本發(fā)明涉及膠黏材料技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種具有電磁屏蔽作用的涂層材料及其制備方法。
背景技術(shù):
石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m·K,高于碳納米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000cm2/V·s,又比納米碳管或硅晶體高,而電阻率只約10-6Ω·cm,比銅或銀更低,為世上電阻率最小的材料。因其電阻率極低,電子遷移的速度極快,因此將其作為填料加入可制備具有電磁屏蔽作用的涂層材料。
SEBS熱塑性彈性體是介于橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料,是熱塑性彈性體SBS的加氫產(chǎn)物,常稱為氫化SBS。SEBS是以聚苯乙烯為末端段,以聚丁二烯加氫得到的乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物。SEBS不含不飽和雙鍵,因此具有良好的穩(wěn)定性、耐老化性和防水性能,并且具有較好的彈性和強度,可用于取代一般的丙烯酸酯類涂層材料。
目前,電磁屏蔽材料主要為表層導(dǎo)電屏蔽材料,分為銀系、銅系、鎳系以及碳系4類。而金屬涂層材料工藝復(fù)雜、技術(shù)要求較高、價格昂貴。采用碳系和金屬材料復(fù)配不僅可以控制成本,同時能達(dá)到較好的屏蔽效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一個目的是提供一種具有電磁屏蔽作用的涂層材料。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種上述涂層材料的制備方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來具體實現(xiàn)的:
一種具有電磁屏蔽作用的涂層材料,由包括如下重量份的原料制成:
SEBS樹脂 5-10份,
增粘樹脂 1-5份,
導(dǎo)電填料 5-50份,
溶劑 100份,
抗氧劑 0-1份。
優(yōu)選的,所述SEBS樹脂的重量份為5-8份。
進(jìn)一步的,所述增粘樹脂包括萜烯樹脂、松香、松香樹脂、氫化松香酚、C5系石油樹脂、C9系石油樹脂、二環(huán)戊二烯系石油樹脂、苯乙烯系樹脂、烷基酚醛樹脂中的至少兩種,所述增粘樹脂的重量份優(yōu)選為2-3份。
進(jìn)一步的,所述溶劑包括四氯乙烯、甲苯、正己烷、環(huán)己烷、石油醚中的至少兩種。
進(jìn)一步的,所述抗氧劑包括抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑164、抗氧劑DNP、抗氧劑DLTP、抗氧劑BHT、抗氧劑TNP中的一種或多種,所述抗氧劑的重量份優(yōu)選為0.1-0.3份。
進(jìn)一步的,所述導(dǎo)電填料包括炭黑、乙炔炭黑、碳納米管、石墨烯在內(nèi)的非金屬導(dǎo)電材料和/或銅、鋅、鐵、鋁、金屬合金在內(nèi)的金屬粉料,所述非金屬導(dǎo)電材料的重量份為5-10份,優(yōu)選為5-8份,所述金屬粉料的重量份為10-50份,優(yōu)選為10-30份。
更進(jìn)一步的,所述導(dǎo)電填料經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑的改性處理,硅烷偶聯(lián)劑的添加量為導(dǎo)電填料質(zhì)量的1-20%,優(yōu)選為2-10%,所述硅烷偶聯(lián)劑包括KH550、KH560、KH602中的一種或多種。
更進(jìn)一步的,所述導(dǎo)電填料粒徑為30nm~10μm,優(yōu)選為50nm~5μm。
上述具有電磁屏蔽作用的涂層材料的制備方法,包括如下步驟:
(1)將溶劑加入反應(yīng)器中進(jìn)行攪拌;
(2)將SEBS樹脂加入步驟(1)得到的溶劑中繼續(xù)攪拌至SEBS完全溶解;
(3)將經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑改性處理的導(dǎo)電填料加入步驟(2)得到的混合物中繼續(xù)攪拌,使導(dǎo)電填料充分分散;
(4)將增粘樹脂及抗氧劑加入步驟(3)得到的混合物中繼續(xù)攪拌,得到電磁屏蔽涂層材料。
進(jìn)一步的,所述步驟(1)中的攪拌速度為1000r/min,攪拌時間5-10min;
所述步驟(2)中的攪拌時間為30-60min;
所述步驟(3)中的攪拌時間為30-60min;
所述步驟(4)中的攪拌時間為1-2h。
本發(fā)明的有益效果為:
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的具有電磁屏蔽作用的涂層材料,無氣味、無VOC排放,環(huán)保性好,對高頻率波有良好的屏蔽性能,具有較好的柔軟性,并且表干時間較短干燥迅速,產(chǎn)品的綜合性能好。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明,應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實施例中的原料均為市場可得品,硅烷偶聯(lián)劑KH560購于湖北新藍(lán)天新材料股份有限公司;SEBS樹脂購于常熟市匯邦新材料有限公司;萜烯樹脂、松香樹脂購于濮陽市恒豐石油化工有限公司;石墨烯、碳納米管購于中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司。
導(dǎo)電填料的改性方法如下:
(1)稱取10g導(dǎo)電填料加入2g 硅烷偶聯(lián)劑KH560并加入適量石油醚(沸點60-90℃),于高速攪拌機(jī)中800-1000r/min攪拌1-2h;(2)將以上物料于70℃烘箱中抽真空烘干除去溶劑石油醚;(3)將烘干的金屬粉于球磨機(jī)中細(xì)化,消除軟團(tuán)聚。
實施例1
一種電磁屏蔽涂層的制備方法,包括如下步驟:
(1)以重量份計,將100份質(zhì)量比10:1的四氯乙烯和甲苯的混合物加入攪拌器中以1000r/min的速度攪拌5-10min;
(2)將5份SEBS樹脂加入攪拌器中繼續(xù)攪拌30-60min至SEBS完全溶解;
(3)將5份導(dǎo)電填料,即經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑表面處理的石墨烯、碳納米管按質(zhì)量比1:9加入攪拌器繼續(xù)攪拌30-60min,使填料充分分散,其中石墨烯的粒徑為50nm,碳納米管的直徑為50nm、長度為5μm;
(4)將2份增粘樹脂,即萜烯樹脂與松香樹脂按質(zhì)量比1:1制得的混合物以及0.1份抗氧劑BHT加入攪拌器繼續(xù)攪拌1-2h,得到電磁屏蔽涂層材料。
實施例2
本實施例與實施例1的不同之處為:本實施例步驟(3)中的導(dǎo)電填料為8份,經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑表面處理的石墨烯、碳納米管。
實施例3
本實施例與實施例1的不同之處為:本實施例步驟(3)中的導(dǎo)電填料為5份經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑表面處理的石墨烯,10份經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑表面處理的金屬粉,其中0.5μm銅粉與3μm鋁粉的質(zhì)量比為1:3。
實施例4
本實施例與實施例1的不同之處為:本實施例步驟(3)中的導(dǎo)電填料為10份經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑表面處理的金屬粉,其中0.5μm銅粉與3μm鋁粉的質(zhì)量比為1:3。
實施例5
本實施例與實施例1的不同之處為:本實施例步驟(3)中的導(dǎo)電填料為30份經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑表面處理的金屬粉,其中0.5μm銅粉與3μm鋁粉的質(zhì)量比為1:3。
實施例6
本實施例與實施例1的不同之處為:本實施例步驟(4)中的增粘樹脂添加量為5份。
實施例7
本實施例與實施例1的不同之處為:本實施例步驟(2)中的SEBS樹脂的添加量為10份。
對本發(fā)明實施例1-7的涂層材料進(jìn)行性能測試,防電磁輻射測試按《電磁屏蔽材料屏蔽效能測試方法》GJB 6190-2008測定。結(jié)果見下表。
由上表可見,本發(fā)明獲得的產(chǎn)品無氣味、無VOC排放,環(huán)保性好,在高頻率波段30GHz-40GHz有良好的屏蔽性能,根據(jù)邵氏硬度邵氏A測試結(jié)果可知具有較好的柔軟性,并且表干時間較短干燥迅速,產(chǎn)品的綜合性能好。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。