[发明专利]一种铜@银核壳结构颗粒及相关制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种铜@银核壳结构颗粒及相关制备方法和应用，属于化学镀领域。本发明通过化学镀法在预处理及活化处理后的铜粉表面沉积金属银制备得到铜@银核壳结构颗粒，铜@银核壳结构颗粒的表面积平均粒径为10.871‑17.246μm，体积平均粒径为21.032‑25.618μm。将铜@银核壳结构颗粒用于以水为溶剂、水性乳液为粘结剂和各类助剂配合的体系中，制备出无毒无害的环保型水性电磁屏蔽涂料。本发明提供的水性电磁屏蔽涂料绿色环保、制备操作简单、经济效益好、屏蔽性能灵活可调、可进行产业化推广。

技术领域

本发明属于化学镀领域，具体涉及铜@银核壳结构颗粒及其制备方法和应用，以及基于铜@银核壳结构颗粒的水性电磁屏蔽涂料的制备方法和应用。

背景技术

随着科技的飞速发展，各类电子、电力和信息通讯设备深入到日常生活的方方面面，为人们的生活、工作和学习带来了极大的便利。但是，设备工作时产生大量的电磁辐射不仅会干扰自身的正常运行，同时也会给使用人员的中枢神经系统和免疫系统带来损伤，最重要的是还会造成信息的泄露。目前，电磁辐射已成为一种新的具有较大危害性且不易防护的污染源，并且对国防安全、生命安全和社会生产生活带来的危害越来越严重，因此，电磁屏蔽材料的研究和开发显得愈发重要。相对于其他种类的电磁屏蔽材料，水性电磁屏蔽涂料具有较高的性价比和广泛的适用性，同时兼具环保和安全属性，因此拥有极高的研究价值。

电磁屏蔽涂料所选填料分为碳系、镍系、铜系和银系，原料成本和导电性能依次升高，除碳系填料具有分散性好、不易沉降的优点外，三类金属填料由于自身密度大，在水性涂料中容易沉降且分散性差。综合考虑，铜粉具有良好的导电性、导热性以及相对低廉的价格，因此铜系填料的研发可以带来很好的经济收益。由于铜粉表面活性大，易与空气中的氧发生氧化反应，从而降低其导电性，极大地限制了铜粉的应用。专利CN201410842662.3公开了一种铜基电磁屏蔽涂料及其制备方法，该电磁屏蔽涂料按质量百分比配制时包括40％～63％的导电填料、15％～30％的树脂、0.5％～1.5％的分散剂、0.5％～3％的偶联剂、1％～2％的流平剂、10％～25％的溶剂和0.3％～1％的定向排列剂组成，其中导电填料包含镀银导电铜粉；溶剂包含乙酸乙酯、异丙醇、二甲苯等有机溶剂的一种或多种。不仅其高的导电填料质量占比会增加成本，而且其所采用的有机溶剂还会带来挥发性有机化合物的排放。因此，如何开发出以水为溶剂、水性乳液为粘结剂且低导电填料占比的无毒无害的环保型水性电磁屏蔽涂料是一个研究的热点。

发明内容

本发明旨在提供一种铜@银核壳结构颗粒及相关制备方法和基于铜@银核壳结构颗粒的水性电磁屏蔽涂料的制备方法。

首先，根据本发明的一方面，本发明提供了一种铜@银核壳结构颗粒，所述铜@银核壳结构颗粒选用200目规格的商业铜粉，经预处理及活化处理后，采用化学镀法制备而成。

优选的，当铜粉分散液按重量份的比包括6.66重量份的预处理铜粉、0.33重量份的乙二胺四乙酸二钠以及100重量份的去离子水，银氨络合溶液按重量份的比包括0.68-2.72重量份的硝酸银、40重量份的去离子水以及使硝酸银溶液颜色由透明变浑浊再透明的28％氨水溶液，还原剂溶液按重量份的比包括4重量份的酒石酸钾钠和13.33重量份的去离子水，得到的铜@银核壳结构颗粒表面积平均粒径为10.871-17.246μm，体积平均粒径为21.032-25.618μm，粒度累积分布0到100％中10％所对应的直径d(0.1)为5.599-9.775μm，粒度累积分布中50％所对应的直径d(0.5)为14.932-22.833μm；粒度累积分布中90％所对应的直径d(0.9)为38.236-46.341μm。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种铜@银核壳结构颗粒的制备方法，包括以下步骤：