CN114058245A - 一种轻质高强电子屏蔽涂层材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轻质高强电子屏蔽涂层材料及制备方法，由包括如下重量份的原料制成：改性环氧树脂16～25份、导电填料40～95份、偶联剂2～5份、补强剂0.1～1.5份、溶剂60～90份、固化剂5.8～9份。本发明提供的轻质高强电子屏蔽涂层在0.5‑18GHz段具有优异的屏蔽性能，具有76.9dB以上的屏蔽效果。同时，本发明的涂料的比强度在4793N.m/Kg以上，不仅具有优异的屏蔽性能，还拥有质轻高强的优点。掺锑二氧化锡的加入不仅保证了涂料的屏蔽性能还降低了涂料的重量增加了涂料的强度。

Description

一种轻质高强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，特别地涉及一种轻质高强电子屏蔽涂层材料及制备方法。
背景技术
数字化技术和信息化技术快速发展导致环境中充斥了大量电磁辐射。电磁辐射不仅对人身体健康产生危害，同时也会干扰通信系统和电子设备的正常工作，导致通讯不畅，造成一系列重大事故，因此电子屏蔽涂层材料的研究尤为迫切。材料的轻量化和高强化成为材料的主要发展趋势，材料的轻量化和高强化为飞机带来更低的油耗、更高的运力、更高的安全性和更加节能环保。现市售电子屏蔽涂层材料多只用金属材料作为导电填料，金属材料密度大，导致屏蔽涂层材料存在质重的问题。为解决该问题，本项目将研究一种轻质高强电子屏蔽涂层材料。
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。掺锑二氧化锡是市面上常用的金属氧化物系的导电介质，具有质轻、导电性能好、耐腐蚀、耐高温、耐磨性好、化学稳定性好和强度高等优点。将掺锑二氧化锡与金属系材料复配不仅屏蔽效果好还可以降低涂料的重量和增加涂料的强度。
改性环氧树脂结构中的羟基、环氧基等极性基团与许多极性表面产生次价键、氢键或主价键，具有极强的粘附力；同时环氧基和羟基能与其它化合物的官能团(如胺基、羟基及羧基等)反应形成网状结构，从而获得较高的机械强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种轻质高强电子屏蔽涂层材料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0003413798140000011
优选的，改性环氧树脂的重量份为18～22份。
进一步的，所述导电填料包括掺锑二氧化锡、氧化锌、二氧化锑在内的金属氧化物材料和铜、锌、银、镍在内的金属粉料，所述金属氧化物导电材料的重量份为0.8～6份，优选为1.5～5.5份，所述金属粉料重量份为45～90份，优选为48～85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3～4份。
进一步的，所述补强剂包括白炭黑、炭黑、氧化锌和碳酸镁中的一种，优选重量分为0.4～1.2份。
进一步的，所述溶剂包括乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲苯中的一种，优选重量份为70～80份。
进一步的，所述固化剂为聚醚胺，重量份为6～9份。
更进一步的，所述导电填料中金属粉料的形状为片状。
上述具有轻质高强电子屏蔽涂层材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将改性环氧树脂加入至反应器中；
(2)将补强剂加入至反应器中，采用高速搅拌机搅拌至补强剂均匀分散在改性环氧树脂中；
(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)将溶剂加入步骤(3)得到的混合物中继续搅拌；
(5)将导电填料加入步骤(4)得到的混合物中继续搅拌，使导电填料充分分散，得到轻质高强电子屏蔽涂层材料。
进一步的，所述步骤(2)中的搅拌速度为300r/min，搅拌时间为20～30min；
所述步骤(3)中的搅拌时间为15～20min；
所述步骤(4)中的搅拌时间为10～15min；
所述步骤(5)中的搅拌速度为800r/min，搅拌时间为60～90min；
本发明的有益效果为：
与现有技术相比,本发明提供的轻质高强电子屏蔽性能涂层材料，具有轻质、高强度和优异的屏蔽效能。本发明提供的轻质高强电子屏蔽涂层在0.5-18GHz段具有优异的屏蔽性能，具有76.9dB以上的屏蔽效果。同时，本发明的涂料的比强度在4793N.m/Kg以上，不仅具有优异的屏蔽性能，还拥有质轻高强的优点；掺锑二氧化锡的加入不仅保证了涂料的屏蔽性能还降低了涂料的重量增加了涂料的强度。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例1
一种轻质高强电子屏蔽涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)以重量记份，将20份的改性环氧树脂和0.5份的补强剂加入至搅拌器中，以300r/min的搅拌速度搅拌20～30min；
(2)将3.5份的偶联剂加入到搅拌器中继续搅拌15～20min；
(3)将70份的溶剂加入搅拌器继续搅拌20～30min；
(4)将54.6份导电填料加入搅拌器中，其中2.7份的掺锑二氧化锡和51.9份银粉加入搅拌器中，搅拌速度为1000r/min，搅拌时长为60～90min，得到轻质高强电子屏蔽涂料。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例步骤(4)中掺锑二氧化锡的添加量为5.4份，银粉的添加量为49.2份。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例步骤(4)中掺锑二氧化锡的添加量为4.1份，银粉的添加量为50.5份。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例步骤(4)中导电填料为68.2份，其中2.7份掺锑二氧化锡，65.5份银粉。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例步骤(1)中补强剂的添加量为1份。
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，抗拉强度按照ASTM D412测定，比强度为抗拉强度与涂层材料的表观密度之比。结果如下表。
Figure BDA0003413798140000041
从上表的对比数据可以看到，本发明的实施例描述的轻质高强电子屏蔽涂层在0.5-18GHz段具有优异的屏蔽性能，具有76.9dB以上的屏蔽效果。同时，本实施例抗拉强度在15MPa以上，并且其涂料的比强度在4793N.m/Kg以上，表明本实施例不仅具有优异的屏蔽性能，还拥有质轻高强的优点。掺锑二氧化锡的加入不仅保证了涂料的屏蔽性能还降低了涂料的重量增加了涂料的强度。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种轻质高强电子屏蔽涂层材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：
改性环氧树脂16～25份、导电填料40～95份、偶联剂2～5份、补强剂0.1～1.5份、溶剂60～90份、固化剂5.8～9份。
2.根据权利要求1所述的轻质高强电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述改性环氧树脂的重量份为18～22份。
3.根据权利要求1所述的轻质高强电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述导电填料包括掺锑二氧化锡、氧化锌、二氧化锑在内的金属氧化物材料和铜、锌、银、镍在内的金属粉料中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的轻质高强电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述金属氧化物导电材料的重量份为0.8～6份，所述金属粉料重量份为45～90份。
5.根据权利要求1所述的轻质高强电子屏蔽涂层材料，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为3～4份。
6.根据权利要求1所述的轻质高强电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述补强剂包括白炭黑、炭黑、氧化锌和碳酸镁中的至少一种，补强剂重量份为0.4～1.2份。
7.根据权利要求1所述的轻质高强电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述溶剂包括乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲苯中的至少一种，所述溶剂重量份为70～80份。
8.根据权利要求1所述的轻质高强电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述固化剂为聚醚胺，重量份为6～9份。
9.根据权利要求3所述的轻质高强电子屏蔽涂层材料，其特征在于，所述导电填料中金属粉料的形状为片状。
10.一种轻质高强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)将改性环氧树脂加入至反应器中；
(2)将补强剂加入至反应器中，采用高速搅拌机搅拌至补强剂均匀分散在改性环氧树脂中；
(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)将溶剂加入步骤(3)得到的混合物中继续搅拌；
(5)将导电填料加入步骤(4)得到的混合物中继续搅拌，使导电填料充分分散，得到轻质高强电子屏蔽涂层材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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