CN114990894A - 一种水性黑色涂料、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种水性黑色涂料、制备方法及其应用，由本发明的水性黑色涂料制得的黑色导电布包括基材和黑色层；黑色导电布为遮光型导电布，其表面电阻不超过50mΩ/sq。黑色层由水性黑色涂料固化成膜，所述的水性黑色涂料质量百分比为：成膜物质35％～50％、黑色粉料10％～15wt％、蜡粉3％～5％、助剂1％～2wt％，余量为水。本发明制备的黑色导电布具有优异的导电性、遮光性、耐揉搓性和耐摩擦性能，且所需的黑色涂料组份单一、黑色涂层制备过程简单，大大降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于黑色导电布领域，尤其涉及一种水性黑色涂料、制备方法及其应用。
背景技术
随着电子产品的要求升级，市场上对黑色屏蔽布的性能要求也在提高，除了传统的遮光和低电阻性能外，涂层的耐揉搓性和耐摩擦性能等越来越受到重视。对于黑色导电布，其传统的表面直接涂黑法工艺简单，获得的产品遮光效果优异、表面电阻低，但其黑色涂层中包裹大量黑色粉料致使其耐揉搓性能和耐摩擦性能较差；改进的涂黑工艺优化了黑色涂层的成分和结构，虽解决了导电布黑色涂层表面不耐揉搓和摩擦的问题，但新工艺使得黑色导电布的生产工艺复杂化，大大提高了其生产成本。
为克服上述缺点，本发明叙述了一种水性黑色导电布及其制作方法，通过该方法制备的水性黑色导电布，具同时兼备遮光、低表面电阻、耐揉搓和耐摩擦等多种性能，且涂料成分单一、涂覆工艺简单，与复杂的新工艺相比可大大降低生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种水性黑色涂料、制备方法及其应用，本发明制备的黑色导电布具有优异的导电性、遮光性、耐揉搓性和耐摩擦性能，且所需的黑色涂料组份单一、黑色涂层制备过程简单，大大降低了生产成本。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种水性黑色导电布，所述的黑色导电布包括基材和黑色层；黑色导电布为遮光型导电布，其表面电阻不超过50mΩ/sq。
进一步的，所述黑色层由水性黑色涂料固化成膜，所述的水性黑色涂料质量百分比为：成膜物质35％～50％、黑色粉料10％～15wt％、蜡粉3％～5％、助剂1％～2wt％，余量为水。
一种水性黑色涂料，所述成膜物质为热固性水性丙烯酸或聚氨酯。
进一步的，所述黑色粉料为水性色素炭黑和黑色染料。
进一步的，所述蜡粉粒径为3μm～7μm。
进一步的，所述助剂包括消泡剂、增稠剂，所述助剂均溶于水。
一种水性黑色涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1：按质量比(35～50)：(10～15)：(3～5)：(1～2)：(28～51)称取成膜物质、黑色粉料、蜡粉、助剂和水并单独放置备用，其中黑色粉料包括水性色素炭黑和黑色染料两种；在容器一中加入水和水溶性色素炭黑，并在1000-1500r/min的转速下混合分散20-30min，待水性色素炭黑完全溶解，得到色素炭黑溶液；
S2：在容器二中加入黑色染料和无水乙醇，并置于50℃环境中进行搅拌溶解不少于2h，待黑色染料溶解完全得到黑色染料溶液。
S3：在容器三中加入成膜物质、蜡粉和消泡剂进行分散，然后加入色素炭黑溶液、黑色染料溶液和增稠剂并在1000-1500r/min的转速下混合分散30min，得到水性黑色涂料。
进一步的，所述黑色粉料不需进行研磨，可直接溶于水和无水乙醇后与成膜物质混合获得均匀的水性黑色涂料。
一种水性黑色涂料的应用，水性黑色涂料直接涂覆在导电布表面并固化成膜，得到黑色导电布。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明以色素炭黑和黑色染料为遮光粉料，与树脂混合后加入蜡粉和少量助剂混合均匀制备水性黑色涂料，然后将制备的黑色涂料涂覆在金属布表面固化成膜即可制得黑色导电布。制备的黑色导电布具有优异的导电性、遮光性、耐揉搓性和耐摩擦性能，且所需的黑色涂料组份单一、黑色涂层制备过程简单，大大降低了生产生成。具体体现在：
1.导电性：利用本发明制备的黑色导电布保持了原导电布的低电阻，黑色导电布的表面电阻可控制在50mΩ/sq以内，与金属布电阻相同。
2.优异附着力：本发明选用热固性树脂具有优异的附着性能和成膜性能，同时与传统的黑色涂料相比，本发明引入着色力极强的黑色染料作为辅助遮光材料，降低了涂料中色素炭黑粉料的含量，从而在保证黑色涂层遮光效果的前提下，提高树脂含量从而提高了黑色涂层与金属布的附着强度。
3.优异的耐摩擦性能：与传统涂黑导电布相比，本发明中通过降低黑色涂层中黑色粉料含量从而提高了树脂的比例、优化了涂层的附着力和包裹性，同时蜡粉可在涂层表面形成保护薄层，从而改善黑色涂层表面的耐摩擦性能。对黑色导电布表面涂层进行干湿摩擦色牢度测试(GB/T 3920-2008)，涂层表面无异常且摩擦色牢度≥4级。
4.工艺简单：本发明中黑色涂料选用的原材料种类少、价格低廉，且制备过程均只需简单的进行混合分散后可直接覆盖在基材表面，与多层导电黑色金属布相比，其工序简单，可大大降低生产成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中，1-黑色层；2-基材。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
实施例1～实施例6
本实施例提供一种水性黑色涂料，该水性黑色涂料包括质量比为(35～50)：(10～15)：(3～5)：(1～2)：(28～51)的水性聚氨酯(成膜物质)、黑色粉料、蜡粉、助剂和溶剂；所述黑色粉料包括色素炭黑和黑色染料。本实例中黑色涂料采用表1的配方进行配制：
表1
本实施例中水性黑色涂料的制备方法和黑色导电布的制备方法如下：
S1：按表1中比例称取聚氨酯、色素炭黑、染料、蜡粉、消泡剂、增稠剂、无水乙醇和水并单独放置备用；在容器一中加入水和水性色素炭黑，并在1000-1500r/min的转速下混合分散20-30min，待色素炭黑完全溶解，得到色素炭黑溶液；
S2：在容器二中加入染料和无水乙醇，并置于50℃环境中进行搅拌溶解不少于2h，待黑色染料溶解完全得到黑色染料溶液。
S3：在容器三中加入水性聚氨酯、蜡粉和消泡剂进行分散，然后加入色素炭黑溶液、黑色染料溶液和增稠剂并在1000-1500r/min的转速下混合分散30min，得到水性黑色涂料。
所述黑色粉料不需进行研磨，可直接溶于水和无水乙醇后与成膜物质混合获得均匀的水性黑色涂料；水性黑色涂料中只需加入少量蜡粉和助剂。
将制备的水性黑色涂料利用线棒涂覆在金属布表面，加热固化得到遮光的黑色导电布。水性黑色涂料直接涂覆在导电布表面并固化成膜，得到黑色导电布，涂层附着力优异、表面电阻小于50mΩ/sq、耐摩擦等级不小于4级。黑色导电布的性能结果如表2所示。
表2
对比例1～对比例6：
本对比例采用表3的配比制备不同组份的黑色涂料，然后刮涂在导电不上制备黑色导电布
表3
本对比例中黑色导电布的制备方法如下：
S1：按表3中比例称取聚氨酯、色素炭黑、染料、蜡粉、消泡剂、增稠剂、无水乙醇和水并单独放置备用；在容器1中加入水和色素炭黑，并在1000-1500r/min的转速下混合分散20-30min，待色素炭黑完全溶解，得到色素炭黑溶液；
S2：在容器2中加入染料和无水乙醇，并置于50℃环境中进行搅拌溶解不少于2h，待染料溶解完全得到黑色染料溶液。
S3：在容器3中加入水性聚氨酯、蜡粉和消泡剂进行分散，然后加入色素炭黑溶液、染料溶液和增稠剂并在1000-1500r/min的转速下混合分散30min，得到水性黑色涂料。
将制备的水性黑色涂料利用线棒涂覆在金属布表面，加热固化得到遮光的黑色导电布。黑色导电布的性能结果如表4所示。
表4
测试结果表明，本发明具有如下优点：
1.导电性：利用本发明制备的黑色导电布保持了原导电布的低电阻，黑色导电布的表面电阻可控制在50mΩ/sq以内，与金属布电阻相同。
2.优异附着力：本发明选用热固性树脂具有优异的附着性能和成膜性能，同时与传统的黑色涂料相比，本发明引入着色力极强的黑色染料作为辅助遮光材料，降低了涂料中色素炭黑粉料的含量，从而在保证黑色涂层遮光效果的前提下，提高树脂含量从而提高了黑色涂层与金属布的附着强度。
3.优异的耐摩擦性能：与传统涂黑导电布相比，本发明中通过降低黑色涂层中黑色粉料含量从而提高了树脂的比例、优化了涂层的附着力和包裹性，同时蜡粉可在涂层表面形成保护薄层，从而改善黑色涂层表面的耐摩擦性能。对黑色导电布表面涂层进行干湿摩擦色牢度测试(GB/T 3920-2008)，涂层表面无异常且摩擦色牢度≥4级。
4.工艺简单：本发明中黑色涂料选用的原材料种类少、价格低廉，且制备过程均只需简单的进行混合分散后可直接覆盖在基材表面，与多层导电黑色金属布相比，其工序简单，可大大降低生产成本。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (9)
1.一种水性黑色导电布，其特征在于，所述的黑色导电布包括基材和黑色层；黑色导电布为遮光型导电布，其表面电阻不超过50mΩ/sq。
2.根据权利要求1所述黑色导电布，其特征在于，所述黑色层由水性黑色涂料固化成膜，所述的水性黑色涂料质量百分比为：成膜物质35％～50％、黑色粉料10％～15wt％、蜡粉3％～5％、助剂1％～2wt％，余量为水。
3.一种如权利要求2所述的水性黑色涂料，其特征在于，所述成膜物质为热固性水性丙烯酸或聚氨酯。
4.根据权利要求3所述的水性黑色涂料，其特征在于，所述黑色粉料为水性色素炭黑和黑色染料。
5.根据权利要求3所述的水性黑色涂料，其特征在于，所述蜡粉粒径为3μm～7μm。
6.根据权利要求3所述的水性黑色涂料，其特征在于，所述助剂包括消泡剂、增稠剂，所述助剂均溶于水。
7.一种基于权利要求2所述水性黑色涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：按质量比(35～50)：(10～15)：(3～5)：(1～2)：(28～51)称取成膜物质、黑色粉料、蜡粉、助剂和水并单独放置备用，其中黑色粉料包括水性色素炭黑和黑色染料两种；在容器一中加入水和水溶性色素炭黑，并在1000-1500r/min的转速下混合分散20-30min，待水性色素炭黑完全溶解，得到色素炭黑溶液；
S2：在容器二中加入黑色染料和无水乙醇，并置于50℃环境中进行搅拌溶解不少于2h，待黑色染料溶解完全得到黑色染料溶液。
S3：在容器三中加入成膜物质、蜡粉和消泡剂进行分散，然后加入色素炭黑溶液、黑色染料溶液和增稠剂并在1000-1500r/min的转速下混合分散30min，得到水性黑色涂料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述黑色粉料不需进行研磨，可直接溶于水和无水乙醇后与成膜物质混合获得均匀的水性黑色涂料。
9.如权利要求2所述的水性黑色涂料的应用，其特征在于，水性黑色涂料直接涂覆在导电布表面并固化成膜，得到黑色导电布。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220902 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |