[发明专利]一种电磁屏蔽涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种屏蔽涂料及其制备方法和应用。所述屏蔽涂料由甲、乙组分按照摩尔比(‑OH)_甲：(‑NCO)_乙＝1:1混合而成；其中所述甲组分由包括如下重量份的原料制得：25‑55份的氟改性丙烯酸树脂、5‑25份的弹性聚酯树脂、20‑30份的电磁屏蔽填料、1.5～4份的助剂及5～10份的混合溶剂；所述乙组分为异氰酸酯。所得电磁屏蔽涂层兼具导电和导磁特性，电磁屏蔽响应频段宽；所得电磁屏蔽涂层密度较小，复合轻量化发展方向；该涂料施工方便，可刷涂、喷涂、辊涂。

技术领域

本发明涉及一种轨道车辆用轻质高效石墨烯基电磁屏蔽涂料及其制备方法，属于功能材料技术领域。

背景技术

电磁屏蔽涂料通过对入射电磁波的反射、吸收和多重反射，使得入射电磁波能量大幅缩减，起到电磁屏蔽作用。现有电磁屏蔽涂料主要为导电涂料，所加导电性填料一般是金、银、铜、镍等金属粉末以及炭黑、石墨等非金属粉末。金粉和银粉的导电性和化学稳定性好，已经在航天器、飞机、船舶等关键电子设备上得到应用，但价格昂贵、密度较大，大面积使用受到限制。铜粉和镍粉的性能与银相近，但易氧化，导电性不稳定，所配置的电磁屏蔽涂料耐久性较差。炭黑、石墨粉末作为导电填料，其分散性好，价格低廉，但导电性较差。

CN 201510896392.9公开了一种电磁屏蔽涂层的制备方法，以非金属部件为应用对象，采用石墨烯和导电炭黑为功能填料，制备出基于高导电石墨烯功能填料的轻质、长效、系列化电磁屏蔽涂层材料，不仅能有效提升装备的电磁防护能力，而且也能满足装备轻量化的需求，但该电磁屏蔽涂层主要针对高频电磁屏蔽。CN 201010561198.2公开了一种复合涂层电磁屏蔽涂料及其制备的复合涂层电磁屏蔽材料，所述复合涂层电磁屏蔽涂料包含具有反射功能的导电层涂料和具有吸收功能的吸波层涂料。但是该电磁屏蔽涂料以镍粉作为导电填料，以普通磁粉作为导磁填料，密度很大，而且容易氧化而影响涂层服役寿命。CN201611243277.2公开了一种改性石墨烯电磁屏蔽涂料，其包括改性石墨烯浆料、树脂、颜填料、助剂及溶剂，所述改性石墨烯浆料包括采用改性剂对石墨烯进行改性得到的改性石墨烯，所述改性剂为具有大π键共轭结构的有机分子，所述树脂为丙烯酸树脂。但是该方法所得电磁屏蔽填料主要发挥电损耗作用，仅对中高频具有屏蔽效果，对中低频段的磁场屏蔽效能有限。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种轨道车辆用轻质高效石墨烯基电磁屏蔽涂料及其制备方法，通过采用具有一定弹性的聚酯树脂及耐候性能优异的氟改性羟基丙烯酸树脂为基料，添加铁氧体/石墨烯复合电磁屏蔽填料和少量银纤维作为填料，使涂层具有导电和导磁特性，从而提高涂层的电磁屏蔽性能。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种电磁屏蔽涂料，由甲、乙组分按照摩尔比(-OH)_甲：(-NCO)_乙＝1:1混合而成；

其中，甲组分由包括如下重量份的原料制得：氟碳树脂25-55份，弹性聚酯树脂5-25份，电磁屏蔽填料20-30份，助剂1.5～4份，混合溶剂5～10份；

乙组分选自异氰酸酯。

所述氟碳树脂为一种接枝氟原子的乙烯聚合物；优选为GK570、聚三氟氯乙烯/乙烯基醚树脂FEVE。其不仅具有很好的耐候性，而且具有低表面能的特性，可赋予涂层良好的耐沾污性。

所述弹性聚酯树脂为弹性聚酯改性丙烯酸树脂，其分子式中含有不规整的、相对分子质量大的多元醇及长链脂肪酸；优选为FTH弹性树脂。

所述电磁屏蔽填料为铁氧体/石墨烯复合材料，或铁氧体/石墨烯复合材料和银纤维的组合。