[發明專利]基于氧化石墨烯的UV固化抗電磁屏蔽涂料的制備方法

無效

• 申請號: 201410028025.2
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103788806A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 邱鳳仙;戴玉婷;榮新山;楊冬亞;徐吉成
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C09D151/08
• 分類號: C09D151/08;C09D7/12;C09D5/24;C08F283/01;C08F220/18;C08F222/20;C08F212/08;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/48
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 談敏

技術領域

本發明屬于高分子材料合成技術領域,涉及導電涂料的制備技術領域，尤其是一種由不同稀釋劑改性的基于氧化石墨烯的UV固化抗電磁屏蔽涂料的制備方法。

背景技術

電子電氣等產品的電壓電流在工作時都可能產生間歇性或連續性變化，有時其變化速率相當快，這樣就會導致在不同頻率內或一個頻帶間產生一定的電磁能量，而其相應的電路會將這種能連發射到周圍的環境中。由此產生的電磁輻射可造成一定程度的電磁干擾、電磁信息泄露和電磁環境污染。這些電磁輻射會導致人體器官生理障礙或傷害，許多正常工作的電子、電氣設備產生的電磁波能使鄰近的電子、電氣設備性能下降乃至無法工作，甚至造成事故和設備損壞，電磁污染已經成為世界性公害，世界衛生組織已將其列為繼水污染、大氣污染、噪聲污染之后的第四大污染。工程塑料具有比重小、造型設計靈活、易加工成型和成本低等特點，在電子、電氣、通訊及信息產業中的應用越來越廣泛，但工程塑料在電磁場中極易產生靜電和滯電現象，對電磁場幾乎無屏蔽作用，尤其是對1GHz以下的電磁波幾乎是“透明”的。

紫外（UV）光固化涂料具有固化快、環保、節能等優點，是現代工業化生產涂料的優秀代表之一。但紫外光固化涂料也存在著一些缺點，如光固化材料受到光線穿透能力的限制，只適用于由透明增強材料與透明樹脂構成的復合材料。同時光固化涂料中常常加入過量的光引發劑，這些殘存的引發劑受到光線照射后，產生的自由基會加速材料的老化，且由于光固化涂層交聯收縮，產生收縮應力，對金屬表面等光滑底層的附著力不佳。光固化后的漆膜較脆、易裂，漆膜收縮產生的空隙也會使空氣和水分較易通過，漆膜的耐腐蝕性能不強。

氧化石墨烯（GO）是一種重要的石墨衍生物，具有較高的比表面能，良好的親水性及機械性能，同時氧化石墨烯存在大量的親水性官能團，可以單獨分散在水系中形成氧化石墨烯膠體溶液，而且氧化石墨稀具有與石墨烯相似的結構，同樣擁有二維納米結構。氧化石墨烯與石墨烯的性質之間也有一些差異，由于含氧官能團的存在，奪取了同層碳環中可移動的π電子，使得碳原子形成的大π鍵斷裂，從而喪失了傳導電子的能力，變為絕緣體。

紫外光固化有機-無機雜化涂料是紫外光固化技術發展中較新的一個方向，采用溶膠-凝膠法制備的有機-無機雜化光固化涂料兼有柔韌性和剛性，它將預分散的無機氧化石墨烯加到光固化涂料中，使得無機與有機相間以共價鍵結合，有機-無機光固化涂層表面的兩相界面更緊密，經均勻分散和紫外光照射固化制備，并可快速固化，從而使涂層更致密，膜的硬度和耐磨性都得到很大的提高，漆膜腐蝕性有所改善，且由于無機納米粒子的耐熱性較高，可提升整體漆膜的耐熱性、抗刮性、耐磨性和耐化學性，以及其它的力學和電學性能的同時，保持透明性和光澤度，因此受到了廣泛的關注。

復合材料學報,2013,30(1)：22-26，采用直流電弧放電法制備結晶性石墨烯，利用乙醇助溶分散法得到石墨烯/聚苯胺電磁屏蔽復合材料，研究不同摻雜比例的石墨烯/聚苯胺復合材料的電磁屏蔽性能。復合物的電導率隨石墨烯摻雜量的增加而增大，當摻雜質量分數為25%時，其電導率達到19.4S/cm。頻率為2～18GHz時，復合材料的電磁屏蔽效能隨著石墨烯摻雜量和頻率的增大而增強；當石墨烯摻雜質量分數為25%時，總屏蔽效能在2～18GHz范圍內由19.8dB增至34.2dB，增加了約42%，其中吸收部分占總屏蔽效能的比例為66%～81%。但該樣品為粉末狀，難以成膜。