[發明專利]一種電磁波屏蔽涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710239885.4
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107033763B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 戴仁興
• 申請（專利權）人: 江蘇大使同豐涂料有限公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D7/62;C09D5/24
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 袁媛

本發明屬于涂料技術領域，具體涉及一種電磁波屏蔽涂料及其制備方法，按重量份數計由以下組分構成：水溶性聚氨酯樹脂、炭包納米電磁波屏蔽劑、金屬粉、1,2?雙(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷、潤濕劑松油醇、水41?43重量份、碳化硅晶須、乙醇；炭包納米電磁波屏蔽劑為本發明自制，制備出的電磁波屏蔽涂料在30KHz?20GHz的頻率范圍內均可達到?60dB以上的屏蔽效能，且能夠耐高低溫。

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，具體涉及一種電磁波屏蔽涂料及其制備方法。

背景技術

隨著信息技術和電磁波通訊的爆炸式發展，千兆赫茲頻段的電磁干涉問題也日益突出。電磁干涉污染會導致醫學、工業、商業、軍事等領域的電子設備和系統故障。當生物長時間暴露在電磁波輻射環境下，也會引起潛在的危害。電磁干涉屏蔽或電磁波吸收材料被用來衰減這些多余的電磁能，對于民用和軍用都非常重要。因此，研究人員大力發展高效的電磁波吸收材料，而且兼顧質輕、吸收強、頻帶寬等特點。

今年來電磁波屏蔽涂料研究得到大力發展，公知用于屏蔽電磁波的材料，如中國大陸發明專利公告第CN101805491號的一種具有電磁波遮蔽效果的復合材料及其制備方法，其成分包含有一多壁納米碳管、一聚丙烯腈以及一甲苯，該多壁納米碳管按質量比具有0.5至4份，該聚丙烯腈按質量比具有96至99.5份，該甲苯按質量比具有15至30份，將前述三種成分混合，并涂布21層后可遮蔽高頻率的電磁波。然而，此種電磁波遮蔽的復合材料單純使用多壁納米碳管當作導電材，使導電性有限，屏蔽電磁波的效果不好。手性吸收電磁波涂料是指涂料中含有手性物質，由于手性材料的頻率敏感性比介電常數和磁導率小，容易實現寬頻吸收。CN 104910761 A中公開了一種螺旋藻手性吸波劑用于制備涂料，但加工過程中需要用戊二醛溶液等后續處理，一方面加工繁瑣；另一方面微生物中的手性會在后續處理中發生變化，進而導致制備的涂料吸波性能不穩定。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中涂料電磁波屏蔽性能差、不穩定、無法在寬頻范圍內使用的缺點，提供一種電磁波屏蔽涂料及其制備方法。

根據本發明的一個方面，本發明提供了一種電磁波屏蔽涂料，按重量份數由以下組分構成：水溶性聚氨酯樹脂38-40重量份；炭包納米電磁波屏蔽劑7-9重量份；金屬粉35-37重量份；1,2-雙(三氟甲磺酰氧基)四甲基乙硅烷3-4重量份；潤濕劑松油醇9-11重量份；水41-43重量份；碳化硅晶須3-5重量份；乙醇66-69重量份；

所述炭包納米電磁波屏蔽劑制備方法如下：

1)取3重量份樟腦磺酸加入至100重量份的水中，然后加入20重量份玉米淀粉在40-60℃下加熱12h；所述樟腦磺酸優選為右旋樟腦磺酸；

2)向步驟1)的溶液中加入4重量份NiSO₄·6H₂O攪拌2-3小時，然后在110-130℃下進行干燥6-8h；

3)干燥結束后在300-500℃下進行煅燒得炭化手性鎳物質，優選在420-450℃下進行煅燒；

4)將炭化手性鎳物質粉碎至粒徑小于2微米后分散于適量水中，然后向水中滴加2重量份的硼氫化鈉的甲醇溶液，滴加完畢后于40℃下、800-1200rpm的轉速下攪拌2-3h；所述硼氫化鈉的甲醇溶液中硼氫化鈉與甲醇的重量比為1:4；

5)在110-120℃下進行干燥，然后在空氣氛圍下于300-320℃煅燒4-5h得納米電磁波屏蔽劑。

所述金屬粉為銅粉或鋁粉，所述金屬粉粒徑為300-900nm；金屬粉具有一定的導電性和電磁波屏蔽，金屬銀雖然導電性能好，但價格昂貴；銅粉導電性能好，但是密度大，難以分布均勻所以導致涂料的屏蔽性能；本發明采用自制炭包納米電磁波屏蔽劑來保證涂料的電磁波屏蔽性能，可與銅粉的導電性能相互配合