[发明专利]一种具有电磁屏蔽效应的有机硅耐热涂层及其制备方法

说明书

本发明提供了一种具有电磁屏蔽效应的有机硅耐热涂层及其制备方法，属于电磁屏蔽涂料领域，具体方案如下：一种具有电磁屏蔽效应的有机硅耐热涂层，包括有机硅聚合物基体、电磁屏蔽填料和固化剂，所述有机硅聚合物基体为苯基‑缩水甘油醚基功能化聚硅氧烷和氨基功能化聚硅氧烷，所述电磁屏蔽填料为表面功能化的MXene(Ti₃C₂T_x)纳米片。作为基体材料的苯基‑缩水甘油醚基功能化聚硅氧烷和氨基功能化聚硅氧烷具有结构可控、耐热性能优异的特点，解决了现有技术中电磁屏蔽涂层聚合物基体耐热性差、结构不可控以及合成过程复杂的技术问题。

技术领域

本发明属于电磁屏蔽涂料领域，尤其涉及一种具有电磁屏蔽效应的有机硅耐热涂层及其制备方法。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，大量的电子通讯设备在交通、通讯、家用电器以及国防领域获得了广泛的应用。各种各样的电子设备会产生不同频率的电磁辐射，会对人类的生产和生活带来极大的不便，也是人类健康的潜在威胁。尤其是电子元器件小型化、集成化、数字化的发展趋势，电子元器件的精密度和灵敏度越来越高，电磁辐射带来的危害也越来越严重。电磁辐射的危害主要体现在电子元器件电磁信号的相互干扰、电磁信息泄露和电磁波对人体的危害。因此，电磁屏蔽技术显得尤为重要。近年来发展的电磁屏蔽技术主要有金属敷层屏蔽和电磁屏蔽涂层，金属敷层屏蔽存在成本高、粘接性较差、可镀性差等缺点，因此电磁屏蔽涂层成为进行电磁屏蔽的主要手段。

电磁屏蔽涂层主要由聚合物基体和导电填料两大部分组成，传统的聚合物基体的耐热性不高，导电材料在基体中分散不均匀，无法满足尖端领域对高性能电磁屏蔽涂层的需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中电磁屏蔽涂层聚合物基体耐热性差、结构不可控以及合成过程复杂的问题和现有方法中制备的电磁屏蔽涂层中填料与基体界面结合差、分散不均一的问题，本发明提供一种具有电磁屏蔽效应的有机硅耐热涂层及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种具有电磁屏蔽效应的有机硅耐热涂层，包括有机硅聚合物基体、电磁屏蔽填料和固化剂，所述有机硅聚合物基体为苯基-缩水甘油醚基功能化聚硅氧烷和氨基功能化聚硅氧烷，所述电磁屏蔽填料为表面功能化的MXene(Ti₃C₂T_x)纳米片。

进一步的，有机硅聚合物基体、电磁屏蔽填料和固化剂的质量比例范围为1:0.45～0.85:0.1～0.66。

进一步的，苯基-缩水甘油醚基功能化聚硅氧烷与氨基功能化聚硅氧烷的质量比例范围为1:0.25～0.55。

进一步的，所述苯基-缩水甘油醚基功能化聚硅氧烷的结构式为：

进一步的，所述氨基功能化聚硅氧烷的结构式为：

进一步的，所述苯基-缩水甘油醚基功能化聚硅氧烷结构中R1与R2的摩尔比为1:0.5～3。

进一步的，所述固化剂为酚醛胺固化剂、酚醛酰胺固化剂、芳香族胺类固化剂、酸酐固化剂以及咪唑类固化剂、聚酰胺固化剂或聚苯并咪唑固化剂。

一种具有电磁屏蔽效应的有机硅耐热涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将缩水甘油醚硅烷试剂和苯基硅烷试剂按摩尔比为0.5～3:1的比例混合均匀得到混合溶液A，将混合溶液A加入到体积分数为90～95％的乙醇溶液中搅拌均匀得到混合溶液B，向混合溶液B中滴加HCl调控pH值为3～5，将混合溶液B置于50～60℃反应3～6h，反应结束后，去除乙醇、去离子水和HCl，得到苯基-缩水甘油醚基功能化聚硅氧烷；其中混合溶液A与乙醇溶液的体积比为1：0.16～0.34；