金属-片状石墨烯粉末及含有其的电磁波屏蔽用涂料组合物制造技术

技术编号:10689858 阅读:287 留言:0更新日期:2014-11-26 18:16
本发明专利技术涉及一种金属-石墨烯粉末及含有该金属-石墨烯粉末的电磁波屏蔽用涂料组合物,更具体地讲涉及:一种石墨烯粉末,其为结合有作为导电性材料的金属的纳米单位片状结构;以及,电磁波屏蔽用涂料组合物,其含有该石墨烯粉末,从而电导率特性、与下部基板的粘接力、涂布特性、屏蔽特性等均优良。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种金属-石墨烯粉末及含有该金属-石墨烯粉末的电磁波屏蔽用涂料组合物,更具体地讲涉及:一种石墨烯粉末,其为结合有作为导电性材料的金属的纳米单位片状结构;以及,电磁波屏蔽用涂料组合物,其含有该石墨烯粉末,从而电导率特性、与下部基板的粘接力、涂布特性、屏蔽特性等均优良。【专利说明】金属-片状石墨烯粉末及含有其的电磁波屏蔽用涂料组合物
本专利技术涉及一种金属-片状石墨烯(graphene)粉末及含有其的电磁波屏蔽用涂料(coating)组合物,更具体地讲涉及:一种石墨烯粉末,其为作为导电性材料在表面结合有金属的片状结构;以及,导电性涂料组合物,其含有所述石墨烯粉末,从而电导率特性、与下部基板的粘接力、涂布特性、屏蔽特性等均优良。
技术介绍
一般来讲电磁波是指,包括由在我们周边使用的电气/电子产品所产生的电场和磁场的电/磁波,其会导致各种危害。作为那种例子,电磁波因发送和接收信号设备之间的电波相互干扰,会产生噪声并导致内部电子产品的效率降低、使用寿命的缩短、电子设备之间的干扰,随着最近的高性能、高密度、高集成化,在深刻地探讨这些问题。 而且,电磁波对人体也带来影响,较弱的电磁波在波及人体时起着使全身或局部体温上升的发热作用,且起着体内感应的电流刺激神经系统的作用。在严重的情况下,较强的电磁波有可能引发心脏疾病和血液的化学变化而影响人体。 对于这种有害的电磁波,在加强屏蔽标准,并且加强对电磁干扰(Electromagnetic i nterference, EMI)放射的限制,因而就屏蔽对策而言,不仅在各种电子设备和零部件,在电动车也在成为重要的课题。 旨在防范这种电磁波的危害的方法之一就是电磁波屏蔽涂布剂,通常是将金属粉末即镍、铜、银等分散在丙烯酸类、氨基甲酸酯(urethane)、环氧树脂等粘合剂(binder)中而产品化为涂布剂。这种产品主要利用喷涂(spray coating)而进行涂布,因较容易的工艺而具有可涂布在多种材料上的优点,且根据金属含量可调节电导率。 最近要求喷雾(spray)用电磁波屏蔽涂布剂高性能化,尤其随着环保倾向在减少有机溶剂的含量而逐渐在水性化。这种喷涂方法是在基板上喷涂含有高分子量的水性粘合剂和导电性粉末的混合物的涂布液,由喷涂而获得的导电性涂膜须确保优秀的导电特性、基体附着性、耐磨性、耐环境性等。 然而,就喷涂的缺点而言,电阻高于电镀及蒸镀法,且涂膜的厚度较厚,通常为30 μ m左右,因而涂布时有可能对均匀性带来问题。而且,另据报道,在除了银之外的金属粉末的情况下,经过较长一段时间之后屏蔽效果因氧化而减少,因此使用受到限制。 由于这种缺点,通常主要使用银作为金属粉末而能够解决金属氧化问题、高电阻问题等,但最近银原材料价格在暴涨,因而现状是以银为原料的市场在相对较大程度地萎缩。 因此,有必要开发能够克服基于这种金属粉末的导电性屏蔽用涂料组合物的缺点且能够采用较高的操作性等长处的材料,作为对此的替代物质,最多地探讨的是基于碳的物质。 为了替代这种金属粉末,公开专利2009-0057726号明示了将树脂和碳纳米管溶解在溶剂中并经超声波处理之后,利用挤压机制备高分子/碳纳米管复合物而制备电磁波屏蔽效率优良的复合物的方法。这种利用碳纳米管的方法,因碳纳米管的特性,即便以较少的量也增大纳米管间接触的几率而示出电导率,但若在挤压过程中出现取向性,则存在电导率的均匀性下降且不能示出所期望的电导率的缺点。 而且,公开专利10-2011-0078265号明示了包含树脂和在纤维状碳上涂布有金属的形态的金属复合物的、具有电磁波屏蔽特性的热塑性树脂组合物。在纤维状碳上涂布有金属的形态具有能够确保优良的电导率且能够确保较高的屏蔽效率的优点。但是,纤维状的碳在制成涂料组合物时,不易实现分散稳定性及喷涂,因而存在工艺性降低的缺点。
技术实现思路
技术问题 为了解决如上所述的问题,本专利技术其目的在于提供一种克服现有基于碳的物质的缺点且能够替代金属粉末的石墨烯原材料及适用了该石墨烯原材料的电磁波屏蔽用涂料组合物。 而且,本专利技术其目的在于提供一种利用了上述涂料组合物的电磁波屏蔽方法及由上述屏蔽方法所制备的电磁波屏蔽用品。 技术解决方法 为了达到上述目的,本专利技术提供一种在表面结合有金属的片状石墨烯粉末。 而且,本专利技术提供一种电磁波屏蔽用涂料组合物,其特征在于,包含: a)表面结合有金属的片状石墨烯粉末; b)粘合剂树脂;以及, c)溶剂。 而且,本专利技术提供一种电磁波屏蔽方法,其特征在于,在基体材料上涂布上述涂料组合物。 而且,本专利技术提供一种由上述电磁波屏蔽方法所制备的电磁波屏蔽用品。 有利效果 替代现有基于金属粉末的电磁波屏蔽用涂料组合物的、根据本专利技术的金属-片状石墨烯粉末及包含该金属-片状石墨烯粉末的电磁波屏蔽用涂料组合物,以较少的含量也能够带来高的电磁波屏蔽效率,且分散性、保管稳定性、以及喷涂工艺性也优良,能够将因氧化而降低性能的危险防患于未然,且化学稳定性优良、费用低廉,因而能够广泛应用于诸多应用领域。 【具体实施方式】 本专利技术提供一种在表面结合有金属的片状石墨烯粉末。根据本专利技术的表面结合有金属的片状石墨烯粉末作为导电性物质能够适用于多种电子材料领域。 具体地讲,根据本专利技术的金属-片状石墨烯粉末是金属结合在片状石墨烯粉末的表面而成,本专利技术中所使用的片状石墨烯粉末具有单张石墨烯层层结合的片状结构,厚度为5-100nm,且X轴和Y轴的大小各自独立地为5_40 μ m。而且,比表面积优选为100m2/mg以上,最好为100-500m2/mg。落在上述范围内的情况下,能够同时满足电磁波屏蔽能力、适用于涂料组合物时的分散性、保管稳定性、以及喷涂性。 —般来讲,石墨烯粉末由于是片状因而沿横轴的电导率优良,但在片状的纵轴由于各二维片状叠合使得接触电阻变大,导致电导率降低。为了克服这一部分,在本专利技术中将金属结合于片状石墨烯粉末以减少接触电阻。 在本专利技术中,片状石墨烯粉末可以使用市场销售的石墨烯粉末,但作为一例还可使用Angstron公司(美国)的N002、N006, N008, XG Science公司(美国)的C5OO系列等。 将金属结合在片状石墨烯粉末的方法,可以将金属前体与表面已氧化的片状石墨烯粉末一起同时以湿法合成而得到。已氧化的石墨烯粉末的表面在各种官能团中羧基(carboxyl)居多。这种羧基由于能够容易与金属螯合(chelating),因而金属前体通过简单的混合工艺就能结合在石墨烯表面。这样以金属前体形态附着在已氧化的石墨烯粉末表面的金属通过前处理和还原工艺被还原,使得石墨烯表面的羧酸根阴离子(C00_)与金属颗粒形成弱结合,从而能够得到在自然地还原的片状石墨烯粉末表面结合有纳米金属颗粒的形态的颗粒。上述金属前体可以使用能够适用于湿法合成的通常的金属前体,优选为银、镍、或铜前体。 在本专利技术的表面结合有金属的片状石墨烯粉末中,金属:石墨烯含量之比最好以重量比为 10-90%:90-10%。 根据本专利技术的结合有金属的片状石墨烯粉末,作为导电性材料可用于多个领域,作为一例,可用于电磁波屏蔽用涂料组合物本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种表面结合有金属的片状石墨烯粉末。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:李升爀李圣贤刘炫硕柳官泰韩住炅金圣培
申请(专利权)人:东进世美肯株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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