专利名称：一种用于硅橡胶表面的新型电磁屏蔽涂料的制作方法
技术领域：
本发明是涉及电磁屏蔽涂料领域，具体涉及一种以改性有机硅树脂为粘结剂通过添加导电填料制备适合硅橡胶表面用的新型电磁屏蔽涂料。
背景技术：
近年来，随着科学技术和电子工业的高速发展，各种数字化、高频化的电子电器设备在工作时向空间辐射了大量不同波长和频率的电磁波，从而导致新的环境污染-电磁波干扰(Electromagnetic Interference, EMI)禾口放射频率干扰(Radio-Frequency Interference, RFI)，给家庭、商务尤其是军事带来严重后果，已经成为世界各国关注的社会公害之一。对EMI进行屏蔽的有效措施之一是在电子器件的机壳接缝部分及孔隙处易泄露电磁波的地方用导电屏蔽材料将其封闭起来，现阶段大多采用导电橡胶材料进行电磁屏蔽。目前，导电橡胶材料大多数是通过掺杂导电填料制备而成，这一方法缺点一是材料成本较高，为了获得较好的导电性能，通常需加入大量的导电填料；其次，添加大量的导电填料往往导致材料的硬度升高，弹性下降，从而材料的密封效果变差。因此，研究一种新型的电磁屏蔽涂料，通过在硅橡胶表面喷涂电磁屏蔽涂料的方法制备导电橡胶，与传统导电橡胶材料相比，该材料不仅可以大幅度降低成本，同时不影响导电橡胶的密封性能，具有十分广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于硅橡胶表面的新型电磁屏蔽涂料及其制备方法，它要解决的主要技术问题是针对现有电磁屏蔽密封垫多是硬质的，应用于塑料机壳容易引起边缘翘曲和扭曲等问题，从而提供一种适合于硅橡胶表面使用的电磁屏蔽涂料；将制备的电磁屏蔽涂料涂覆于硅橡胶表面得到一种电磁屏蔽密封材料，该材料的成本较低， 导电效果较好，通常涂层的厚度为50 μ m,即可以达到良好的电磁屏蔽效果；另一方面，涂覆电磁屏蔽涂料后不影响硅橡胶的弹性和压缩永久变形耐受性。涂料的制备方法是采用一种改性有机硅树脂为粘结剂，通过加入合适的固化剂、催化剂和导电填料，从而得到一种表面涂覆导电涂层的弹性密封垫。为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案，一种硅橡胶表面用新型电磁屏蔽涂料，其特征在于各组分的重量百分含量为成膜树脂15% -27%
固化剂1% -6%
导电填料30% -65%
偶联剂0. 2% -0. 6%
防沉剂0. 2% -0. 6%
催化剂0. 5% -6%
其他助剂0.2%-5%所述的成膜树脂是有机硅树脂和聚氨酯改性有机硅树脂中的至少一种。所述固化剂为为异氰酸酯固化剂、酰氧基硅烷、酮肟基硅烷、烷氧基硅烷和含氢硅氧烷中的至少一种。所述导电填料为银粉、银包铜粉、镍粉、导电石墨、导电炭黑、导电碳纤维和碳纳米管中的至少一种。所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的至少一种。所述的防沉剂为气相二氧化硅、有机膨润土、聚酰胺蜡中的至少一种。所述的催化剂为锡化合物、钛化合物和钼化合物中的至少一种。一种制备上述的硅橡胶表面用电磁屏蔽涂料的方法，所述方法流程包括以下步骤(1)根据上述溶质部分的各组分重量百分含量配料；(2)偶联剂溶液的配制偶联剂与溶剂的配比为6. 3% 18% 82% 93.7%，偶联剂选用钛酸酯或硅烷偶联剂中的一种；溶剂选用二甲苯、异丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。(3)防沉剂溶液的配制防沉剂与溶剂的配比为4. 20Z0 16% 84% 95. 8% ；防沉剂选用气相氧化硅和聚酰胺蜡中的至少一种；溶剂选用二甲苯、异丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。(4)导电填料的表面偶联处理在常温下将导电填料加到含有偶联剂的溶液中，分散均勻，使导电填料与偶联剂充分的混合。(5)配制固化剂溶液配制在常温下进行，充分搅拌均勻，固化剂与溶剂的配比为45. 2% 56%，溶剂选用二甲苯、异丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。(6)涂料主要部分制备将成膜树脂、导电填料、偶联剂、防沉剂溶液、催化剂和其他助剂混合，充分分散， 最后加入溶剂调节粘度在40 60s之间，即制成涂料主要部分，溶剂选用二甲苯、异丙醇、 正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。(7)涂料的配制在使用时，按照配方的比例将涂料主要部分与固化剂溶液进行混合，即制得电磁屏蔽涂料，静置一段时间后即可施工。可喷涂或刮涂，施工前，保证硅橡胶表面干净、无杂物，涂料在高温下固化，固化温度为100°C 200°C，固化时间可调。
具体实施例方式以下结合实施例子对本发明作进一步的详细描述。实施例1本实施例的工艺流程及工艺参数如下配料
成膜树脂 23.7%固化剂2.4%导电填料 39.4%偶联剂0.4%防沉剂0.4%催化剂0.2%溶剂33.5%1.所述的成膜树脂为聚氨酯改性有机硅树脂，固化剂为异氰酸酯、含氢硅烷和酰
氧基硅烷。2.防沉剂溶液的配制防沉剂选用聚酰胺蜡，溶剂为二甲苯，聚酰胺蜡与二甲苯的配比为5% 95%，在常温下将两者混合均勻，充分搅拌即可。3.偶联剂溶液的配制偶联剂选用钛酸酯偶联剂，溶剂选用正丁醇和二甲苯的混合溶剂，偶联剂与溶剂的配比为6. 5%: 93.5%。在常温下将两者混合均勻，充分搅拌即可。4.导电填料的表面偶联处理导电填料选用银粉，在常温下将银粉加到含有钛酸酯偶联剂溶液中，分散均勻，使导电填料与偶联剂充分结合。5.配制固化剂溶液在常温下将异氰酸酯和含氢硅烷固化剂稀释，固化剂与溶剂的配比为45. 2% 56%，溶剂选用二甲苯和正丁醇的混合溶液，二甲苯和正丁醇比例为5 16.涂料主要部分配制涂料主要部分制备在常温下进行，将聚氨酯改性有机硅树脂、银粉、聚酰胺蜡溶液、钛酸酯偶联剂溶液和催化剂混合，充分分散，最后加入正丁醇和二甲苯的混合溶剂调节粘度，即制成涂料主要部分。7.电磁屏蔽涂料的制备按照配方的比例将涂料主要部分与固化剂溶液进行混合，即制得电磁屏蔽涂料， 静置后采用刮涂或喷涂工艺，将上述电磁屏蔽涂料均勻涂敷在硅橡胶表面，在室内静置 30min或在50°C 100°C的烘箱中放置5min ；再将涂覆有导电涂层的硅橡胶放入100°C 200°C烘箱中，固化2 lOmin，即得到导电硅橡胶，然后对其进行性能测试。附着力测试 彡1级；电磁屏蔽性能测试在IMHz 1000MHz范围内，在涂层厚度为50 μ m时，电磁屏蔽效能可以达到70 IlOdB ；导电性能测试:1·4Χ10-2Ω.αιι。实施例2
本实施例的工艺流程及工艺参数如下
配料
成膜树脂21. 5%
固化剂2. 4%
导电填料39. 4%
偶联剂0. 4%
防沉剂0.4%催化剂2.4%溶剂33.5%1.所述的成膜树脂为有机硅树脂，固化剂为烷氧基硅烷和含氢硅烷。2.防沉剂溶液的配制防沉剂选用聚酰胺蜡，溶剂为二甲苯，聚酰胺蜡与二甲苯的配比为5% 95%，在常温下将两者混合均勻，充分搅拌即可。3.偶联剂溶液的配制偶联剂选用钛酸酯偶联剂，溶剂选用正丁醇和二甲苯的混合溶剂，偶联剂与溶剂的配比为6. 5%: 93.5%。在常温下将两者混合均勻，充分搅拌即可。4.导电填料的表面偶联处理导电填料选用银粉，在常温下将银粉加到含有钛酸酯偶联剂溶液中，分散均勻，使导电填料与偶联剂充分结合。5.配制固化剂溶液在常温下将烷氧基硅烷和含氢硅烷固化剂稀释，固化剂与溶剂的配比为45. 2% 56%，溶剂选用二甲苯和正丁醇的混合溶液，二甲苯和正丁醇比例为5 16.涂料主要部分配制涂料主要部分制备在常温下进行，将有机硅树脂、银粉、聚酰胺蜡溶液、钛酸酯偶联剂溶液和催化剂混合，充分分散，最后加入正丁醇和二甲苯的混合溶剂调节粘度，即制成涂料主要部分。7.电磁屏蔽涂料的制备按照配方的比例将涂料主要部分与固化剂溶液进行混合，即制得电磁屏蔽涂料， 静置后采用刮涂或喷涂工艺，将上述电磁屏蔽涂料均勻涂敷在硅橡胶表面，在室内静置 30min或在50°C 100°C的烘箱中放置5min ；再将涂覆有导电涂层的硅橡胶放入100°C 200°C烘箱中，固化2 lOmin，即得到导电硅橡胶，然后对其进行性能测试。附着力测试为彡2级；在IMHz 1000MHz范围内，电磁屏蔽效能在涂层厚度为50 μ m时可以达到70 IlOdB ；导电性能测试为0. 8 XlO-2 Ω. cm。
权利要求
1. 一种用于硅橡胶表面的新型电磁屏蔽涂料，包括溶质部分和溶剂部分，其特征在于所述溶质部分各组分的重量百分含量为成膜树脂15% -27%固化剂1% -6%导电填料40% -65%偶联剂0. 2% -0. 6%防沉剂0. 2% -0. 6%催化剂0. 5% -6%其他助剂0. 2% -5%
2.根据权利要求1所述的硅橡胶表面用新型电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的成膜树脂为有机硅树脂和聚氨酯改性有机硅树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的硅橡胶表面用新型电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的固化剂为异氰酸酯固化剂、酰氧基硅烷、酮肟基硅烷、烷氧基硅烷和含氢硅氧烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的硅橡胶表面用新型电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的导电填料选用银粉、银包铜粉、镍粉、导电石墨、导电炭黑、导电碳纤维和碳纳米管中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的硅橡胶表面用新型电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的硅橡胶表面用新型电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的防沉剂为气相二氧化硅、有机膨润土、聚酰胺蜡中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的硅橡胶表面用新型电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的催化剂为锡化合物、钛化合物和钼化合物中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的硅橡胶表面用新型电磁屏蔽涂料，其特征在于所述的其他助剂为有机硅消泡剂和有机硅流平剂。
全文摘要
本发明涉及一种硅橡胶表面用电磁屏蔽涂料及其制备方法，硅橡胶表面用电磁屏蔽涂料包括溶质部分和溶剂部分，所述溶质部分各组分的百分含量为成膜树脂成膜树脂15％-27％，固化剂1％-6％，导电填料40％-65％，偶联剂0.2％-0.6％，防沉剂0.2％-0.6％，催化剂0.5％-6％。本发明的电磁屏蔽涂料在硅橡胶表面具有十分优异的附着效果，制备的导电硅橡胶具有良好的电磁屏蔽性能。
文档编号C09D183/04GK102329560SQ201010225939
公开日2012年1月25日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者刘俊杰, 李秀玲, 杨帅, 赵姝胤 申请人:中化化工科学技术研究总院