CN109795185B - 一种防电磁辐射防水透气薄膜材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及薄膜材料技术领域，具体为一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，由以下重量份数配比的原料组成：水性聚氨酯树脂、成膜溶剂、氧化石墨烯、催化剂、乳化剂、消光粉、去离子水、环氧树脂、丙酮、导电碳粉、双氰胺、增塑剂、整理剂。本发明提供的一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，可以用作光电部件的壳体，作为屏蔽层很好的降低电磁辐射对光电设备的影响，延长设备的使用寿命，同时，良好的防水透气性能，保持屏蔽层内的光电设备内部干燥，提升工作效率，具有突出的实质性特点和显著的进步。

Description

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及薄膜材料技术领域，具体为一种防电磁辐射防水透气薄膜材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着电子技术的不断发展，大量电工、电子、电器产品相继问世。交变的电场在其周围激发磁场，交变的磁场又能在其周围激发电场，电场和磁场交替产生，在空气中传播，我们称之为电磁波。由于其看不见，摸不着，短时间内接触不会产生不适感觉，一旦积累成疾，很难治疗，因而科学界称之为“无形杀手”，电磁波污染己成为继空气、水、噪音污染之后的第四大污染源。随着国防科研、放射性医学和核技术应用的不断发展。各种放射性射线被广泛应用，射线对人体的伤害和对环境的破坏也逐渐为人类所认知，对防辐射材料的研究成为材料研究的一个重要方向。然而，近年来随着射线装置和核技术应用的进一步发展，传统、单一的屏蔽材料已经不能满足诸如移动式反应堆和可携带辐射源等的防护要求。同时，现有的薄膜存在防水和透气性差的问题，为此，我们提出一种防电磁辐射防水透气薄膜材料及其制备方法和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防电磁辐射防水透气薄膜材料及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，由以下重量份数配比的原料组成：水性聚氨酯树脂100-120份、成膜溶剂80-120份、氧化石墨烯15-19份、催化剂5-7份、乳化剂3-5份、消光粉1-2份、去离子水2-3份、环氧树脂90-120份、丙酮60-80份、导电碳粉10-15份、双氰胺4-6份、增塑剂20-30份、整理剂3-6份。

优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁烯中至少两种的组合物。

优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。

优选的，所述整理剂为纳米级铁氧化物、纳米级银、铜、镍金属微粒与分散剂、稳定剂按重量比(12-18)：(7-13)：(70-80)的配比混合制得，所述分散剂为硬脂酸钙，稳定剂为有机锑。

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、防水透气膜的制备：

S11、将水性聚氨酯树脂、氧化石墨烯、催化剂和乳化剂充分混合制成混合树脂，将消光粉和去离子水充分混合制成混合液；

S12、将步骤S11制得的混合液加入到混合树脂中，然后加入三分之二量的成膜溶剂，充分混合形成胶水，将胶水置于发泡机中形成泡沫；

S13、将泡沫涂布于第一涂布基材上，对第一涂布基材进行干燥，得到防水透气膜；

S2、防电磁辐射膜的制备：

S21、将环氧树脂、丙酮、导电碳粉和双氰胺混合，通过磁力搅拌混合均匀，并向混合溶液中加入增塑剂，继续磁力搅拌30-40min，搅拌后备用；

S22、将步骤S21中得到的混合溶液倒入电动搅拌器中，依次加入整理剂和剩余的成膜溶剂，启动搅拌20-25min，充分混合后置于发泡机中形成泡沫；

S23、将步骤S22中制得的泡沫均匀涂布在第二涂布基材上，对第二涂布基材进行干燥，得到防电磁辐射膜；

S3、将步骤S2制得的防电磁辐射膜的两侧均热压复合一层步骤S1制得的防水透气膜，应用真空热压机在真空度95％以上、压力5Mpa、温度在180℃、时间120min条件下进行压合，压制成防电磁辐射防水透气薄膜。

优选的，所述第一涂布基材为离型纸；第二涂布基材为金属网片或金属箔。

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料的应用，该防电磁辐射防水透气薄膜材料应用在制造光电设备的材料中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，可以用作光电部件的壳体，作为屏蔽层很好的降低电磁辐射对光电设备的影响，延长设备的使用寿命，同时，良好的防水透气性能，保持屏蔽层内的光电设备内部干燥，提升工作效率，具有突出的实质性特点和显著的进步。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供如下技术方案：

实施例1

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，由以下重量份数配比的原料组成：水性聚氨酯树脂100份、成膜溶剂80份、氧化石墨烯15份、催化剂5份、乳化剂3份、消光粉1份、去离子水2份、环氧树脂90份、丙酮60份、导电碳粉10份、双氰胺4份、增塑剂20份、整理剂3份。

催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁烯中至少两种的组合物；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；整理剂为纳米级铁氧化物、纳米级银、铜、镍金属微粒与分散剂、稳定剂按重量比12：7：70的配比混合制得，分散剂为硬脂酸钙，稳定剂为有机锑。

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、防水透气膜的制备：

S11、将水性聚氨酯树脂、氧化石墨烯、催化剂和乳化剂充分混合制成混合树脂，将消光粉和去离子水充分混合制成混合液；

S12、将步骤S11制得的混合液加入到混合树脂中，然后加入三分之二量的成膜溶剂，充分混合形成胶水，将胶水置于发泡机中形成泡沫；

S13、将泡沫涂布于第一涂布基材上，第一涂布基材为离型纸，对第一涂布基材进行干燥，得到防水透气膜；

S2、防电磁辐射膜的制备：

S21、将环氧树脂、丙酮、导电碳粉和双氰胺混合，通过磁力搅拌混合均匀，并向混合溶液中加入增塑剂，继续磁力搅拌30min，搅拌后备用；

S22、将步骤S21中得到的混合溶液倒入电动搅拌器中，依次加入整理剂和剩余的成膜溶剂，启动搅拌20min，充分混合后置于发泡机中形成泡沫；

S23、将步骤S22中制得的泡沫均匀涂布在第二涂布基材上，第二涂布基材为金属网片或金属箔，对第二涂布基材进行干燥，得到防电磁辐射膜；

S3、将步骤S2制得的防电磁辐射膜的两侧均热压复合一层步骤S1制得的防水透气膜，应用真空热压机在真空度95％以上、压力5Mpa、温度在180℃、时间120min条件下进行压合，压制成防电磁辐射防水透气薄膜。

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料的应用，该防电磁辐射防水透气薄膜材料应用在制造光电设备的材料中。

实施例2

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，由以下重量份数配比的原料组成：水性聚氨酯树脂110份、成膜溶剂100份、氧化石墨烯17份、催化剂6份、乳化剂4份、消光粉1.5份、去离子水2.5份、环氧树脂105份、丙酮70份、导电碳粉13份、双氰胺5份、增塑剂25份、整理剂4.5份。

催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁烯中至少两种的组合物；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；整理剂为纳米级铁氧化物、纳米级银、铜、镍金属微粒与分散剂、稳定剂按重量比15：10：75的配比混合制得，分散剂为硬脂酸钙，稳定剂为有机锑。

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、防水透气膜的制备：

S11、将水性聚氨酯树脂、氧化石墨烯、催化剂和乳化剂充分混合制成混合树脂，将消光粉和去离子水充分混合制成混合液；

S12、将步骤S11制得的混合液加入到混合树脂中，然后加入三分之二量的成膜溶剂，充分混合形成胶水，将胶水置于发泡机中形成泡沫；

S13、将泡沫涂布于第一涂布基材上，第一涂布基材为离型纸，对第一涂布基材进行干燥，得到防水透气膜；

S2、防电磁辐射膜的制备：

S21、将环氧树脂、丙酮、导电碳粉和双氰胺混合，通过磁力搅拌混合均匀，并向混合溶液中加入增塑剂，继续磁力搅拌35min，搅拌后备用；

S22、将步骤S21中得到的混合溶液倒入电动搅拌器中，依次加入整理剂和剩余的成膜溶剂，启动搅拌23min，充分混合后置于发泡机中形成泡沫；

S23、将步骤S22中制得的泡沫均匀涂布在第二涂布基材上，第二涂布基材为金属网片或金属箔，对第二涂布基材进行干燥，得到防电磁辐射膜；

S3、将步骤S2制得的防电磁辐射膜的两侧均热压复合一层步骤S1制得的防水透气膜，应用真空热压机在真空度95％以上、压力5Mpa、温度在180℃、时间120min条件下进行压合，压制成防电磁辐射防水透气薄膜。

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料的应用，该防电磁辐射防水透气薄膜材料应用在制造光电设备的材料中。

实施例3

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，由以下重量份数配比的原料组成：水性聚氨酯树脂120份、成膜溶剂120份、氧化石墨烯19份、催化剂7份、乳化剂5份、消光粉2份、去离子水3份、环氧树脂120份、丙酮80份、导电碳粉15份、双氰胺6份、增塑剂30份、整理剂6份。

催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁烯中至少两种的组合物；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；整理剂为纳米级铁氧化物、纳米级银、铜、镍金属微粒与分散剂、稳定剂按重量比18：13：80的配比混合制得，分散剂为硬脂酸钙，稳定剂为有机锑。

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、防水透气膜的制备：

S11、将水性聚氨酯树脂、氧化石墨烯、催化剂和乳化剂充分混合制成混合树脂，将消光粉和去离子水充分混合制成混合液；

S12、将步骤S11制得的混合液加入到混合树脂中，然后加入三分之二量的成膜溶剂，充分混合形成胶水，将胶水置于发泡机中形成泡沫；

S13、将泡沫涂布于第一涂布基材上，第一涂布基材为离型纸，对第一涂布基材进行干燥，得到防水透气膜；

S2、防电磁辐射膜的制备：

S21、将环氧树脂、丙酮、导电碳粉和双氰胺混合，通过磁力搅拌混合均匀，并向混合溶液中加入增塑剂，继续磁力搅拌40min，搅拌后备用；

S22、将步骤S21中得到的混合溶液倒入电动搅拌器中，依次加入整理剂和剩余的成膜溶剂，启动搅拌25min，充分混合后置于发泡机中形成泡沫；

S23、将步骤S22中制得的泡沫均匀涂布在第二涂布基材上，第二涂布基材为金属网片或金属箔，对第二涂布基材进行干燥，得到防电磁辐射膜；

S3、将步骤S2制得的防电磁辐射膜的两侧均热压复合一层步骤S1制得的防水透气膜，应用真空热压机在真空度95％以上、压力5Mpa、温度在180℃、时间120min条件下进行压合，压制成防电磁辐射防水透气薄膜。

一种防电磁辐射防水透气薄膜材料的应用，该防电磁辐射防水透气薄膜材料应用在制造光电设备的材料中。

为体现本发明的有益效果，做出如下实验：

一：防电磁辐射性能测试

将实施例1-3制成的薄膜分别包裹电源，放入暗室中测试电磁辐射(测试标准：EN55022)，测试结果如下表1所示：

表1防电磁辐射性能

类别	辐射频率(MHz)	实施例1	实施例2	实施例3
					水平方向(3m)	150-230	dBmax<40dB	dBmax<40dB	dBmax<40dB
垂直方向(3m)	150-230	dBmax<40dB	dBmax<40dB	dBmax<40dB
					水平方向(3m)	230-1000	dBmax<47dB	dBmax<47dB	dBmax<47dB
垂直方向(3m)	230-1000	dBmax<47dB	dBmax<47dB	dBmax<47dB

由上表1所示，本发明的防电磁辐射防水透气薄膜能有效降低电磁辐射，可以作为光电部件的壳体，很好的保护了光电部件内部不被电磁辐射，延长设备的使用寿命。

二：防水透气性能测试

选取市场上不同品牌的薄膜作为对比例1和对比例2，与本发明实施例1-3制备的防电磁辐射防水透气薄膜材料进行相关性能测试，测试结果如下表2所示：

表2防水透气性能

从上表2可以看出，实施例1-3的防电磁辐射防水透气薄膜与市面上的薄膜相比具有更好的防水透气性、力学性能。

同时，制备的防电磁辐射防水透气薄膜相对市售薄膜相比具有遇水不膨润、更柔软、触感更好等优点。

综上可知，本发明提供的一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，可以用作光电部件的壳体，作为屏蔽层很好的降低电磁辐射对光电设备的影响，延长设备的使用寿命，同时，良好的防水透气性能，保持屏蔽层内的光电设备内部干燥，提升工作效率，具有突出的实质性特点和显著的进步。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，其特征在于，由以下重量份数配比的原料组成：水性聚氨酯树脂100-120份、成膜溶剂80-120份、氧化石墨烯15-19份、催化剂5-7份、乳化剂3-5份、消光粉1-2份、去离子水2-3份、环氧树脂90-120份、丙酮60-80份、导电碳粉10-15份、双氰胺4-6份、增塑剂20-30份、整理剂3-6份；防电磁辐射防水透气薄膜材料的制备包括如下步骤：

S1、防水透气膜的制备：

S11、将水性聚氨酯树脂、氧化石墨烯、催化剂和乳化剂充分混合制成混合树脂，将消光粉和去离子水充分混合制成混合液；

S12、将步骤S11制得的混合液加入到混合树脂中，然后加入三分之二量的成膜溶剂，充分混合形成胶水，将胶水置于发泡机中形成泡沫；

S13、将泡沫涂布于第一涂布基材上，对第一涂布基材进行干燥，得到防水透气膜；所述第一涂布基材为离型纸；

S2、防电磁辐射膜的制备：

S21、将环氧树脂、丙酮、导电碳粉和双氰胺混合，通过磁力搅拌混合均匀，并向混合溶液中加入增塑剂，继续磁力搅拌30-40min，搅拌后备用；

S22、将步骤S21中得到的混合溶液倒入电动搅拌器中，依次加入整理剂和剩余的成膜溶剂，启动搅拌20-25min，充分混合后置于发泡机中形成泡沫；

S23、将步骤S22中制得的泡沫均匀涂布在第二涂布基材上，对第二涂布基材进行干燥，得到防电磁辐射膜；第二涂布基材为金属网片或金属箔；

S3、将步骤S2制得的防电磁辐射膜的两侧均热压复合一层步骤S1制得的防水透气膜，应用真空热压机在真空度95％以上、压力5Mpa、温度在180℃、时间120min条件下进行压合，压制成防电磁辐射防水透气薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁烯中至少两种的组合物。

3.根据权利要求1所述的一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。

4.根据权利要求1所述的一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，其特征在于：所述整理剂为纳米级铁氧化物、纳米级银、铜、镍金属微粒与分散剂、稳定剂按重量比(12-18)：(7-13)：(70-80)的配比混合制得，所述分散剂为硬脂酸钙，稳定剂为有机锑。

5.如权利要求1所述的一种防电磁辐射防水透气薄膜材料的应用，其特征在于：该防电磁辐射防水透气薄膜材料应用在制造光电设备的材料中。