是工业化生产的材料，易于获取。

（4）成膜助剂的使用，提高了涂料在干燥过程中的成膜性能，增黏剂的使用，改善了涂料的黏度。

（5）在石墨、玻璃球等微粒上进行镀镍或镀铜或镀银等形成的导电填料的使用，有利于提高涂料的电磁屏蔽效能、物理环境性能。

（6）以水作为稀释剂，大幅度降低了成本。

（7）涂料配比灵活，制法简单，容易推广应用。

下面结合实施例对本说明作进一步阐明

具体实施方法：

实施例1：一种防电磁波的纳米屏蔽涂料，其特征是：所述防电磁波屏蔽的三氧化二铁镍纳米粉，按下列质量份配比组成%

三氧化二铁Fe₂O₃纳米粉 3—9；丙烯酸树脂 3—12；

镍纳米粉 15—45；乙酸丁酯 1—3；

KH560型硅烷 1—3；二甲苯 0.5—1.5；

丙酮 0.2—0.6；纯化水加至100。

实施例2：一种防电磁波纳米屏蔽涂料，其特征是：所述电磁波屏蔽四氧化三铁Fe₃0₄复合钛铁镍铝纳米粉，按下列质量份配比组成%

四氧化三铁Fe₃0₄纳米粉 2—6； TiO₂复合钛铁纳米粉 1—3；

水性丙烯酸酯 10—30；甲氧基丙醇 1—3；

微米级镍粉 3—9；异氰酸酯 0.5—1.5；

微米级铝粉 3—9；纯化水加至100。

实施例3：一种防电磁波纳米屏蔽涂料，其特征是：所述纳米银防电磁波铁氧体镀铜纳米粉，按下列质量份配比组成%

铁氧体FeO纳米粉 1—3；纳米银微粉 0.3—0.9；

水性聚氨酯树脂 10—30；硅油 1—3；

覆盖有镀铜层的玻璃微粒纳米粉 5—15；硅酸铝 1—3；

己二酸 0.5—1.5；纯化水加至100。

实施例4：一种防电磁波纳米屏蔽涂料，其特征是：所述防电磁波磁铁粉镀钴镍纳米粉，按下列质量份配比组成%

磁铁纳米粉 1—3；纤维素醚 1.5—4.5；

覆盖有镀镍层的石墨纳米粉 5—15；多磷酸酯 0.4—1.2；

覆盖有镀钴层的石墨纳米粉 5—15；丙二醇醚 1—3；

水性环氧Ⅰ型树脂 3—9；氢氧化银 2—6；

三氧化二铬 2—6；氧化铋 1—3；

纯化水加至100。

Claims

1.一种防电磁波的纳米屏蔽涂料，其特征是：所述防电磁波屏蔽的三氧化二铁镍纳米粉，按下列质量份配比组成%

三氧化二铁Fe₂O₃纳米粉 3—9；丙烯酸树脂 3—12；

镍纳米粉 15—45；乙酸丁酯 1—3；

KH560型硅烷 1—3；二甲苯 0.5—1.5；

丙酮 0.2—0.6；纯化水加至100。

2.一种防电磁波纳米屏蔽涂料，其特征是：所述电磁波屏蔽四氧化三铁Fe₃0₄复合钛铁镍铝纳米粉，按下列质量份配比组成%

四氧化三铁Fe₃0₄纳米粉 2—6； TiO₂复合钛铁纳米粉 1—3；

水性丙烯酸酯 10—30；甲氧基丙醇 1—3；

微米级镍粉 3—9；异氰酸酯 0.5—1.5；

微米级铝粉 3—9；纯化水加至100。

3.一种防电磁波纳米屏蔽涂料，其特征是：所述纳米银防电磁波铁氧体镀铜纳米粉，按下列质量份配比组成%

铁氧体FeO纳米粉 1—3；纳米银微粉 0.3—0.9；

水性聚氨酯树脂 10—30；硅油 1—3；

覆盖有镀铜层的玻璃微粒纳米粉 5—15；硅酸铝 1—3；

己二酸 0.5—1.5；纯化水加至100。

4.一种防电磁波纳米屏蔽涂料，其特征是：所述防电磁波磁铁粉镀钴镍纳米粉，按下列质量份配比组成%

磁铁纳米粉 1—3；纤维素醚 1.5—4.5；

覆盖有镀镍层的石墨纳米粉 5—15；多磷酸酯 0.4—1.2；

覆盖有镀钴层的石墨纳米粉 5—15；丙二醇醚 1—3；

水性环氧Ⅰ型树脂 3—9；氢氧化银 2—6；

三氧化二铬 2—6；氧化铋 1—3；

纯化水加至100。