一种电磁屏蔽粉末涂料及其制备方法与流程

本发明主要涉及电磁屏蔽涂料，具体为一种电磁屏蔽粉末涂料及其制备方法。

背景技术：

1、电磁屏蔽涂料一般含铜、银、活性炭等复合粒子填料，通过喷涂或刷涂，可以屏蔽电磁波干扰。其特点是在绝缘的非金属或不导电的设备表面，通过导电性能材料形成类似金属的吸收、传导和衰减电磁波的特性，达到电磁屏蔽的效果。

2、目前，电磁屏蔽粉末涂料的电磁屏蔽性能已经发展的比较成熟，例如，在授权公告号为cn 114106670 b的专利中公开了一种电磁屏蔽粉末涂料及其制备方法，采用二氧化硅对吸波剂包覆之后并用偶联剂对其进行化学修饰，同步在石墨烯树脂中添加偶联剂，这样便于吸波剂、填料二氧化硅等和聚酯树脂基体相容良好，显著的提高吸波剂和填料在涂层中的分散效果。在授权公告号为cn 114058258 b的专利中公开了一种适用于热收缩材料的电磁屏蔽涂料及其制备方法，利用低熔点合金在热收缩材料加热收缩过程中熔融，促进导电填料形成导电网络，通过热收缩过程增加了屏蔽涂层的屏蔽性能且避免了过多刚性金属填料加入导致的起皱开裂，最终实现涂料的低添加高屏蔽特性。

3、然而，由于电磁屏蔽涂料是手机、显示器、打印机及各类仪表等的非金属壳体进行电磁屏蔽最为简便的一种处理方式，对于应用的电力设备而言，电力设备运作时不可避免地会发热，而电磁屏蔽涂料涂覆在壳体表面会影响电力设备的散热。故而需要研发可避免影响设备散热的电磁屏蔽涂料。

技术实现思路

1、本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，主要提供了一种电磁屏蔽粉末涂料及其制备方法，用以解决上述背景技术中提出的现有电磁屏蔽涂料会影响其应用电力设备散热的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

3、一种电磁屏蔽粉末涂料，包括以下重量份数的原料：

4、纳米二氧化硅2-4份；

5、纳米铁氧体2-3份；

6、纳米氮化铝1-2份；

7、活化碳化料3-6份；

8、改性石墨粉7-12份；

9、环氧树脂58-74份；

10、固化剂3-6份；

11、镀锡铜粉5-8份；

12、导热颗粒3-5份。

13、具体地，所述导热颗粒为氧化铝和碳化硅中的任意一种或两种的组合物。

14、进一步地，所述导热颗粒的形状为球形结构。

15、进一步地，所述导热颗粒的形状为正三菱锥结构，其制备方法为：将导热颗粒材料凝胶导入模具板的若干成型孔内，所述模具板上的成型孔为正三菱锥形，进行热处理，脱模后制得正三菱锥结构的导热颗粒。

16、具体地，所述导热颗粒的粒径为0.1-0.5mm。

17、本发明还提供了一种上述电磁屏蔽粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

18、s1、将纳米二氧化硅、纳米铁氧体、纳米氮化铝均匀分散到乙醇溶液中，并添加偶联剂，搅拌均匀后，静置处理5-8小时，再进行抽滤，水洗，干燥至恒重，得到混合填料；

19、s2、将步骤s1得到的混合填料与活化碳化料、改性石墨粉、环氧树脂、固化剂添加到搅拌机中进行搅拌，混合均匀，得到混合料；

20、s3、将步骤s2得到的混合料进行熔融挤出，得到切片，再将切片进行粉碎研磨处理，得到改性环氧树脂粉末；

21、s4、将步骤s3得到的改性环氧树脂粉末与镀锡铜粉、导热颗粒添加到搅拌机中进行搅拌，混合均匀，得到所需的磁屏蔽粉末涂料。

22、具体地，步骤s1中，搅拌时，调节温度至40-45℃，保温搅拌1-1.5小时。

23、具体地，步骤s2中，搅拌机的搅拌转速为200r/min，搅拌的温度为50-55℃。

24、具体地，步骤s3中，采用双螺杆挤出机进行熔融挤出，双螺杆挤出机中温度控制在115-120℃。

25、具体地，步骤s4中，搅拌机的搅拌转速为150r/min。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

27、(1)本发明提供的磁屏蔽粉末涂料中添加了导热颗粒和纳米氮化铝，且制备工艺中，纳米氮化铝融合在改性环氧树脂粉末中，导热颗粒最后加入混合即得粉末涂料，可以保持导热颗粒的结构和规格，在涂覆应用时，导热颗粒保持原状附着在设备表面，且其粒径与电磁屏蔽材料的涂覆厚度一致，即能够接触设备表面，并延伸至涂层表面，从而便于进行散热。可以促进导热散热效果。则本发明在具有电磁屏蔽功能的同时，还具有较好的导热散热效果，可避免涂料的应用影响设备的散热。

28、(2)本发明的优化方案中将导热颗粒制成正三菱锥结构，这样使得导热颗粒在多种变化角度下都能有一部分贴合设备表面，以提升导热效果。

29、(3)本发明提供的磁屏蔽粉末涂料中添加了纳米铁氧体和镀锡铜粉，其中，铜属于高导电率材料，对于高频电磁的干扰具有较好的屏蔽效果；铁氧体属于高导磁率材料，对于低频电磁的干扰具有较好的屏蔽效果。综合两者，使得本发明的磁屏蔽粉末涂料同时能够屏蔽高频电磁和低频电磁的干扰。

30、(4)本发明提供的磁屏蔽粉末涂料中添加了镀锡铜粉，且生产制备时，镀锡铜粉在最后与改性环氧树脂粉末和导热颗粒混合即得粉末涂料，镀锡铜粉结构未被破坏，应用时，加热固化过程中，铜颗粒表面锡层较易熔化，便于在不同的铜颗粒之间形成连接，从而便于形成导电网络体系，可提供较好的电磁屏蔽性能。

31、(5)本发明通过环氧树脂分子上的羟基赋予其反应性和黏结性，通过活化碳化料、改性石墨粉、混合填料能够起到增强涂层骨架的作用，从而能够改善提高涂层的耐热性和强韧性，本发明采用环氧树脂作为涂料基体聚合物，其能够与多种材料表面形成化学键所以具有极好的附着力，在结合其它组分的共同作用，使得制备的涂层与基材的结合力大幅度增加，进而提高了粉末涂料形成的涂层的使用寿命。

32、以下将结合具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

技术特征：

1.一种电磁屏蔽粉末涂料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：

2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽粉末涂料，其特征在于：所述导热颗粒为氧化铝和碳化硅中的任意一种或两种的组合物。

3.根据权利要求2所述的一种电磁屏蔽粉末涂料，其特征在于：所述导热颗粒的形状为球形结构。

4.根据权利要求2所述的一种电磁屏蔽粉末涂料，其特征在于：所述导热颗粒的形状为正三菱锥结构，其制备方法为：将导热颗粒材料凝胶导入模具板的若干成型孔内，所述模具板上的成型孔为正三菱锥形，进行热处理，脱模后制得正三菱锥结构的导热颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽粉末涂料，其特征在于：所述导热颗粒的粒径为0.1-0.5mm。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的电磁屏蔽粉末涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种电磁屏蔽粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤s1中，搅拌时，调节温度至40-45℃，保温搅拌1-1.5小时。

8.根据权利要求6所述的一种电磁屏蔽粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，搅拌机的搅拌转速为200r/min，搅拌的温度为50-55℃。

9.根据权利要求6所述的一种电磁屏蔽粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤s3中，采用双螺杆挤出机进行熔融挤出，双螺杆挤出机中温度控制在115-120℃。

10.根据权利要求6所述的一种电磁屏蔽粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤s4中，搅拌机的搅拌转速为150r/min。

技术总结
本发明公开了一种电磁屏蔽粉末涂料及其制备方法，属于电磁屏蔽涂料技术领域，电磁屏蔽粉末涂料包括以下重量份数的原料：纳米二氧化硅、纳米铁氧体、纳米氮化铝、纳米铁氧体、活化碳化料、改性石墨粉、环氧树脂、固化剂、镀锡铜粉、导热颗粒。制备方法为先将纳米二氧化硅、纳米铁氧体、纳米氮化铝制得混合填料；再将混合填料与活化碳化料、改性石墨粉、环氧树脂、固化剂混合均匀，得到混合料；进行熔融挤出，得到切片，再将切片进行粉碎研磨处理，得到改性环氧树脂粉末；最后与镀锡铜粉、导热颗粒混合均匀，即得到磁屏蔽粉末涂料。本发明在具有优异的电磁屏蔽性能的同时，还具有较好的导热散热效果，可避免涂料的应用影响设备的散热。

技术研发人员：张君,张立文
受保护的技术使用者：陕西盟创纳米新型材料有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/23