一种耐高温耐候性防腐蚀电磁屏蔽涂料的制作方法
时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询
1.本发明是一种耐高温耐候性防腐蚀电磁屏蔽涂料,涉及一种电磁屏蔽涂料及其制备方法,特别是一种耐高温耐候性防腐蚀电磁屏蔽涂料及其制备方法。
背景技术:
2.本发明对防止环境的电磁污染和电子设备的电磁干扰,航天飞行器要进行整体电磁屏蔽防护提供非常好的作用。在实践中,本发明有较高的屏蔽效果,安装在舱体开口部位的复合材料结构件与其安装部位具有导电连续性。复合材料为半圆弧面结构,内壁厚度在1
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1.5mm范围内需要涂覆耐高温、防腐蚀电磁屏蔽涂料来满足宽频范围内(10khz
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40g)的屏蔽效能,屏蔽效能<
‑
40db。在高温烧蚀冲刷耐腐蚀等使用环境下提供可靠的屏蔽作用。
3.目前解决复合材料产品具有电磁屏蔽性能的方法有三种,一种方法是在复合材料表面喷涂金属涂层——铝涂层或铜涂层,金属涂层采用爆炸式喷涂,金属涂层采用爆炸式喷涂具有很高的附着力,高温条件下的屏蔽效能优异,但在高湿环境和高盐雾环境下易腐蚀,造成屏蔽效能降低。另一种方法是在复合材料内埋金属网,由于复合材料结构件非环状结构,金属网部位并不能与其他部位连接完整,造成导电性能不能连续,屏蔽效果差。第三种方法是采用具有导电功能的涂料喷涂或刷涂在复合材料产品上,这种涂料相对于金属涂层耐候性好,防腐蚀能力强,但不耐高温烧蚀,300
°
以上涂料很难满足宽频范围下的屏蔽效能要求。
4.目前可作成膜树脂基体主要为环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂,双马来酰亚胺树脂,环氧树脂粘接强度大,工艺性好,但耐热性差,且脆性较大。酚醛树脂和有机硅树脂耐热性好,有机硅树脂韧性好,附着力差,耐磨性差。酚醛树脂与有机硅树脂相比,耐热性能相当,酚醛树脂残炭更高,更适用于高温烧蚀环境。双马来酰亚胺和聚酰亚胺树脂固化温度高,受温度限制,做电磁屏蔽涂料工艺性差,不适宜大批量应用。利用不同树脂的特性,制备多树脂体系基体,与耐高温填料、导电填料、阻燃填料按一定比例配置,制备具有耐高温、高阻燃、高导电的电磁屏蔽涂料。
技术实现要素:
5.本发明目的在于提供一种耐高温耐候性防腐蚀电磁屏蔽涂料及其制备方法,以满足宽频范围内屏蔽效能要求,及解决涂料高温烧蚀环境下附着力差、高湿高盐雾环境易腐蚀的问题。
6.一种耐高温耐候性防腐蚀电磁屏蔽涂料,其组分为金属导电填料、耐高温成膜树脂、有机溶剂、固化剂和偶联剂;其中各组分的质量比为金属导电填料38%
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45%、耐高温成膜树脂8%
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12%、有机溶剂39%
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49%、固化剂4%
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8%,偶联剂1%
‑
2%;
7.其中,耐高温成膜树脂为酚醛环氧树脂;
8.所述的固化剂为芳香胺固化剂或脂肪胺固化剂;
9.其制备步骤为:
10.步骤一,按照质量比总量38%
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45%的金属导电填料、8%
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12%的耐高温成膜树脂、40%
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50%的有机溶剂,4%
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8%的固化剂、1%
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2%偶联剂比例称量、1%
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2%偶联剂五种组元备料;
11.步骤二,将按照金属导电填料和耐高温成膜树脂倒入溶剂中用分散机搅拌均匀;
12.步骤三,加入固化剂,混合均匀;
13.步骤四,过滤涂料;
14.步骤五,搅拌均匀,静置0.5h即可使用;
15.步骤六,先将偶联剂擦拭复合材料表面,将搅拌均匀的涂料涂覆在复合材料上,厚度根据使用条件确定;
16.步骤七,涂覆后固化。
17.所述的导电填料包括不同粒径的片状纳米结构的金属。
18.所述的芳香胺固化剂为二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜或二氨基二本醚,所述的脂肪胺固化剂为乙二胺或己二胺。
19.有机溶剂采用小分子酯类或醇类;所述的小分子酯类溶剂与所述的固化剂按照10:1~2配比调整。
20.偶联剂采用kh650偶联剂。
21.其中,步骤四中采用100目网筛过滤涂料,能够去除团状絮物。
22.所述的金属导电填料为纳米银或纳米镍。
23.所述的有机溶剂为乙酸乙酯溶剂或乙酸丙酯溶剂。
24.本发明的优点在于,本发明制备具有耐高温、高阻燃、高导电的电磁屏蔽涂料。本发明为满足300
°
高温环境下与复合材料的附着力大于1mpa,表面不起鼓包、不脱粘,电磁屏蔽性能良好。在常温装配环境下涂料具有一定硬度,耐磨性好。在湿度95%
‑
98%盐浓度5%条件下不腐蚀,维持稳定的电磁屏蔽性能。本发明有很高的粘接力,采用酚醛类耐高温成膜树脂实现耐高温抗烧蚀性能,耐候性抗氧化性能。
具体实施方式
25.一种耐高温耐候性防腐蚀电磁屏蔽涂料成分为导电填料、酚醛类耐高温成膜树脂、有机溶剂、固化剂。其质量比为导电填料38%
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45%、耐高温树脂8%
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12%、有机溶剂39%
‑
49%、固化剂4%
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8%,偶联剂1%
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2%。
26.其制备步骤为:
27.第一步,按照38%
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45%,8%
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12%,40%
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50%,4%
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8%,1%
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2%的比例称量导电填料、耐高温树脂、有机溶剂、固化剂、偶联剂五种组元。
28.第二步,将导电填料、耐高温树脂倒入溶剂中用分散机搅拌均匀。
29.第三步,加入固化剂,混合均匀。
30.第四步,过滤涂料。
31.第五步,搅拌均匀,静置0.5h即可使用。
32.第六步,先将偶联剂擦拭复合材料表面,将搅拌均匀的涂料涂覆在复合材料上,厚度根据使用条件确定。
33.第七部,涂覆后固化。
34.进一步的,导电填料为电磁屏蔽涂料主要成分,采用多组份不同粒径的片状纳米结构作为导电填料,形成导电网络的完整性和密实性,实现宽频范围内(10khz
‑
40g)的屏蔽效能达到<
‑
60db。
35.进一步的,使用酚醛和环氧两种组份制备成膜树脂,具有相容性好,加速涂料固化,增强耐高温性能和隔热性能。
36.进一步的,采用小分子酯类或醇类有机溶剂,与导电填料和耐高温树脂相容性好。
37.进一步的,采用小分子脂类固化剂加速涂料快速固化,小分子酯类溶剂与固化剂按照10:1配比调整,可避免曲面上的涂料产生流挂、固化不均现象,使施工表面平整、均匀、性能稳定。
38.进一步的,采用kh650偶联剂,增强涂料与基材的附着力和粘接强度。
39.进一步的,用100目网筛过滤涂料,可去除团状絮物。
40.实施例一
41.一种耐高温耐候性防腐蚀电磁屏蔽涂料,成分为导电填料、酚醛环氧树脂、乙酸乙酯溶剂、二氨基二苯甲烷固化剂和kh650偶联剂;
42.其质量比为:纳米银40%、酚醛环氧树脂12%、乙酸乙酯溶剂43%、二氨基二苯甲烷4%及kh650偶联剂1%。
43.其制备步骤为:
44.第一步,按照质量比称量纳米银40%、酚醛环氧树脂12%、乙酸乙酯溶剂43%、二氨基二苯甲烷4%、kh650偶联剂1%五种组分;
45.第二步,将纳米银、酚醛环氧树脂倒入乙酸乙酯溶剂中用分散机搅拌均匀;
46.第三步,加入二氨基二苯甲烷,混合均匀;
47.第四步,用100目网筛过滤涂料,可去除团状絮物;
48.第五步,搅拌均匀,静置0.5小时后再使用;
49.第六步,先将kh650偶联剂擦拭复合材料表面,将搅拌均匀的涂料涂覆在复合材料上,涂层厚度为1.5mm;
50.第七步,涂覆后固化。
51.实施例二:
52.一种耐高温耐候性防腐蚀电磁屏蔽涂料,成分为导电填料、酚醛环氧树脂、乙酸乙酯溶剂、二氨基二本醚固化剂,其质量比为纳米镍40%、酚醛环氧树脂12%、乙酸乙酯溶剂43%、二氨基二本醚固化剂4%,kh650偶联剂1%。
53.其制备步骤为:
54.第一步,按照质量比例称量纳米镍40%、酚醛环氧树脂12%、乙酸乙酯溶剂43%、二氨基二本醚固化剂、kh650偶联剂五种组元。
55.第二步,将纳米镍、酚醛环氧树脂倒入乙酸乙酯溶剂中用分散机搅拌均匀。
56.第三步,加入二氨基二本醚固化剂,混合均匀;
57.第四步,用100目网筛过滤涂料,可去除团状絮物;
58.第五步,搅拌均匀,静置0.5h即可使用;
59.第六步,先将kh650偶联剂擦拭复合材料表面,将搅拌均匀的涂料涂覆在复合材料上,涂层厚度为1.8mm;
60.第七步,涂覆后固化。
61.实施例三
62.一种耐高温耐候性防腐蚀电磁屏蔽涂料成分为纳米银、酚醛环氧树脂、乙酸丙酯溶剂、乙二胺和kh650偶联剂;
63.其质量比为纳米银40%、酚醛环氧树脂12%、丁二醇溶剂43%、乙二胺4%,kh650偶联剂1%。
64.其制备步骤为:
65.第一步,按照质量比例称量,纳米银40%、酚醛环氧树脂12%、乙酸丙酯溶剂43%、乙二胺和kh650偶联剂五种组元;
66.第二步,将纳米银、酚醛环氧树脂倒入乙酸乙酯溶剂中用分散机搅拌均匀;
67.第三步,加入乙二胺,混合均匀。
68.第四步,过滤涂料。
69.第五步,搅拌均匀,静置0.5h即可使用。
70.第六步,先将kh650偶联剂擦拭复合材料表面,将搅拌均匀的涂料涂覆在复合材料上,涂层厚度为1.3mm。
71.第七步,涂覆后固化。
72.实施例四
73.一种耐高温耐候性防腐蚀电磁屏蔽涂料,成分为导电填料、酚醛环氧树脂、乙酸乙酯溶剂、二氨基二苯甲烷固化剂和kh650偶联剂;
74.其质量比为:纳米银39%、酚醛环氧树脂10%、乙酸乙酯溶剂45%、二氨基二苯甲烷5%及kh650偶联剂1%。
75.其制备步骤为:
76.第一步,按照质量比称量纳米银39%、酚醛环氧树脂10%、乙酸乙酯溶剂45%、二氨基二苯甲烷5%、kh650偶联剂1%五种组分;
77.第二步,将纳米银、酚醛环氧树脂倒入乙酸乙酯溶剂中用分散机搅拌均匀;
78.第三步,加入二氨基二苯甲烷,混合均匀;
79.第四步,用100目网筛过滤涂料,可去除团状絮物;
80.第五步,搅拌均匀,静置0.5小时后再使用;
81.第六步,先将kh650偶联剂擦拭复合材料表面,将搅拌均匀的涂料涂覆在复合材料上,涂层厚度为1.0mm;
82.第七步,涂覆后固化。
83.实施例五:
84.一种耐高温耐候性防腐蚀电磁屏蔽涂料,成分为导电填料、酚醛环氧树脂、乙酸丙酯溶剂、二氨基二苯砜固化剂,其质量比为纳米镍42%、酚醛环氧树脂11%、乙酸丙酯溶剂40%、二氨基二苯砜固化剂5.2%,kh650偶联剂1.8%。
85.其制备步骤为:
86.第一步,将纳米镍42%、酚醛环氧树脂11%、乙酸丙酯溶剂40%、二氨基二苯砜固化剂5.8%、kh650偶联剂1.8%五种组元。
87.第二步,将纳米镍、酚醛环氧树脂倒入乙酸乙酯溶剂中用分散机搅拌均匀。
88.第三步,加入二氨基二苯砜固化剂,混合均匀;
89.第四步,用100目网筛过滤涂料,可去除团状絮物;
90.第五步,搅拌均匀,静置0.5h即可使用;
91.第六步,先将kh650偶联剂擦拭复合材料表面,将搅拌均匀的涂料涂覆在复合材料上,涂层厚度为2mm;
92.第七步,涂覆后固化。