[发明专利]一种电磁屏蔽复合橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料及其制备方法，具体讲涉及一种电磁屏蔽复合橡胶材料及其制备方法。

背景技术

电磁辐射又称电子烟雾，是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生。电场和磁场的交互变化产生的电磁波，电磁辐射就是能量以电磁波形式发射到空间的现象。

电磁辐射分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两种。大自然引起的如雷、电一类的电磁辐射属于天然电磁辐射类，而人为电磁辐射污染则主要包括脉冲放电、工频交变磁场、微波、射频电磁辐射等。

电磁辐射不但会影响电子设备的正常运行，还会对人类的身体健康造成极大危害。电磁辐射来源广泛，辐射的频率阔度范围广，给屏蔽辐射带来了挑战。

电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径，电磁波穿过屏蔽体是发生衰减的原因是因为能量有了损耗，这种损耗可以分成两个部分：反射损耗和吸收损耗。

电磁波频率较低的时候，吸收损耗很小，反射损耗是屏蔽效能的主要机理，要尽量提高反射损耗；反射损耗与辐射源的特性有关，对于电场辐射源，反射损耗很大；对于磁场辐射源，反射损耗很小。因此，对于磁场辐射源的屏蔽主要依靠材料的吸收损耗，应该选用磁导率较高的材料做屏蔽材料。

电磁波频率较高时，吸收损耗是主要的屏蔽机理，这时与辐射源是电场辐射源还是磁场辐射源关系不大，利用低电阻率的金属材料中产生的涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。

影响电磁屏蔽的两大因素为屏蔽材料的电导率和磁导率，材料的导电性和导磁性越好，屏蔽效能越高。高导电率和高磁导率的材料对提高电磁波屏蔽效果有利，通常认为，高频电磁场屏蔽，应优先选择高电导率的材料，低频电磁屏蔽应优先选择高磁导率的材料。

实际的金属材料不可能兼顾这两个方面，例如铜的导电性很好，但是导磁性很差；铁的导磁性很好，但是导电性较差。

在复合材料中添加大量的填料，使其具有高的导电率或磁导率，但常见的复合材料存在以下缺点：

1.高导电率和高磁导率不可同时兼得，这使得屏蔽材料仅对部分频段的电磁波有较好的屏蔽效能；

2.高的填充量会导致材料的力学性能大大降低；

3.导电填料容易氧化，从而使得材料的屏蔽效能随着使用时间的增长大幅下降。

发明内容

为克服现有复合材料存在的上述缺陷，本发明提供了一种电磁屏蔽复合橡胶材料，该电磁屏蔽复合橡胶材料屏蔽层包括导电硅橡胶层和导磁硅橡胶层，在宽频段具有电磁屏蔽性能，屏蔽范围广，屏蔽效能高，可广泛应用于电力、电子等行业的电磁屏蔽，且保护层为丁基橡胶气密性优良，隔水，隔绝空气，减缓导电填料的氧化，从而延长屏蔽材料的使用寿命和使用性能，随使用时间增长，材料的屏蔽效能保持稳定。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：

一种电磁屏蔽复合橡胶材料，复合橡胶材料材料为层叠结构，包括由内至外设置的屏蔽层和保护层，屏蔽层包括导电硅橡胶层和导磁硅橡胶层，保护层为橡胶层。

进一步的，屏蔽层包括单层导电硅橡胶层和单层导磁硅橡胶层。

进一步的，屏蔽层交叉设置的多层导电硅橡胶层和导磁硅橡胶层。

进一步的，导电硅橡胶层的导电填料为从金属材料、导电非金属材料和导电复合材料中选出的一种或多种。

基体橡胶材料为100质量份时，导电填料选取50～1000质量份。

进一步的，金属材料为金属粉末或/和金属纤维。

进一步的，会属粉末为从银粉、铜粉、铝粉、镍粉和铁粉中选出的一种或多种。

进一步的，金属纤维为从银纤维，铜纤维、铝纤维和铁屑中选出的一种或多种。

进一步的，导电非金属材料为非金属粉末和/或非金属纤维。

进一步的，导电非金属材料为碳材料。

进一步的，碳材料为从炭黑、石墨、碳纳米管和碳纤维中选出的一种或多种。

进一步的，导电复合材料为导电复合粒子和/或导电复合纤维。

进一步的，导电复合材料为镀金属复合粒子和/或镀金属复合纤维。

进一步的，镀金属复合粒子为从镀银铜粉、镀银铝粉、镀银玻璃微珠、镀镍铜粉、镀镍银粉、镍包石墨、镍包炭黑、镀铝银粉、镀铝铜粉和铜镀银中选出的一种或多种。

进一步的，导磁硅橡胶层的导磁填料为从铁镍合金、铁氧体、羰基铁粉、羰基镍粉、坡莫合金、镀镍金属、镀镍碳纤维、磁性合金粉体和介电型粉体中选出的一种或多种。

基体橡胶材料为100质量份时，导磁填料选取50～1000质量份。