[发明专利]一种电磁屏蔽涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及涂料技术领域，具体公开一种电磁屏蔽涂料及其制备方法。所述电磁屏蔽涂料，包括质量份数如下的原料组分：聚合物树脂20‑70份；片状导电填料10‑60份；纤维状导电填料1‑10份；纤维素醚0.5‑5份；硅烷偶联剂0.1‑1份；稀释剂15‑50份，所述片状导电填料的粒径为0.1‑250μm；所述纤维状导电填料的长度为0.1‑1mm。本发明提供的电磁屏蔽涂料，片状导电填料和纤维状导电填料形成稳定的导电网络，使涂料具有更好的电磁屏蔽效能和更宽的屏蔽范围，尤其是在10KHz‑1GHz频率范围内的电磁屏蔽效能高于30dB。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种电磁屏蔽涂料及其制备方法。

背景技术

随着轨道交通自动化水平的提高，越来越多的电子电气设备或器件运用在了电气化铁路系统中。电气化铁路运行时产生的电磁辐射可能对机车的电子电气设备及外部的通信基站、通信广播、电视电话、机场导航、雷达设备等产生干扰。为了避免电磁干扰发生，实现电磁兼容，电磁屏蔽是重要手段之一，而性能优异的电磁屏蔽材料是基础。电磁屏蔽涂料具有成本低、工艺简便(可喷涂、刮涂、刷涂等)、实用、易实现自动化以及能适应比较复杂的外壳形状等优点，成为目前应用广泛的电磁屏蔽材料。

电磁屏蔽涂料主要分为本征型和掺合型。本征型电磁屏蔽涂料主要由聚苯胺、聚吡咯等导电聚合物与其他树脂混合组成电磁屏蔽涂料。本征型电磁屏蔽涂料研究较多，但工业化应用不多。掺合型电磁屏蔽涂料主要是由成膜树脂、导电填料、稀释剂及添加剂等助剂组成。根据填料的种类不同掺合型电磁屏蔽涂料主要分为金属系、碳系和复合系三大系列。金属系包括银系、镍系、铜系导电涂料，其中，银是导电性最好的金属，银粉化学稳定性好、不易被氧化、防腐蚀性强，但成本高昂；金属系导电填料还存在密度大易沉积，氧化后降低导电性能的问题。碳系填料主要包括传统碳材料炭黑和石墨，新型碳材料主要包括碳纳米管和石墨烯等。传统碳材料虽然价格便宜，密度小，不易沉降，但碳类导电填料属于半导体，导电率远小于金属类填料，电磁屏蔽性能不如金属系电磁屏蔽涂料；新型碳材料制备的电磁屏蔽涂料价格高，且低频段电磁屏蔽效能较差，总体屏蔽范围较窄。

发明内容

针对现有电磁屏蔽涂料存在的上述技术问题，本发明提供一种电磁屏蔽涂料及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种电磁屏蔽涂料。包括质量份数如下的原料组分：聚合物树脂20-70份；片状导电填料10-60份；纤维状导电填料1-10份；纤维素醚0.5-5份；硅烷偶联剂0.1-1份；稀释剂15-50份，所述片状导电填料的粒径为0.1-250μm；所述纤维状导电填料的长度为0.1-1mm。

相对于现有技术，本发明提供的电磁屏蔽涂料，以片状导电填料和纤维状导电填料为主要导电填料，通过控制二者的用量及尺寸，在体系内部相互连接形成导电通路。在硅烷偶联剂与纤维素醚的协同作用下，片状导电填料和纤维状导电填料更加均匀地分散于涂料体系中，且经过硅烷化改性的片状导电填料和纤维状导电填料在体系中更容易结合形成导电网络，降低涂料密度和成本的同时，使涂料具有更好的电磁屏蔽效能和更宽的屏蔽范围，能够达到在10KHz-1GHz频率范围内的电磁屏蔽效能高于30dB。

进一步地，所述聚合物树脂为环氧树脂、聚氨酯树脂或丙烯酸树脂中的至少一种，对导电填料的包覆性好，使片状导电填料和纤维状导电填料形成的导电网络更好地分散于漆膜中，改善漆膜的电磁屏蔽效能。

进一步地，所述片状导电填料为铜粉、石墨或石墨烯中的至少一种。

进一步地，所述纤维状导电填料为碳纳米管、碳纤维或铜纤维中的至少一种，与片状导电填料互相连接形成导电网络，减少导电填料用量的同时，减低成本，改善漆膜的电磁屏蔽效能，扩宽电磁屏蔽频率范围。