本发明涉及屏蔽材料
技术领域：
，尤其涉及一种快速固化emi导热导电材料及其制备方法。
背景技术：
：emi即电磁干扰，其原理是利用屏蔽材料对电磁能流的反射、吸收和引导作用，阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播，将谐波与屏蔽材料之间形成的谐波电压和谐波电流导入到大地，以此达到屏蔽谐波的目的。常见的emi电磁屏蔽材料主要分为四种：导电橡胶、导电泡棉衬料、金属emi衬料、导电复合剂和吸波材料，其中导电复合剂以其使用方法简单、适用范围广、剪切强度高、热膨胀系数小、导热导电性能好等优势广泛应用于航空航天、汽车、电子器件、微波设备等领域。近年来，越来越多的研究者开始关注emi屏蔽材料的性能，中国专利公开号cn1653877a公开了一种阻燃剂、导电性emi屏蔽材料和他们的制造方法，该专利中制造的屏蔽材料由至少一层物质组成，给屏蔽材料的制造过程带来不便，而且多层结构在制作的屏蔽材料的屏蔽性能所受的影响因素较多，进而导致屏蔽材料的生产重现性较差，而且该专利中金属层的涂覆也给屏蔽材料的制作工艺带来较大难度。基于上述现有技术中存在的不足，本发明提出了一种快速固化emi导热导电材料及其制备方法。技术实现要素：本发明的目的是为了解决现有技术中存在的屏蔽效果差、制作过程难度大，重现率低的缺点，而提出的一种快速固化emi导热导电材料及其制备方法。一种快速固化emi导热导电材料，包括以下重量份的原料：双酚a环氧树脂60～80份，丁二烯-苯乙烯共聚物10～20份，三羟甲基丙烷0.2～0.6份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1～1.5份，二甲苯二异氰酸酯1～1.5份，二丁基锡二月桂酸酯0.5～1.5份，偶氮二异丁腈0.5～1.5份，复合合金粉3～6份，双酚a环氧树脂稀释剂40～60份。优选的，所述快速固化emi导热导电材料包括以下重量份的原料：双酚a环氧树脂70份，丁二烯-苯乙烯共聚物15份，三羟甲基丙烷0.4份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1.2份，二甲苯二异氰酸酯1.2份，二丁基锡二月桂酸酯1份，偶氮二异丁腈1份，复合合金粉4份，双酚a环氧树脂稀释剂50份。优选的，所述快速固化emi导热导电材料包括以下重量份的原料：双酚a环氧树脂70份，丁二烯-苯乙烯共聚物15份，三羟甲基丙烷0.4份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1.3份，二甲苯二异氰酸酯1.3份，二丁基锡二月桂酸酯1份，偶氮二异丁腈1份，复合合金粉5份，双酚a环氧树脂稀释剂50份。优选的，所述双酚a环氧树脂和丁二烯-苯乙烯共聚物的质量比为4～6：1。优选的，所述4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和二甲苯二异氰酸酯的质量比为1：1。优选的，所述复合合金粉由质量比为1：2～4的铜粉和铁基合金粉混合而成，所述铁基合金粉包括以下重量百分比的原料：co2％～4％，cr0.3％～0.5％，ni3％～6％，ag1％～1.5％，cu4％～6％，ge0.5％～0.9％，al0.3％～0.8％，余量为fe和不可避免的杂质。优选的，所述铁基合金粉的制备方法包括以下步骤：将co、cr、ni、ag、cu、ge、al和fe原料加入到熔炼炉中，并向熔炼炉中通入惰性气体，进行熔炼，待原料全部熔化后，加入dfc-800型精炼剂，进行精炼，得铁基合金熔炼液，然后使铁基合金熔炼液流入雾化器进行雾化制粉处理，得到铁基合金粉。优选的，所述铁基合金熔炼液流入雾化器的流量为16～18kg/min，经雾化制粉处理后的铁基合金粉的平均粒径为40～60μm。本发明还提出了一种快速固化emi导热导电材料的制备方法，包括以下步骤：s1、复合合金粉的制备：将铜粉和铁基合金粉按照质量比为1：2～4加入到球磨机中，并加入2～3倍质量的研磨体以及0.5～1倍质量的乙醇进行球磨细化5～8h，然后再烘干，即得到复合合金粉，备用；s2、按照双酚a环氧树脂60～80份，丁二烯-苯乙烯共聚物10～20份，三羟甲基丙烷0.2～0.6份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1～1.5份，二甲苯二异氰酸酯1～1.5份，二丁基锡二月桂酸酯0.5～1.5份，偶氮二异丁腈0.5～1.5份，复合合金粉3～6份，双酚a环氧树脂稀释剂40～60份称取各原料，备用；s3、将步骤s2称取的双酚a环氧树脂和双酚a环氧树脂稀释剂以100～150r/min的搅拌速度混合，再将搅拌速度提高至150～180r/min，待搅拌稳定后将步骤s2称取的丁二烯-苯乙烯共聚物、三羟甲基丙烷、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二丁基锡二月桂酸酯和偶氮二异丁腈依次加入，混合均匀后再将搅拌速度提高至180～200r/min，然后将步骤s2称取的复合合金粉加入，搅拌1～2h，即得快速固化emi导热导电材料。优选的，所述研磨体为直径8～16mm的混合钢球。本发明提出的皮膜剂与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本发明提出的emi导热导电材料，可以直接进行使用，固化的时间快，使用方法简单，在使用时仅需将emi导热导电材料进行涂覆，并于紫外固化灯下照射1～2min，即可完成固化，且固化成膜后的涂层具有优异的导电和导热性能好，屏蔽效果好；2、emi导热导电材料的配方合理，以双酚a环氧树脂和丁二烯-苯乙烯共聚物为主料，通过添加三羟甲基丙烷、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二丁基锡二月桂酸酯和偶氮二异丁腈以使emi导热导电材料具有优异的固化性能，再配合以铜粉和铁基合金粉混合而成的复合合金粉以提高emi导热导电材料的屏蔽性能；3、在制备emi导热导电材料时对复合合金粉进行球磨细化处理，以提高铜粉和铁基合金粉的粒度以及两者之间的混合均匀度，提高复合合金粉在emi导热导电材料中的分布，进而提高emi导热导电材料在涂覆后涂层各部分的屏蔽性能一致。4、本发明提出的emi导电导热材料制备方法简单，各原料的混合均匀度好，重现性高，使用时emi导热导电材料易于施展，使用后涂层的性能均一稳定，避免传统的emi屏蔽材料需要多层结构，给制备过程造成难度。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。实施例1本发明提出了一种快速固化emi导热导电材料，包括以下重量份的原料：双酚a环氧树脂70份，丁二烯-苯乙烯共聚物15份，三羟甲基丙烷0.4份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1.2份，二甲苯二异氰酸酯1.2份，二丁基锡二月桂酸酯1份，偶氮二异丁腈1份，复合合金粉4份，双酚a环氧树脂稀释剂50份；其制备方法包括以下步骤：s1、复合合金粉的制备：将铜粉和铁基合金粉按照质量比为1：3加入到球磨机中，并加入2倍质量的研磨体以及1倍质量的乙醇进行球磨细化6h，然后再烘干，即得到复合合金粉，备用；s2、按照双酚a环氧树脂70份，丁二烯-苯乙烯共聚物15份，三羟甲基丙烷0.4份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1.2份，二甲苯二异氰酸酯1.2份，二丁基锡二月桂酸酯1份，偶氮二异丁腈1份，复合合金粉4份，双酚a环氧树脂稀释剂50份称取各原料，备用；s3、将步骤s2称取的双酚a环氧树脂和双酚a环氧树脂稀释剂以120r/min的搅拌速度混合，再将搅拌速度提高至160r/min，待搅拌稳定后将步骤s2称取的丁二烯-苯乙烯共聚物、三羟甲基丙烷、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二丁基锡二月桂酸酯和偶氮二异丁腈依次加入，混合均匀后再将搅拌速度提高至190r/min，然后将步骤s2称取的复合合金粉加入，搅拌2h，即得快速固化emi导热导电材料。本发明中，铁基合金粉包括以下重量百分比的原料：co3％，cr0.4％，ni5％，ag1.2％，cu5％，ge0.7％，al0.5％，余量为fe和不可避免的杂质；铁基合金粉的制备方法包括以下步骤：将co、cr、ni、ag、cu、ge、al和fe原料加入到熔炼炉中，并向熔炼炉中通入惰性气体，进行熔炼，待原料全部熔化后，加入dfc-800型精炼剂，进行精炼，得铁基合金熔炼液，然后使铁基合金熔炼液以17kg/min的流量流入雾化器进行雾化制粉处理，得到平均粒径为55μm铁基合金粉。实施例2本发明提出了一种快速固化emi导热导电材料，包括以下重量份的原料：双酚a环氧树脂80份，丁二烯-苯乙烯共聚物20份，三羟甲基丙烷0.6份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1.5份，二甲苯二异氰酸酯1.5份，二丁基锡二月桂酸酯0.5份，偶氮二异丁腈0.5份，复合合金粉6份，双酚a环氧树脂稀释剂40份；其制备方法包括以下步骤：s1、复合合金粉的制备：将铜粉和铁基合金粉按照质量比为1：4加入到球磨机中，并加入3倍质量的研磨体以及0.5倍质量的乙醇进行球磨细化5h，然后再烘干，即得到复合合金粉，备用；s2、按照双酚a环氧树脂80份，丁二烯-苯乙烯共聚物20份，三羟甲基丙烷0.6份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1.5份，二甲苯二异氰酸酯1.5份，二丁基锡二月桂酸酯0.5份，偶氮二异丁腈0.5份，复合合金粉6份，双酚a环氧树脂稀释剂40份称取各原料，备用；s3、将步骤s2称取的双酚a环氧树脂和双酚a环氧树脂稀释剂以150r/min的搅拌速度混合，再将搅拌速度提高至180r/min，待搅拌稳定后将步骤s2称取的丁二烯-苯乙烯共聚物、三羟甲基丙烷、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二丁基锡二月桂酸酯和偶氮二异丁腈依次加入，混合均匀后再将搅拌速度提高至200r/min，然后将步骤s2称取的复合合金粉加入，搅拌1h，即得快速固化emi导热导电材料。本发明中，铁基合金粉包括以下重量百分比的原料：co4％，cr0.5％，ni3％，ag1.5％，cu5％，ge0.5％，al0.5％，余量为fe和不可避免的杂质；铁基合金粉的制备方法包括以下步骤：将co、cr、ni、ag、cu、ge、al和fe原料加入到熔炼炉中，并向熔炼炉中通入惰性气体，进行熔炼，待原料全部熔化后，加入dfc-800型精炼剂，进行精炼，得铁基合金熔炼液，然后使铁基合金熔炼液以18kg/min的流量流入雾化器进行雾化制粉处理，得到平均粒径为40μm铁基合金粉。实施例3本发明提出了一种快速固化emi导热导电材料，包括以下重量份的原料：双酚a环氧树脂60份，丁二烯-苯乙烯共聚物10份，三羟甲基丙烷0.2份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1份，二甲苯二异氰酸酯1份，二丁基锡二月桂酸酯1.5份，偶氮二异丁腈1.5份，复合合金粉3份，双酚a环氧树脂稀释剂60份；其制备方法包括以下步骤：s1、复合合金粉的制备：将铜粉和铁基合金粉按照质量比为1：2加入到球磨机中，并加入2倍质量的研磨体以及1倍质量的乙醇进行球磨细化8h，然后再烘干，即得到复合合金粉，备用；s2、按照双酚a环氧树脂60份，丁二烯-苯乙烯共聚物10份，三羟甲基丙烷0.2份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1份，二甲苯二异氰酸酯1份，二丁基锡二月桂酸酯1.5份，偶氮二异丁腈1.5份，复合合金粉3份，双酚a环氧树脂稀释剂60份称取各原料，备用；s3、将步骤s2称取的双酚a环氧树脂和双酚a环氧树脂稀释剂以100r/min的搅拌速度混合，再将搅拌速度提高至150r/min，待搅拌稳定后将步骤s2称取的丁二烯-苯乙烯共聚物、三羟甲基丙烷、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二丁基锡二月桂酸酯和偶氮二异丁腈依次加入，混合均匀后再将搅拌速度提高至180r/min，然后将步骤s2称取的复合合金粉加入，搅拌2h，即得快速固化emi导热导电材料。本发明中，铁基合金粉包括以下重量百分比的原料：co2％，cr0.4％，ni6％，ag1％，cu6％，ge0.9％，al0.3％，余量为fe和不可避免的杂质；铁基合金粉的制备方法包括以下步骤：将co、cr、ni、ag、cu、ge、al和fe原料加入到熔炼炉中，并向熔炼炉中通入惰性气体，进行熔炼，待原料全部熔化后，加入dfc-800型精炼剂，进行精炼，得铁基合金熔炼液，然后使铁基合金熔炼液以16kg/min的流量流入雾化器进行雾化制粉处理，得到平均粒径为60μm铁基合金粉。实施例4本发明提出了一种快速固化emi导热导电材料，包括以下重量份的原料：双酚a环氧树脂70份，丁二烯-苯乙烯共聚物15份，三羟甲基丙烷0.4份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1.3份，二甲苯二异氰酸酯1.3份，二丁基锡二月桂酸酯1份，偶氮二异丁腈1份，复合合金粉5份，双酚a环氧树脂稀释剂50份；其制备方法包括以下步骤：s1、复合合金粉的制备：将铜粉和铁基合金粉按照质量比为1：3加入到球磨机中，并加入3倍质量的研磨体以及0.5倍质量的乙醇进行球磨细化7h，然后再烘干，即得到复合合金粉，备用；s2、按照双酚a环氧树脂70份，丁二烯-苯乙烯共聚物15份，三羟甲基丙烷0.4份，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯1.3份，二甲苯二异氰酸酯1.3份，二丁基锡二月桂酸酯1份，偶氮二异丁腈1份，复合合金粉5份，双酚a环氧树脂稀释剂50份称取各原料，备用；s3、将步骤s2称取的双酚a环氧树脂和双酚a环氧树脂稀释剂以120r/min的搅拌速度混合，再将搅拌速度提高至150r/min，待搅拌稳定后将步骤s2称取的丁二烯-苯乙烯共聚物、三羟甲基丙烷、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二丁基锡二月桂酸酯和偶氮二异丁腈依次加入，混合均匀后再将搅拌速度提高至180r/min，然后将步骤s2称取的复合合金粉加入，搅拌2h，即得快速固化emi导热导电材料。本发明中，铁基合金粉包括以下重量百分比的原料：co3％，cr0.3％，ni3％，ag1.5％，cu4％，ge0.5％，al0.8％，余量为fe和不可避免的杂质；铁基合金粉的制备方法包括以下步骤：将co、cr、ni、ag、cu、ge、al和fe原料加入到熔炼炉中，并向熔炼炉中通入惰性气体，进行熔炼，待原料全部熔化后，加入dfc-800型精炼剂，进行精炼，得铁基合金熔炼液，然后使铁基合金熔炼液以16～18kg/min的流量流入雾化器进行雾化制粉处理，得到平均粒径为50μm铁基合金粉。对比例1将实施例1中的4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯等质量替换成二甲苯二异氰酸酯，其他条件同实施例1。对比例2将实施例1中的二甲苯二异氰酸酯等质量替换成4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯，其他条件同实施例1。上述实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比例1和对比例2中，研磨体为直径8～16mm的混合钢球。对比例3将实施例1中的复合合金粉等质量替换成银粉，其他条件同实施例1。实验部分：1)emi导热导电材料的试验：使用实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比例1和对比例2制备的emi导热导电材料以及市售的emi屏蔽导电胶th6001分别进行固化时间测试，并以市售的emi屏蔽导电胶th6001的固化时间为标准衡量其他组实验，结果见表1。表1：表1中，“-”表示相比于市售的emi屏蔽导电胶th6001的测试结果数值降低的百分比数值。表1结果显示，本发明提出的emi导热导电材料的固化时间比市售的emi屏蔽导电胶th6001的固化时间缩短19％以上，表明本发明提出的emi导热导电材料的固化时间短，且4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和二甲苯二异氰酸酯的复配使用可以显著缩短emi导热导电材料的固化时间。2)复合合金粉末对emi导热导电材料的导热导电性能的影响试验：分别对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对比例3制备的emi导热导电材料进行导热性和导电性测试，并以对比例3的测试结果为标准衡量实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的实验，结果见表2。表2：表2的实验结果表明，本发明提出的emi导热导电材料配方中复合合金粉的添加可以显著改善emi导热导电材料的导热性和导电性，且实施例1到实施例4制备的emi导热导电材料的导热性能和导电性能相比于添加银粉的emi导热导电材料在导热性和导电性上具有显著的改善。3)本发明提出的emi导热导电材料制备方法的重现性试验按照实施例1的emi导热导电材料的配方以及制备方法，重复制备6批emi导热导电材料，并对6批emi导热导电材料的导电性、导热性进行测试，结果见表3。表3：测试项目123456导热系数w/(m·k)8.58.48.68.38.58.4电导率s/cm7.37.37.57.27.47.2表3的结果表明，本发明提出的emi导热导电材料的配方和制备方法的重现性好，6批emi导热导电材料的导热系数和电导率之间的差异小，重现性好。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12