一种电磁波屏蔽涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电磁波屏蔽涂料领域，具体设及一种屏蔽性能优异、适用范围广的复 合树脂型电磁波屏蔽涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，电磁波屏蔽涂料的研制与开发越来越受到人们的重视，其中儀系涂料价格 便宜，稳定性较高得到广泛应用，如中国专利化97107514公开了一种电磁波屏蔽涂料的原 料混合物及其制备方法。它是将微米级儀粉、成膜树脂、偶联剂充分混合，然后加入导电纤 维继续混合，混合均匀制成涂料。其使用传统的铁酸醋和硅烷系列偶联剂作为导电填料的 处理剂，导电填料最终用量达到70% (重量百分比），过多的导电填料不仅增加成本而且造 成涂料的涂覆性较差，后期附着力不够，因此如何降低导电填料的用量，保证电磁屏蔽性能 来提高其附着力W及减少有机溶剂的使用是一个研究的热点。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对导电填料用量过多、成本高、涂覆性差的技术现状，提供一 种电磁波屏蔽涂料及其制备方法。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提出了一种电磁波屏蔽涂料，W成膜树脂重量为100 份计，包含：成膜树脂100份，儀粉60~120份，稳定剂9~15份，分散剂0. 6~1. 3份，溶 剂45~100份，所述稳定剂为聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋。 阳0化]所述的电磁波屏蔽涂料，其中，所述成膜树脂为丙締酸树脂。
[0006] 所述的电磁波屏蔽涂料，其中，所述儀粉为微米级儀粉。
[0007] 所述的电磁波屏蔽涂料，其中，所述儀粉的直径为1~10 ym。
[000引所述的电磁波屏蔽涂料，其中，所述儀粉的直径为2~5 ym。
[0009] 所述的电磁波屏蔽涂料，其中，所述儀粉加入量为70~110份。
[0010] 所述的电磁波屏蔽涂料，其中，所述稳定剂的加入量为9. 5~12份。
[0011] 所述的电磁波屏蔽涂料，其中，所述分散剂加入量为0. 7~1. 1份。
[0012] 所述的电磁波屏蔽涂料，其中，所述分散剂至少选用有机膨润±和二氧化娃中的 一种。
[0013] 所述的电磁波屏蔽涂料，其中，所述溶剂为四氯化碳、乙酸乙醋、乙酸甲醋、乙酸下 醋、丙酬、甲乙酬、乙醇中的一种。
[0014] 为了实现上述目的，本发明提出了一种电磁波屏蔽涂料的制备方法，包括：
[0015] 1)将聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋与溶剂混合，充分揽拌均匀得到聚二 甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液；
[0016] 2)将分散剂和儀粉加入聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液中揽拌分散 均匀；
[0017] 3)将成膜树脂加入上步所得溶液中，充分揽拌分散，制成所述电磁波屏蔽涂料。
[0018] 本发明在涂料制备过程中使用聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋作为稳定 剂改性填料，聚甲基丙締酸甲醋中的幾基氧对于金属离子有很好的络合能力，其跟丙締酸 树脂又有很好的相容性，因此填料经聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋改性后，不需 再额外使用偶联剂，可直接加入到基体树脂中，有效避免金属离子在树脂基体中由于团聚 造成材料涂覆性能、机械性能差的缺点，使制备的电磁波屏蔽涂料不仅具有较优的电磁屏 蔽性能、附着力。同时有机娃材料拥有很低的表面能，具有很好的疏水、耐巧污性能，而且该 类材料中Si-O键能高，内旋转能垒低，使其具有优异的耐高低溫、生理与化学惰性。所W经 聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋改性填料制备的涂料具有一定的防污性能。
[0019] 用上述方法制备的涂料，使用时采用常规冷喷涂设备喷涂或者采用刷涂，在室溫 下干燥和固化。
[0020] 本发明具有W下优点：
[0021] 1、所提供的涂料对包括聚締控在内的各种塑料板材及金属板材均有很好的附着 强度。
[0022] 2、由此涂料制得的涂层对电磁波具有很好的屏蔽性能。
[0023] 3、干燥和固化在室溫下进行，节约能源使用方便。
[0024] 4、涂料的制备方法简单、易于操作、完全使用常规设备，性价比高，便于推广。
【具体实施方式】
[00巧]W下结合具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0026]
[0027] 本发明提供的电磁波屏蔽涂料，W成膜树脂重量为100份计，包含：
[00測成膜树脂100份
[0029] 儀粉60~120份，优选为70~110份
[0030] 稳定剂9~15份，优选为9. 5~12份
[0031] 分散剂0. 6~1. 3份，优选为0. 7~1. 1份
[0032] 溶剂45~100份，优选为50~90份
[0033] 所述的稳定剂为聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋。
[0034] 所述的成膜树脂选用丙締酸树脂。
[0035] 所述的儀粉最好为微米级儀粉，直径为1~10 y m，优选为2~5 y m。
[0036] 本发明中儀粉在100份成膜树脂中加入60~120份，最好加入70~110份，超过 运一含量则会导致涂层的机械性能下降，涂层易产生开裂、脱落等则达不到所要求的屏蔽 性能；而低于运一含量则会导致涂层的机械性能下降。
[0037] 稳定剂和分散剂量过少不能使儀粉在体系中充分分散，量过多则会使涂层的屏蔽 性能下降。
[0038] 所述的分散剂至少选用有机膨润±和二氧化娃中的一种。
[0039] 所述的溶剂为四氯化碳、乙酸乙醋、乙酸甲醋、乙酸下醋、丙酬、甲乙酬、乙醇中的 一种。 W40] 本发明所述的稳定剂为聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋（PDMS-b-PMMA)， 其特征化学结构式如下：
[0041 ]
阳0创其中，n为径基封端的聚二甲基硅氧烷（PDMS-OH)的聚合度，取值4-1000, m为聚 甲基丙締酸甲醋（PMMA)的聚合度，取值2000-20000。
[0043] 本发明所述涂料的制备工艺流程如下： W44] 1)将聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋与溶剂混合，充分揽拌均匀得到聚二 甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液；2)将分散剂和儀粉加入聚二甲基硅氧烷-b-聚甲 基丙締酸甲醋溶液中揽拌分散均匀；3)将成膜树脂加入上步所得溶液中，充分揽拌分散， 制成涂料。
[0045] W下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
[0046] 原料来源：
[0047] 儀粉：甘肃金川集团有限公司； W48] 丙締酸树脂，杭州得尚化工有限公司；
[0049] 有机膨润± (涂料用），潍坊振兴膨润±厂；
[0050] 二氧化娃，山东金能科技有限公司；
[0051] 聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋，浙江大学。
[0052] 附着力测试：按GB/T 9286-88 (色漆和清漆漆膜的划格实验）对电磁波屏蔽涂料 在各类板材上的附着力进行测定。
[0053] 体积电阻率测试：电磁波屏蔽涂层的体积电阻率的测量参照电线电缆等的电阻率 测试方法进行（GB3048. 3-83)。
[0054] 电磁屏蔽性能计算： 阳化5] 根据电磁波屏蔽的基本原理可对制得的电磁波屏蔽涂层的屏蔽性能进行了理论 计算，计算公式如下。
[0056] SE (地）=反射损耗（R) +吸收损耗（A) +内部损耗度）
[0057] = 50+101og (1/ P vf) +1. 7t (f/ P V) 1/2
[005引 Pv:样品的电阻率（Q -cm) ;f :电磁波的频率化z) ;t:样品的厚度（cm)。
[0059] 其中，对于导体屏蔽材料起关键作用的是反射损耗，B值因过小可W忽略不计。 W60] 实施例中所述的"份"均是指重量份。 阳OW] 实施例1 :
[0062] 1)将聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋9. 5份与50份乙酸乙醋混合，充分揽 拌均匀得到聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液；2)将0. 7份有机膨润±和70份粒 径为5 ym的儀粉加入聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液中揽拌分散均匀；3)将 成膜树脂加入上步所得溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。
[0063] 经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 ym时可W达到52地。附着力按GB/T 9286-1998测试可达1级。
[0064] 对比例I :
[0065] 1)将成膜树脂加入到50份乙酸乙醋中充分揽拌均匀得到成膜树脂溶液；2)将 0. 7份有机膨润±和70份粒径为5 y m的儀粉加入到上述溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。
[0066] 经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 ym时可W达到40地。附着力按GB/T 9286-1998测试可达1级。 W67] 实施例2 : W側 1)将聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋10份与70份乙酸下醋混合，充分揽 拌均匀得到聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液；2)将1. 0份二氧化娃和90份粒 径为3 ym的儀粉加入聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液中揽拌分散均匀；3)将 成膜树脂加入上步所得溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。 W例经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 ym时可W达到56地。附着力按GB/T 9286-1998测试可达1级。 W70] 对比例2 :
[0071] 1)将成膜树脂加入到70份乙酸下醋中充分揽拌均匀得到成膜树脂溶液；2)将 1. 0份二氧化娃和90份粒径为3 y m的儀粉加入到上述溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。
[0072] 经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 y m时可W达到42地。附着力按GB/T 9286-1998测试为2级。 阳〇7引 实施例3 :
[0074] 1)将聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋10. 5份与80份丙酬混合，充分揽拌 均匀得到聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液；2)将1. 1份有机膨润±和110份粒 径为2 ym的儀粉加入聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液中揽拌分散均匀；3)将 成膜树脂加入上步所得溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。
[0075] 经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 ym时可W达到60地。附着力按GB/T 9286-1998测试可达1级。
[0076] 对比例3 :
[0077] 1)将成膜树脂加入到80份丙酬中充分揽拌均匀得到成膜树脂溶液；2)将1. 1份 有机膨润±和110份粒径为2 ym的儀粉加入到上述溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。 阳07引经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 y m时可W达到46地。附着力按GB/T 9286-1998测试为2级。
[0079] 实施例4 :
[0080] 1)将聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋9. 5份与60份四氯化碳混合，充分揽 拌均匀得到聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液；2)将0. 7份有机膨润±和70份粒 径为5 ym的儀粉加入聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液中揽拌分散均匀；3)将 成膜树脂加入上步所得溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。
[0081] 经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 ym时可W达到52地。附着力按GB/T 9286-1998测试可达1级。 W82] 对比例4 :
[0083] 1)将铁酸醋偶联剂1. 5份加入到60份四氯化碳中充分揽拌均匀得到铁酸醋偶联 剂溶液；2)将0. 7份有机膨润±和70份粒径为5 ym的儀粉加入到上述溶液中，揽拌分散 均匀，3)将成膜树脂加入上步所得溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。
[0084] 经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 ym时可W达到45地。附着力按GB/T 9286-1998测试可达1级。 阳0财 实施例5 :
[0086] 1)将聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋10份与70份乙醇混合，充分揽拌均 匀得到聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液；2)将1. 0份二氧化娃和90份粒径为 3 ym的儀粉加入聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液中揽拌分散均匀；3)将成膜树 脂加入上步所得溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。
[0087] 经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 ym时可W达到56地。附着力按GB/T 9286-1998测试可达1级。 W88] 对比例5 :
[0089] 1)将1. 5份硅烷偶联剂加入到70份乙醇中充分揽拌均匀得到成膜树脂溶液；2) 将1. 0份二氧化娃和90份粒径为3 y m的儀粉加入到上述溶液中，揽拌分散均匀，3)将成膜 树脂加入上步所得溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。
[0090] 经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 ym时可W达到48地。附着力按GB/T 9286-1998测试为1级。 阳0川实施例6:
[0092] 1)将聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋11份与90份乙酸下醋混合，充分揽 拌均匀得到聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液；2)将1. 1份有机膨润±和110份 粒径为2 ym的儀粉加入聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙締酸甲醋溶液中揽拌分散均匀；3) 将成膜树脂加入上步所得溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。
[0093] 经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 ym时可W达到60地。附着力按GB/T 9286-1998测试可达1级。
[0094] 对比例6 :
[0095] 1)将1. 2份硅烷偶联剂加入到90份乙醇中充分揽拌均匀得到成膜树脂溶液；2) 将1. 1份有机膨润±和90份粒径为2 y m的儀粉加入到上述溶液中，揽拌分散均匀，3)将成 膜树脂加入上步所得溶液中，充分揽拌分散，制成涂料。
[0096] 经相应体积电阻率和屏蔽性能的计算分析，在IMHz~1000 MHz范围内，电磁屏蔽 性能在涂层厚度200 ym时可W达到51地。附着力按GB/T 9286-1998测试为2级。
[0097] 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但运些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种电磁波屏蔽涂料，其特征在于，以成膜树脂重量为100份计，包含：成膜树脂100 份，镍粉60~120份，稳定剂9~15份，分散剂0. 6~1. 3份，溶剂45~100份，所述稳定 剂为聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙烯酸甲酯。2. 根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，所述成膜树脂为丙烯酸树脂。3. 根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，所述镍粉为微米级镍粉。4. 根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，所述镍粉的直径为1~ 10 μ m〇5. 根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，所述镍粉的直径为2~5 μ m。6. 根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，所述镍粉加入量为70~110 份。7. 根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，所述稳定剂的加入量为9. 5~ 12份。8. 根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，所述分散剂加入量为0. 7~ 1. 1 份。9. 根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，所述分散剂至少选用有机膨 润土和二氧化硅中的一种。10. 根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂料，其特征在于，所述溶剂为四氯化碳、乙酸 乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、丙酮、甲乙酮、乙醇中的一种。11. 一种电磁波屏蔽涂料的制备方法，其特征在于，包括： 1) 将聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙烯酸甲酯与溶剂混合，充分搅拌均匀得到聚二甲基 硅氧烷-b-聚甲基丙烯酸甲酯溶液； 2) 将分散剂和镍粉加入聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙烯酸甲酯溶液中搅拌分散均匀； 3) 将成膜树脂加入上步所得溶液中，充分搅拌分散，制成所述电磁波屏蔽涂料。
【专利摘要】本发明公开了一种电磁波屏蔽涂料及其制备方法，其特征在于，该电磁波屏蔽涂料以成膜树脂重量为100份计，包含：成膜树脂100份，镍粉60～120份，稳定剂9～15份，分散剂0.6～1.3份，溶剂45～100份，所述稳定剂为聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙烯酸甲酯。本发明改善了对导电填料用量过多、成本高、涂覆性差的技术现状。
【IPC分类】C09D5/00, C09D7/12, C09D133/00
【公开号】CN105713463
【申请号】CN201410742942
【发明人】陈旭, 刘小燕, 张长军, 朱博超, 竺栋荣, 吴冬, 慕雪梅, 许云波, 张庆国, 邢赵中
【申请人】中国石油天然气股份有限公司