[发明专利]电磁屏蔽导电涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁屏蔽导电涂料及其制备方法，属于化工技术领域。

背景技术

导电涂料是电导率在10^-10S/cm以上，具有传导电流和排除积累静电荷能力的涂料。该涂料一般含有基体树脂、溶剂和导电物质，可以在基材上形成导电涂层。一方面可以防止环境中电磁波辐射对电子产品信号的干扰，是电子产品的信号保真、稳定；另一方面可以防止电子产品对环境的电磁波辐射污染，是电子产品的信号保密。该涂料作为一种流体材料，具有制备方法简单、成本低廉、可以方便地喷涂或刷涂于各种形状的塑料制品表面，形成导电的电磁屏蔽涂层，从而达到电磁屏蔽的目的等优点，广泛应用于电子元件和线路板印刷、建筑业、运输及军事、航空航天等领域，成为目前应用最广泛的电磁屏蔽材料。

随着电子技术的迅速发展，电子线路、电子元件已经达到高度集成化、功能化、数字化和高频化，正因为如此，导致电磁干扰日益严重，需要通过采取屏蔽电磁干扰的方法来减少电磁干扰所带来的危害。鉴于此，中国专利申请号200610157784.4公开了一种导电涂料及其制备方法，其组成包括成膜物质30～55%，导电涂料助剂1～10%，导电涂料（银粉、铜粉或者二者混合）15～30%，混合稀释剂40～69%，所述的成膜物质是树脂，包括环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、氟碳树脂或IPN树脂中的一种或几种。但银粉成本较高，铜粉易氧化，限制了其应用。中国专利申请号200710034219.3公开了一种复合导电涂料的制备方法，其组成为20～45%的SSB（Sb/SnO₂/BaSO₄）复合导电粉末，27～43%的成膜物质及助剂。该涂料耐磨擦抗冲击好，但制作工艺复杂，且成本较高。中国专利（CN1060858A）公开了一种金属底材用烘烤型导电涂料及其制备方法，该涂料成膜物质中直接含固化物，导电粉体采用石墨和经无机物掺杂且硅氧化物包覆的金属导电粉的混合物。该导电涂料由于采用硅氧化物包覆，所以导电性差，且成膜介质中含固化物，稳定性差。同时固化过程中需要烘烤温度大于140o，施工环境要求高，仅适合于金属底材或耐高温材料表面涂覆。

中国专利申请号200510025782.5公开了一种新型导电涂料及其制备方法，该专利涂料采用的导电粉为钛混合价氧化物和钨混合剂氧化物；中国专利申请号200510028828.9公开了一种导电涂料的制备方法，该涂料采用混合价的钼氧化物和混合剂锡氧化物为导电介质；中国专利申请号200610047819.9公布了一种基于TiB₂的导电涂料及其制备方法和应用。该导电涂料仅仅采用TiB₂和碳素类填料作为导电粉体。这三种导电涂料均采用贵金属，成本高，且导电性差。同时这些导电涂料在制备过程中均已把稀释剂加入。

电子产品工作时所发射的电磁波会引起互相干扰、泄露信息以及对一定距离的人员造成电磁辐射污染。电子产品的外壳一般采用高分子材料代替金属制作，不能起到电磁屏蔽的作用。制作一种高性能电磁屏蔽涂料已成为很多企业研究的重点。已有技术电磁屏蔽导电涂料使用贵金属或银作为导电基料，其不足之处是，所用的贵金属较多，生产成本较高。

电子浆料一般由功能性粉体和有机载体组成。功能性粉体是电子浆料的功能性成分，在导电性浆料中一般为银粉、铜粉等良导电金属的粉末。有机载体是浆料中起辅助作用的成分，其主要有树枝粘接剂和溶剂组成，树枝粘接剂和溶剂分别在干燥和烧结过程中从形成的浆料涂层中分解或直接挥发出来，虽然有机载体并没有在最终形成的功能性涂层中发挥作用，但它是形成浆料涂层并保证浆料涂层其具有特定的功能关键，它直接影响着浆料的施工过程和储存性能。

当功能性粉体按照一定的方式分散到有机载体中，无机粉体粒子会在浆料的储存过程中发生团聚而沉降。为防止沉降过程的发生，可通过增加浆料中树脂的含量或者加入增稠剂来提高浆料的整体粘度，但是这将会对浆料的施工过程带来麻烦并造成成本的提高；此外，也可以通过对功能性粉体进行表面处理，增加粉体粒子之间的相互排斥作用，这也会使加工过程及成本增加。另外，在浆料涂层的烧结过程中，有机树脂会在达到最终的烧结温度之前分解，一般有机树脂的热膨胀系数高于无机粉体粒子，这样，在达到分解温度之前树脂所占据的无机粉体粒子之间的间隙会增大，若有机树脂的分解温度范围窄，则有机树脂分解时会造成无机粉体粒子之间的间隙大，无法被有效填充，会在最终形成的涂层中形成气泡、针孔等缺陷，造成涂层电气性能的降低。

发明内容