CN1450137A - 水性乳胶型电磁波屏蔽涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，其组分和各组分的含量为：水溶性成膜树脂20－60份、导电填料20－60份、纯净水30－100份、增稠剂1－5份、成膜助剂1－5份。制备涂料的工艺流程为：(1)导电填料烘干，温度控制在50～80℃，时间以导电填料呈粉末状为限；(2)将烘干的导电填料与成膜助剂、成膜树脂、纯净水或干净自来水一起混合，在研磨机中研磨；(3)加入增稠剂，将涂料调整至一定粘度。上述涂料物理环境性能好，有害物质限量符合国家标准，在频率为9KHz－1000MHz范围内，电磁屏蔽效能为45－60dB。

Description

水性乳胶型电磁波屏蔽涂料及其制备方法

一、技术领域

本发明属于电磁波屏蔽涂料领域，特别涉及一种水性乳胶型电磁波屏蔽涂料及其制备方法。

二、背景技术

传统的电磁波屏蔽涂料以有机溶剂为稀释剂，其缺点是：1、制备和使用时会挥发出有害物质，对环境造成污染，损害人的身体健康；2、成本增高。

申请号为4556506、申请日为1985年12月3日的美国专利公开了一种水性导电组合物，由双官能化两性粒子、聚丙烯酰胺、无离子表面活性剂、金属粒子和水制备而成。该专利的申请文件只说明了此种水性导电组合物的电磁波屏蔽性能稳定，粘性和分散性在两、三个月内无明显变化，而未介绍所能屏蔽的电磁波的频段与屏蔽效能；另外，从选择的组分来看，双官能化两性粒子需要制备，成膜树脂单一，仅为聚丙烯酰胺。

三、发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种价格低、原材料广且易于获取，在频率为9KHz-1000MHz范围内电磁屏蔽效能高而均衡的水性乳胶型电磁波屏蔽涂料及其制备方法。

本发明提供的水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，其组分和各组分的含量为：

    水溶性成膜树脂                         20-60份

    导电填料                               20-60份

    纯净水或干净自来水                     30-100份

    成膜助剂                               1-5份

    增稠剂                                 1-5份以上份数为重量份数。

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粘度。

水溶性成膜树脂为水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、水性丙稀酸酯、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、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。

增稠剂可选择硅酸铝、纤维素醚、碱溶胀丙稀酸脂、缔合型聚氨脂、异氰酸脂中的一种。

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，可选择多磷酸脂、硼酸脂、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，可选择脂肪酸脂、矿物油、硅油、硅氧烷中的一种。

本发明提供的水性乳胶型电磁波屏蔽涂料的制备方法有以下工艺流程：

(1)将导电填料烘干，温度控制在50～80℃，时间以导电填料呈粉末状为限；

(2)将烘干的导电填料与成膜助剂、成膜树脂、纯净水或干净自来水一起混合，在研磨机中研磨；

(3)混合均匀后加入增稠剂，将涂料调整至一定粘度。

上述方法制备的水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，采用刷涂设备刷涂，在常温下干燥和固化。

本发明具有以下有益效果：

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，具体性能见下表。

                          表1物理和环境性能测试结果

检验项目	检验结果	检验方法
			附着力，％	96	JC/T423-1991
耐水性	无脱落，起泡和皱皮现象	JC/T423-1991
			耐干擦性，级	0	JC/T423-1991
高温试验	表面无龟裂、起泡、剥落现象，附着力为95％	GJB150.3-1986
			低温试验	表面无龟裂、起泡、剥落现象，附着力为95％	GJB150.3-1986
耐碱性	未出现起泡，裂纹，剥落，粉化，软化和溶出等现象	GB/T9265-1988
			铅笔硬度	H	GB/T6739-1986

              表2内墙涂料中有害物质限量测试结果

检验项目		技术要求	检验结果	结论
					挥发性有机化合物(voc)(g/L)		≤200	175	合格
游离甲醛(g/Kg)		≤0.1	≤0.006	合格
					重金属(mg/kg)	可溶性铅	≤90	25	合格
可溶性镉	≤75	35	合格
				可溶性铬		≤60	25	合格
可溶性汞	≤60	未检出	合格

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，增稠剂的使用，改善了涂料的粘度。

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、涂料配方灵活，制备方法简单，容易推广应用。

本发明提供的水性乳胶型电磁波屏蔽涂料适用范围广，可对电子电器产品，机房、保密室等建筑的抗电磁干扰、抗信息泄密以及抗电磁污染进行电磁屏蔽处理。

四、具体实施方式

实施例1：

涂料的组分及各组分的含量(重量份数)如下：

水性丙稀酸酯                             50份

微米级镍粉                               15份

微米级铝粉                               15份

甲氧基丙醇                               3份

异氰酸脂                                 2份

纯净水                                   40份

涂料的制备方法如下：

(1)镍粉和铝粉在60℃下烘干，使其呈粉末状；

(2)将镍粉和铝粉、甲氧基丙醇、水性丙稀酸脂、纯净水一起混合，在研磨机中研磨10-20分钟，使金属微粒细化、各组分均匀细化；

(3)混合均匀后加入增稠剂异氰酸脂，调整涂料粘度。

实施例2：

涂料的组分及各组分的含量(重量份数)如下：

水性聚氨酯树脂                           50份

覆盖有镀铜层的玻璃微粒                   35份

己二酸                                   2份

硅油                                     2份

硅酸铝                                   3份

干净自来水                               50份

涂料的制备方法如下：

(1)将覆盖有镀铜层的玻璃微粒在50℃下烘干，使其呈粉末状；

(2)将导电填料微粒、水性聚氨酯树脂、己二酸、硅油、纯净水一起混合，在研磨机中研磨10-20分钟，导电填料微粒细化、各组分均匀细化；

(3)混合均匀后加入增稠剂硅酸铝，调整涂料粘度。

实施例3：

涂料的组分及各组分的含量(重量份数)如下：

水性环氧(I型)树脂                        30份

覆盖有镀镍层的石墨微粒                   60份

丙二醇醚                                 4份

纤维素醚                                 5份

多磷酸脂                                 2份

纯净水                                   90份

涂料的制备方法如下：

(1)将覆盖有镀镍层的石墨微粒在70℃下烘干，使其呈粉末状；

(2)将导电填料微粒、丙二醇醚、多磷酸脂、水性环氧(I型)树脂、纯净水一起混合，在研磨机中研磨10-20分钟，使导电填料微粒细化、各组分均匀细化；

(3)混合均匀后加入增稠剂纤维素醚，调整涂料粘度。

实施例4：

涂料的组分及各组分的含量(重量份数)如下：

水性聚乙烯酯                             60份

微米级镍粉                               40份

乙二醇丁醚                               5份

缔合型聚氨脂                             3份

乙烯苯磺酸                               2份

硅氧烷                                   2份

干净自来水                          50份

涂料的制备方法如下：

(1)将镍粉在70℃下烘干，使其呈粉末状；

(2)将导电填料镍粉、乙二醇丁醚、乙烯苯磺酸、硅氧烷、水性聚乙烯酯、干净自来水一起混合，在研磨机中研磨10-20分钟，使金属微粒细化、各组分均匀细化；

(3)混合均匀后加入增稠剂缔合型聚氨脂，调整涂料粘度。

Claims (10)

1、一种水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，其特征在于组分及各组分的含量为：

    水溶性成膜树脂                        20-60份

    导电填料                              20-60份

    纯净水或干净自来水                     30-100份

    成膜助剂                              1-5份

    增稠剂                                1-5份以上份数为重量份数。

2、根据权利要求1所述的水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，其特征在于还含有分散剂1-5份。

3、根据权利要求1或2所述的水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，其特征在于还含有消泡剂1-5份。

4、根据权利要求1或2所述的水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，其特征在于水溶性成膜树脂为水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、水性丙稀酸酯、水性聚乙烯酯、水溶性醇酸树脂中的一种。

5、根据权利要求1或2所述的水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，其特征在于导电填料至少为铜粉、铝粉、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。

6、根据权利要求1或2所述的水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，其特征在于成膜助剂为己二酸、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。

7、根据权利要1或2所述的水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，其特征在于增稠剂为硅酸铝、纤维素醚、碱溶胀丙稀酸脂、缔合型聚氨脂、异氰酸脂中的一种。

8、根据权利要求2所述水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，其特征在于分散剂为多磷酸脂、硼酸脂、马来酸、乙烯苯磺酸、苯乙烯——马来酸酐中的一种。

9、根据权利要求3所述水性乳胶型电磁波屏蔽涂料，其特征在于消泡剂为脂肪酸脂、矿物油、硅油、硅氧烷中的一种。

10、一种权利要求1所述水性乳胶型电磁波屏蔽涂料的制备方法，其特征在于工艺流程为：

(1)将导电填料烘干，温度控制在50～80℃，时间以导电填料呈粉末状为限，

(2)将烘干的导电填料与成膜助剂、成膜树脂、纯净水或干净自来水一起混合，在研磨机中研磨，

(3)混合均匀后加入增稠剂，将涂料调整至一定粘度。