CN216539235U - 一种辊涂吸波材料的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种辊涂吸波材料的装置，包括驱动部件、辊轴、板状基材、基材固定部件；所述辊轴的部分外表面或全部外表面设有涂覆部；所述驱动部件与辊轴之间采用非刚性连接；所述板状基材水平铺设、固定于所述基材固定部件；所述辊轴与板状基材的待辊涂表面接触；所述驱动部件驱动辊轴沿与所述待辊涂表面平行的方向运动。本实用新型装置特别适用于包含颗粒状和/或片状材料的聚吡咯/铁氧体、石墨烯/铁氧体等吸波涂层制备，制备方法简单，易于控制、可批量化、成本低，所制备的吸波涂层致密、厚度可控、一致性高、吸波效果好、耐腐蚀性强，具有广阔的应用前景。

Description

一种辊涂吸波材料的装置

技术领域

本实用新型属于涂层的制备领域，涉及一种辊涂吸波材料的装置。

背景技术

在基材表面制备涂层的方法一般有浸涂(也称浸渍)、喷涂、辊涂(也称涂膜或涂布)、擦涂、化学沉积、电沉积、物理沉积等，而对于大面积，平面基材表面制备涂层方法，应用最广泛的是浸涂、喷涂和辊涂。当涂料中含有如铁氧体、聚吡咯、二氧化硅等颗粒或片状等材料，制备涂层的时候容易造成成分不均匀，不能很好地发挥其作为涂层构架及良好的附着性的优势。

现有技术的辊涂装置中，辊涂部件刚性连接于固定部，这样辊涂部件与被涂的基材之间的间隙调整变得非常重要而且不好控制，控制不好极易影响涂层的厚度和均匀性。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提出一种制备涂层的辊涂装置，适用于涂料中包含微纳米颗粒(如铁氧体、导电聚合物、二氧化硅)、片状材料(如聚吡咯/铁氧体、石墨烯/铁氧体)等涂层的制备。本实用新型采用驱动部件与辊轴之间的连接件为非刚性连接，通过辊轴的重力自动调控涂料层的厚度，并且给涂料层一个压力，可制备均匀、致密、良好附着力的涂层。

本实用新型的一个目的在于提供一种辊涂装置，包括驱动部件、辊轴、板状基材、基材固定部件；所述辊轴的部分外表面或全部外表面设有涂覆部；优选涂覆部设于辊轴的底部，所述驱动部件与辊轴之间采用非刚性连接；所述板状基材水平铺设、固定于所述基材固定部件；所述辊轴与板状基材的待辊涂表面接触；所述驱动部件驱动辊轴沿与所述待辊涂表面平行的方向运动。所述吸波涂层的原料为吸波涂料；优选地，所述吸波涂料选自聚吡咯/铁氧体、石墨烯/铁氧体中的至少一种。

可选地，所述装置还包括涂料添加部件；所述涂料添加部件用于将涂料添加到辊轴。

优选地，所述涂覆部的材质为软性材料或弹性材料，优选为多孔的软性材料或弹性材料，可吸收或附着涂料。

可选地，所述软性或弹性材料选自海绵、塑胶、织物、泡沫中的至少一种；所述织物优选为无尘布。

可选地，所述涂覆部的厚度为0.1～10mm；可选地，厚度为0.5～5mm；可选地，厚度为1～2mm。

可选地，涂覆部的厚度的下限可独立选自0.1mm、0.5mm、1mm；上限可独立选自2mm、5mm、10mm。

可选地，所述涂覆部外表面的粗糙度Ra为0.1～10μm；可选地，粗糙度Ra为0.5～5μm；可选地，粗糙度Ra为1～2μm。如果涂覆部的表面太粗超，则导致聚吡咯/铁氧体涂层表面粗糙，如果涂覆部的表面太光滑，不能储存或附着涂料，而且容易打滑，聚吡咯/铁氧体涂料未能施加到基材表面。

可选地，所述涂覆部外表面的粗糙度Ra的下限可独立地选自0.1μm、 0.5μm、1μm；上限可独立选自2μm、5μm、10μm。

可选地，所述非刚性连接通过采用非刚性连接件实现，所述非刚性连接件的材质选自弹簧、橡胶带、尼龙带、织物中的任一种。

辊轴的质量将间接影响辊轴与被涂基材之间的压力，优选地，所述辊轴的质量为100g～2000g；可选质量为200g～1000g；可选质量为300g～500g。

上述的辊涂装置在板状基材表面辊涂涂层的方法，包括以下步骤：

(1)固定板状基材；

(2)将涂料添加至辊轴的涂覆部；

(3)辊轴的涂覆部与板状基材接的待辊涂表面触后(优选涂覆部与待辊涂表面之间线接触)，驱动部件带动辊轴沿与板状基材的待涂覆表面平行的方向运动，在所述待涂覆表面辊涂，形成涂料层；

(4)对涂料层进行干燥，得到所述涂层。

根据涂层应用各领域及厚度需要，可以重复步骤(3)多次，或者重复步骤(3)、(4)多次。

可选地，所述涂料中包含颗粒状和/或片状材料；所述涂料中颗粒状和 /或片状材料的质量分数为10～30％；优选地，所述颗粒材料为微纳米颗粒；优选地，所述微纳米颗粒选自铁氧体、导电聚合物、二氧化硅中的至少一种或两种以上的复合物或混合物。

可选地，所述涂料为吸波涂料；优选地，步骤(2)中，所述吸波涂料选自聚吡咯/铁氧体、石墨烯/铁氧体中的至少一种。

优选地，所述步骤(3)中，辊轴与被涂基材之间的压力为0.9N～19N，优选地为2N～10N，更优选地为3N～5N。辊轴与板状基材之间的辊涂压力直接影响涂层的厚度、厚度一致性、涂层的均匀性，因为辊轴与驱动部件之间是非刚性连接的，辊涂过程中可以通过辊轴的质量对辊涂压力和间隙进行自调整。

为了提供致密的聚吡咯/铁氧体涂层，有保证生产效率，所述步骤(3) 中，辊轴的运行速度为1cm/min～50cm/min，优选地运行速度为5cm/min ～30cm/min，更优选地运行速度为10cm/min～20cm/min。

辊轴的运行速度的下限可独立地选自1cm/min、5cm/min、10cm/min；下限可独立地选自20cm/min、30cm/min、50cm/min。

本实用新型的优点是，本实用新型的辊涂装置，特别适用于涂料中包含微纳米颗粒(如铁氧体、导电聚合物、二氧化硅)、片状材料等涂层的制备。制备方法简单，易于控制、可批量化、成本低，具有广阔的应用前景。所制备的涂层致密、厚度可控、一致性高，制备的吸波层的吸波效果好。同时，本实用新型的辊涂装置特别适用于包含的聚吡咯/铁氧体、氧化聚吡咯/铁氧体及其衍生物的吸波涂层制备，制备方法简单，易于控制、可批量化、成本低，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1本实用新型辊涂装置俯视图。

图2本实用新型辊涂装置俯正视图(填充涂料时)。

1基材固定部件，2辊轴，3涂覆部，4驱动部件，5连接件，6板状基材，7涂料添加部件。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

如无特别说明，本申请的实施例中的含铁氧体吸波涂料可以通过商业途径购买，如深圳市南祥导电材料科技有限公司的NX-407电磁屏蔽涂料或深圳市国测电子有限公司的HSF54电磁防护屏蔽涂料。

实施例1

如图1和图2所示，辊涂装置包括驱动部件4、辊轴2、板状基材6、基材固定部件1和可以配套使用的涂料添加部件7，辊轴的外表面的底部设有涂覆部3，辊轴2与驱动部件4之间采用非刚性的连接件5连接。其中可选的实施方式，连接件5是弹性连接件。

因为辊轴与驱动部件之间是非刚性连接的，辊涂过程中可以通过辊轴的质量对辊涂压力和间隙进行自调整，通过辊轴的重力自行调整辊轴与板状基材6之间的间隙，辊涂制备的涂层完整、厚度均匀。

其中可选的实施方式，为了使涂覆部3吸收适量的涂料，涂覆部3的材质为布料，例如无纺布制备涂层时，将涂料滴加并储存在涂覆部3内，待其充分润湿和均匀后，再以驱动部件4驱动运行辊轮辊涂到板状基材6 表面，在板状基材6表面形成涂料层，所制备的涂层厚度一致性高。根据板状基材辊涂的长度或面积，中间可以周期性或连续添加涂料。为了适应待辊涂表面稍微有点不平整的基材，辊轴与板状基材6为线接触。

本实用新型所制备的聚吡咯/铁氧体涂层致密、厚度可控、一致性高、耐腐蚀性强。

下面进一步通过实施例以详细说明本实用新型。同样应理解，以下实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

本申请的实施例中分析和测试方法如下：

以Agilent－N5242A型矢量网络分析仪测试吸波涂层的吸波频率和屏蔽效能。按照GB/T8752-2006测试吸波涂层的连续性及硫酸铜测试的红点数；按照GB/T8013.1-2007测试吸波涂层的耐碱性时间。

聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备

以尺寸100mm*100mm*1mm的铝合金板作为板状基材6，以丙酮清洗除油，进行对其表面处理后，水平铺设、固定于基材固定部件1，辊轴 2与驱动部件4之间的连接件5是橡胶带，涂覆部3的材质为布料，厚度 1mm，布料的表面粗糙度Ra为0.1μm，包覆在辊轴2表面并保持紧绷。

滴加NX-407电磁屏蔽涂料，静置1min，待布料完全浸透，以未有涂料滴下为准，运行辊轴2，辊轴与板状基材之间的压力0.9N，辊轴的运行速度1cm/min，辊涂结束后，涂料层均值厚度为5μm。

将铝合金放入鼓风干燥箱中150℃下干燥固化30min，得到聚吡咯/铁氧体涂层，均值厚度为2μm。

聚吡咯/铁氧体涂层2#～6#的制备

聚吡咯/铁氧体涂层2#～6#的制备与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，仅调整了辊涂装置的涂覆部厚度、辊轴与板状基材之间的压力、辊轴的运行速度，详见表1。

聚吡咯/铁氧体涂层1#～6#的涂覆部的厚度、辊轴与基材之间的压力、辊轴的运行速度的参数如表1所示。

表1

聚吡咯/铁氧体涂层7#的制备

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的连接件5为弹簧。

聚吡咯/铁氧体涂层8#的制备

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的连接件5为尼龙带。

聚吡咯/铁氧体涂层9#的制备

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的涂覆部3的材质是海绵。

聚吡咯/铁氧体涂层10#的制备

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的涂覆部3的材质是塑胶。

对比例1聚吡咯/铁氧体涂层的制备

以尺寸100mm*100mm*1mm的铝合金板作为待涂覆基材，以丙酮清洗除油，进行对其表面处理后，垂直固定于基材固定部件1，以1cm/min 的速率垂直浸入NX-407电磁屏蔽涂料中，保持5min，以1cm/min的速率从涂料中提起，涂料层的均值厚度12μmm，在150℃下干燥30min，得到在铝合金表面制备的聚吡咯/铁氧体涂层，均值厚度为5μm。

对比例2

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的辊轴2与驱动部件4之间采用不锈钢刚性连接。

1#～6#、对比例1的性能如表2所示。

表2

如表2所示，制备的聚吡咯/铁氧体涂层1#～6#的硫酸铜测试红点数小于5，说明涂层致密性良好，对比例1-2制备的涂层硫酸铜测试红点数大于5，说明涂层致密性不佳。聚吡咯/铁氧体涂层1#～6#耐碱性测试时间远长于对比例1-2，说明涂层的耐碱性和耐腐蚀性显著提高。

聚吡咯/铁氧体涂层7#～10#的性能与聚吡咯/铁氧体涂层1#相近。对比例2涂层的性能与对比例1相近。

聚吡咯/铁氧体涂层11#的制备

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的涂覆部3表面的粗糙度Ra为0.5μm。

聚吡咯/铁氧体涂层12#的制备

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的涂覆部3表面的粗糙度Ra为1μm。

聚吡咯/铁氧体涂层13#的制备

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的涂覆部3表面的粗糙度Ra为2μm。

聚吡咯/铁氧体涂层14#的制备

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的涂覆部3表面的粗糙度Ra为5μm。

聚吡咯/铁氧体涂层15#的制备

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的涂覆部3表面的粗糙度Ra为10μm。

对比例3

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的涂覆部3表面的粗糙度Ra为0.05μm。

对比例4

与聚吡咯/铁氧体涂层1#的制备基本相同，唯一不同的是辊涂装置的涂覆部3表面的粗糙度Ra为20μm。

聚吡咯/铁氧体涂层11#～15#，对比例3、4制备的聚吡咯/铁氧体涂层的性能如表3所示。

表3

如表3所示，聚吡咯/铁氧体涂层11#～15#的硫酸铜测试红点数小于5，说明涂层致密性良好，对比例3-4制备的聚吡咯/铁氧体涂层的硫酸铜测试红点数大于5，说明涂层致密性不佳。聚吡咯/铁氧体涂层11#～15#的耐碱性测试时间远长于对比例3-4制备的聚吡咯/铁氧体涂层，说明涂层的耐碱性和耐腐蚀性显著提高。

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (16)

1.一种辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

包括驱动部件、辊轴、板状基材、基材固定部件；所述辊轴的部分外表面或全部外表面设有涂覆部；

所述驱动部件与辊轴之间采用非刚性连接；

所述板状基材水平铺设、固定于所述基材固定部件；

所述辊轴与板状基材的待辊涂表面接触；

所述驱动部件驱动辊轴沿与所述待辊涂表面平行的方向运动。

2.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，所述装置还包括涂料添加部件；所述涂料添加部件用于将涂料添加到辊轴。

3.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

所述涂覆部的材质为软性材料或弹性材料。

4.根据权利要求3所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

所述涂覆部的材质为多孔的软性材料或弹性材料。

5.根据权利要求4所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

所述软性或弹性材料选自海绵、塑胶、织物、泡沫中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

所述织物为无尘布。

7.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

所述涂覆部的厚度为0.1～10mm。

8.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

所述涂覆部的厚度为0.5～5mm。

9.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

所述涂覆部的厚度为1～2mm。

10.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

所述涂覆部外表面的粗糙度Ra为0.1～10μm。

11.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

所述涂覆部外表面的粗糙度Ra为0.5～5μm。

12.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

所述涂覆部外表面的粗糙度Ra为1～2μm。

13.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，

所述非刚性连接通过采用非刚性连接件实现，所述非刚性连接件的材质选自弹簧、橡胶带、尼龙带、织物中的任一种。

14.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，所述辊轴的质量为100g～2000g。

15.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，所述辊轴的质量为200g～1000g。

16.根据权利要求1所述的辊涂吸波材料的装置，其特征在于，所述辊轴的质量为300g～500g。

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