CN113563788A - 一种高柔韧电子屏蔽涂层材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高柔韧电子屏蔽涂层材料及制备方法，包含各组分原材料按重量配比为：PU树脂5～12份，导电填料22～76份，偶联剂1.5～4份，防沉剂0.1～1份，分散剂1～4份，溶剂40～70份，固化剂12份。本发明还涉及一种高柔韧性电子屏蔽涂层的制备方法，包括以下步骤：以重量记份，将6份的PU树脂和0.27份的防沉剂加入至搅拌器中，以500r/min的搅拌速度搅拌30～40min；将2.7份的偶联剂加入到搅拌器中继续搅拌30～40min；将2份分散剂加入搅拌器中继续搅拌30～60min；将50份的溶剂加入搅拌器继续搅拌20～30min；将33份银粉加入搅拌器中，搅拌速度为1000r/min搅拌60～90min，得到高柔韧电子屏蔽涂料。

Description

一种高柔韧电子屏蔽涂层材料及制备方法
技术领域
本发明属于电子屏蔽涂层技术领域，具体涉及一种高柔韧电子屏蔽涂层材料及制备方法。
背景技术
随着现代电子产业、数字化技术和信息通信的飞速发展，各式各样的电子电器设备广泛的应用于日常生活和军事等领域，造成大量的电磁辐射充斥在环境中。电磁辐射不仅对人体的视觉系统、身体免疫功能、心血管系统、中枢神经等产生影响，还会干扰通信系统导致电子设备、仪器仪表的非正常工作，使信息失误、通讯不畅，造成导弹误发射、飞机失事等事故。许多仪器设备结构上存在大异面，若使用没有柔韧性的电子屏蔽涂层，电子屏蔽涂层在大异面处将极易开裂，不能达到电磁屏蔽效果，并且传统的电子屏蔽涂层的柔韧性较差，不能满足大异面的使用要求，所以为了满足大异面的使用要求开发一种兼具高柔韧性和电子屏蔽特性的电子屏蔽涂层材料就显得尤为重要。
银粉导电性非常好，并且银粉同时兼具化学性质稳定、耐候性较好和屏蔽效果极好等特性。但银粉价格昂贵且密度大易在体系中沉降。碳纳米管具有良好的导电性，并且长径比较大，少量的碳纳米管就能形成导电网链，且其密度比金属颗粒小得多，不易因重力的作用而聚沉。将碳系与金属系材料复配不仅屏蔽效果好还可以控制成本。
聚氨酯树脂中含有大量的氨基甲酸酯键、酯键、醚键、不饱和油脂双键、缩二脲键和脲基甲酸酯键等。因此具有许多优异的性能：柔韧性好，可室温固化，漆膜外观好，附着力强，耐水，耐磨，耐久，耐腐蚀，一定的耐热能力。所以选择聚氨酯树脂作为高柔韧电子屏蔽涂层材料的粘接剂。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明提供的一种高柔韧电子屏蔽涂层材料及制备方法及其制备方法，解决了电子屏蔽涂层在大异面处将极易开裂的技术问题。
本发明的第一个目的是提供一种兼具高柔韧性和电磁屏蔽特性的涂层材料本发明的第二个目的是提供一种高柔韧电子屏蔽涂层材料的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种具有高柔韧电子屏蔽作用的涂层材料，包含各组分原材料按重量配比为：PU树脂5～12份，导电填料22～76份，偶联剂1.5～4份，防沉剂0.1～1份，分散剂1～4份，溶剂40～70份，固化剂12份。
优选的，PU树脂的重量份为6～10份。
进一步的，所述导电填料包括碳纳米管、石墨烯、碳黑在内的非金属导电材料和铜、锌、银在内的金属粉料，所述非金属导电材料的重量份为0～2份，优选为0.1～1份，所述金属粉料重量份为22～76份，优选为33～54份。
进一步的，所述偶联剂包括硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH602、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种，所述偶联剂的重量份优选为1.5～3份。
进一步的，所述防沉剂包括白炭黑、BYK-410中的一种，优选重量份为0.2～0.8份。
进一步的，所述分散剂为碳纳米管分散剂，优选重量份为2～3.5份。
进一步的，所述溶剂包括乙酸丁酯、乙酸乙酯中的一种，优选重量份为50～60份。
进一步的，所述固化剂为异氰酸酯，重量份为12份。
更进一步的，所述导电填料中金属粉料的形状为片状。
上述具有高柔韧电子屏蔽涂层材料的制备方法，包括如下步骤：
将PU树脂加入至反应器中；
将防沉剂加入至反应器中，和PU树脂一起搅拌至防沉剂均匀分散在PU树脂中；
将偶联剂加入步骤(2)得到的混合物中继续搅拌，使偶联剂分散均匀；
将分散剂加入步骤(3)得到的混合物中继续搅拌；
将溶剂加入步骤(4)得到的混合物中继续搅拌；
将导电填料加入步骤(5)得到的混合物中继续搅拌，使导电填料充分分散，得到高柔韧电子屏蔽涂层材料。
进一步的，所述步骤(2)中的搅拌速度为500r/min，搅拌时间为30～40min；
所述步骤(3)中的搅拌时间为30～40min；
所述步骤(4)中的搅拌时间为30～60min；
所述步骤(5)中的搅拌时间为20～30min；
所述步骤(6)中的搅拌速度为1000r/min，搅拌时间为60～90min；
本发明的有益效果为：
与现有技术相比,本发明提供的高柔韧和电子屏蔽性能的涂层材料，具有高柔韧性和高延伸率。
具体实施方式
以下对本专利发明优选实例进行说明，在此所选的优选实例只为说明和解释本发明，并不限制本发明。
实施例1
一种高柔韧性电子屏蔽涂层的制备方法，包括以下步骤：
以重量记份，将6份的PU树脂和0.27份的防沉剂加入至搅拌器中，以500r/min的搅拌速度搅拌30～40min；
将2.7份的偶联剂加入到搅拌器中继续搅拌30～40min；
将2份分散剂加入搅拌器中继续搅拌30～60min；
将50份的溶剂加入搅拌器继续搅拌20～30min；
将33份银粉加入搅拌器中，搅拌速度为1000r/min搅拌60～90min，得到高柔韧电子屏蔽涂料。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例相较实施例1而言，步骤(5)中的导电填料为33份，即32.87份银粉和0.13份碳纳米管。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例相较实施例1而言，步骤(5)中的导电填料为37.8份，即0.15份碳纳米管和37.65份的银粉。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例相较实施例1而言，步骤(5)中的导电填料为48.6份，即0.19份碳纳米管和48.4份银粉。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例相较实施例1而言，步骤(5)中的导电填料为54份，即0.21份碳纳米管和53.79份银粉。
对本发明实施例1-5的涂层材料进行性能测试，防电磁辐射测试按《电磁屏蔽材料屏蔽效能测试方法》GJB6190-2008测定，柔韧性按照GB/T 1731测定，断裂伸长率按照ASTMD412测定。结果见下表。
Figure BDA0003226784790000051
从上表的对比数据可以看到，本发明的实施例描述的高柔韧电子屏蔽涂层在0.5-18GHz段具有优异的屏蔽性能，具有92.8dB以上的屏蔽效果。同时，本实施例柔韧性≤1mm，断裂伸长率在70％以上，表明本实施例不仅具有优异的屏蔽性能，还拥有良好的柔韧性。碳纳米管的加入不仅保证了涂料的屏蔽性能还降低了成本。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种高柔韧电子屏蔽涂层材料，其特征在于，包含各组分原材料按重量配比为：PU树脂5～12份，导电填料22～76份，偶联剂1.5～4份，防沉剂0.1～1份，分散剂1～4份，溶剂40～70份，固化剂12份。
2.根据权利要求1所述的一种高柔韧电子屏蔽涂层材料，其特征在于，PU树脂的重量份为6～10份。
3.根据权利要求1所述的一种高柔韧电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述导电填料包括碳纳米管、石墨烯、碳黑在内的非金属导电材料和铜、锌、银在内的金属粉料，所述非金属导电材料的重量份为0～2份，所述金属粉料重量份为22～76份。
4.根据权利要求1所述的一种高柔韧电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述偶联剂包括硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH602、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种，所述偶联剂的重量份优选为1.5～3份。
5.根据权利要求1所述的一种高柔韧电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述防沉剂包括白炭黑、BYK-410中的一种，重量份为0.2～0.8份。
6.根据权利要求1所述的一种高柔韧电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述分散剂为碳纳米管分散剂，重量份为2～3.5份。
7.根据权利要求1所述的一种高柔韧电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述溶剂包括乙酸丁酯、乙酸乙酯中的一种，重量份为50～60份。
8.根据权利要求1所述的一种高柔韧电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述固化剂为异氰酸酯，重量份为12份。
9.根据权利要求1所述的一种高柔韧电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述导电填料中金属粉料的形状为片状。
10.根据权利要求1所述的一种高柔韧电子屏蔽涂层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将PU树脂加入至反应器中；
(2)将防沉剂加入至反应器中，和PU树脂一起搅拌至防沉剂均匀分散在PU树脂中；
(3)将偶联剂加入步骤(2)得到的混合物中继续搅拌，使偶联剂分散均匀；
(4)将分散剂加入步骤(3)得到的混合物中继续搅拌；
(5)将溶剂加入步骤(4)得到的混合物中继续搅拌；
将导电填料加入步骤(5)得到的混合物中继续搅拌，使导电填料充分分散，得到高柔韧电子屏蔽涂层材料。
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