一种电磁屏蔽内墙涂料及其制备方法与流程

本发明涉及电磁屏蔽涂料，具体为一种电磁屏蔽内墙涂料及其制备方法。

背景技术：

1、目前，随着电子工业和信息工业的迅速发展，通讯设备和各种电子产品日益普及，同时，电子技术的发展使得现代军事设备电子化愈加普遍，为现代军事的生存力和战斗力带来了前所未有的提高。但是电子电气设备也产生电磁辐射，带来辐射污染，同时又极易受外界电磁干扰，给电子电气设备运行带来严重干扰和影响，给商务、家庭尤其是军队带来严重后果；而且电磁波还会对人体产生损伤，必须采取各种有效防护措施。因此，具有屏蔽性能优异、施工工艺简单并且可以与设备基材一体化等优势的电磁屏蔽涂料油然而生，被广泛应用于各类电子产品、装置、系统来作为电磁辐射的防护。电磁屏蔽涂料是利用涂料的反射、吸收等阻止场源所产生的电磁能进入被屏蔽区域，从而有效消除或减少电磁环境对设备的干扰、影响和对人体健康的危害，保证各种设备协调、有效地同时工作。电磁屏蔽涂料把电磁控制技术与涂料生产工艺结合起来，以其制备简单、施工方便等优点，受到人们的喜爱；其研究越来越深入，种类越来越多，成为目前国内外应用最为广泛的电磁屏蔽材料之一，占整个屏蔽材料的70％以上。

2、现有的电磁屏蔽涂料以导电涂料为主，导电涂料中加入的导电性填料一般是金银、铜、镍等金属粉末和炭黑、石墨等非金属粉末。金粉的导电性最高，化学稳定性好，但价格昂贵，以致使用受到限制。银粉的导电性也很优良，价格较金粉为低，易迁移。铜、镍的性能与银相近，价格比银低得多，但易氧化，导电性不稳定，耐久性差。因此，在一定程度上限制了银、铜系电磁波屏蔽涂料的推广应用。炭黑、石墨粉末作为导电填料，其分散性好，价格低廉，但导电性较差，用作电磁屏蔽是较为理想的材料。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：如何提高电磁屏蔽涂料的导电性，同时降低其生产成本。

2、本发明的电磁屏蔽涂料采用石墨烯-交联聚合物复合材料和镀镍氧化锌晶须复合体系，将富含氨基的多巴胺通过酰胺化反应接枝到富含羧基的聚丙烯酸上，且多巴胺发生自聚合反应，在干燥过程中形成物理化学双重交联的导电聚合物网络，改善了石墨烯作为导电填料时导电性较差的问题；同时在涂料中加入镀镍氧化锌晶须，由于纤维状晶须的桥接作用，有助于改善涂层中三维导电网络骨架的致密性和完整性，在电磁波的作用下，载流子的浓度增加、迁移通道增多，进一步提高了涂料的导电性能。

3、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电磁屏蔽内墙涂料，按质量份计，包括如下组分：

4、基础树脂30～40份；

5、填料10～30份；

6、镀镍氧化锌晶须10～20份；

7、石墨烯-交联聚合物复合材料1～5份；

8、成膜助剂1～3份；

9、助剂0.1～1份；

10、流平剂0.5～1.5份；

11、溶剂15～25份。

12、优选的，所述基础树脂为丙烯酸乳液。

13、优选的，所述填料为滑石粉和钛白粉的混合物，所述滑石粉和钛白粉的质量比为1：2～3。

14、优选的，所述助剂包括抗氧化剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、膨润土、乙二醇中的一种或几种。

15、优选的，所述溶剂为水。

16、优选的，所述石墨烯-交联聚合物复合材料的制备方法包括如下步骤：

17、s1：将聚丙烯酸和多巴胺分散于n-甲基吡咯烷酮中，混匀后加入羧基丁晴橡胶，搅拌反应，得到反应液；

18、s2：将反应液过滤、浓缩、真空干燥，得到交联聚合物复合材料；

19、s3：将氨基化石墨烯和上述交联聚合物复合材料加入n-甲基吡咯烷酮，混合均匀得到浆料，即为石墨烯-交联聚合物复合材料。

20、优选的，所述s1中聚丙烯酸、多巴胺、羧基丁晴橡胶的质量比为1～3：1：1，所述聚丙烯酸的浓度为0.01～0.03g/ml，所述搅拌反应的温度为100～150℃、时间为10～15h。

21、优选的，所述氨基化石墨烯和交联聚合物复合材料的质量比为1：1～3。

22、优选的，所述涂料的制备方法包括如下步骤：

23、1)将溶剂、助剂、填料、镀镍氧化锌晶须、石墨烯-交联聚合物复合材料加入反应釜中，搅拌均匀；

24、2)再往反应釜中加入基础树脂、成膜助剂搅拌均匀，最后加入流平剂，搅拌均匀，得到电磁屏蔽内墙涂料。

25、优选的，所述步骤1)中搅拌均匀后细度＜60μm。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

27、(1)本发明采用石墨烯-交联聚合物复合材料，将富含氨基的多巴胺通过酰胺化反应接枝到富含羧基的聚丙烯酸上，且多巴胺发生自聚合反应，在干燥过程中形成物理化学双重交联的导电聚合物网络，提高了涂料的导电性。

28、(2)本发明还在配方中添加了镀镍氧化锌晶须，由于纤维状晶须的桥接作用，有助于改善涂层中三维导电网络骨架的致密性和完整性，在电磁波的作用下，载流子的浓度增加、迁移通道增多，进一步提高了涂料的导电性能。

技术特征：

1.一种电磁屏蔽内墙涂料，其特征在于，按质量份计，包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽内墙涂料，，所述基础树脂为丙烯酸乳液。

3.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽内墙涂料，其特征在于，所述填料为滑石粉和钛白粉的混合物，所述滑石粉和钛白粉的质量比为1：2～3。

4.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽内墙涂料，其特征在于，所述助剂包括抗氧化剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、膨润土、乙二醇中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽内墙涂料，其特征在于，所述溶剂为水。

6.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽内墙涂料，其特征在于，所述石墨烯-交联聚合物复合材料的制备方法包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种电磁屏蔽内墙涂料，其特征在于，所述s1中聚丙烯酸、多巴胺、羧基丁晴橡胶的质量比为1～3：1：1，所述聚丙烯酸的浓度为0.01～0.03g/ml，所述搅拌反应的温度为100～150℃、时间为10～15h。

8.根据权利要求6所述的一种电磁屏蔽内墙涂料，其特征在于，所述氨基化石墨烯和交联聚合物复合材料的质量比为1：1～3。

9.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽内墙涂料，其特征在于，所述涂料的制备方法包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种电磁屏蔽内墙涂料，其特征在于，所述步骤1)中搅拌均匀后细度＜60μm。

技术总结
本发明涉及电磁屏蔽涂料技术领域，具体为一种电磁屏蔽内墙涂料及其制备方法，本发明的电磁屏蔽涂料采用石墨烯‑交联聚合物复合材料和镀镍氧化锌晶须复合体系，将富含氨基的多巴胺通过酰胺化反应接枝到富含羧基的聚丙烯酸上，且多巴胺发生自聚合反应，在干燥过程中形成物理化学双重交联的导电聚合物网络，改善了石墨烯作为导电填料时导电性较差的问题；同时在涂料中加入镀镍氧化锌晶须，由于纤维状晶须的桥接作用，有助于改善涂层中三维导电网络骨架的致密性和完整性，在电磁波的作用下，载流子的浓度增加、迁移通道增多，进一步提高了涂料的导电性能。

技术研发人员：江拥,杨柳,袁民臣,杨汝良,郭鹏飞,杨建希,余伟巨
受保护的技术使用者：成都虹润制漆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19