一种电磁波屏蔽材料及其制备方法技术

本申请公开了一种电磁波屏蔽材料及其制备方法，属于电磁波屏蔽技术领域。所述屏蔽材料包括以下重量份的组分：8289型不饱和聚酯树脂60‑70份；8955型低收缩树脂30‑40份；固化剂1‑2份；阻聚剂0.2‑0.3份；偶联剂0.4‑0.6份；溶剂5‑7份；石墨烯4‑6份；石墨200‑300份；脱模剂4‑6份；短切碳纤维20‑40份。本申请首先将8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂混合得到树脂糊；然后将石墨烯和石墨混合获得粉体料，再将树脂糊与粉体料混合得到混合料膏体；最后向混合料膏体中加入短切碳纤维即得。本申请的电磁波屏蔽材料电磁屏蔽效果好，成本较低，且材料整体自重小，可灵活调节电导率。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁波屏蔽材料及其制备方法
本申请涉及一种电磁波屏蔽
，特别涉及一种电磁波屏蔽材料及其制备方法。
技术介绍
电磁波作为信息的载体可应用于通信、广播、电视等领域，同时还可以作为探求未知物质世界的手段用于雷达、导航、遥感遥测等领域，对人类文明与社会发展具有重要的意义。随着科学技术的发展，越来越多的电磁波的应用被发现，但电磁波在造福人类的同时也给环境带来污染，电磁波成为继大气污染、噪音污染和水污染后的又一大污染问题，虽然电磁波对环境的影响没有前三者易于发觉，但在电器种类多样而且提倡健康生活的今天也越来越被人们重视。人类生存环境中的电磁辐射污染主要来自人为因素，包括电、手机、WIFI等产生的辐射，越发达的国家和地区，电子和电气设备应用越广泛，电磁辐射污染的可能性就越大。特别在城市中，通信天线、通信基站、广播电视发射塔等随处可见，成为电磁污染的主要源头。电磁波屏蔽主要是抑制10kHz以上交变电磁波的干扰，采用电磁波屏蔽材料制作的接地良好的屏蔽体可对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波进行能量吸收(涡流损耗)、能量反射(电磁波在屏蔽体上的界面反射)和能量抵消(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波)。所以，可以用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散，或将接收电路、设备或系统包围起来，防止受到外界电磁场的影响，从而达到控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射的目的。目前，最常用的导电型电磁波屏蔽材料包括金属系电磁屏蔽材料、碳系电磁屏蔽材料和导电高分子电磁波屏蔽材料。金属系电磁屏蔽材料虽然具有良好的屏蔽性能，但其密度大，添加量大，导致屏蔽材料本身自重大，而且容易从成型基体中析出；而碳系电磁屏蔽材料虽然价格低廉、密度小，但导电性相对差一些且不稳定，还存在难分散、易絮凝等缺点，影响了屏蔽体的屏蔽性能；导电高分子电磁波屏蔽材料具有质量轻、易加工成型、电阻率低等特点，但成本高，大规模应用开发受到限制。所以，目前的电磁波屏蔽材料在屏蔽性、成本等方面还有待改进。
技术实现思路
针对现有技术存在的电磁波屏蔽材料的屏蔽性能和成本不能平衡的问题，本申请的目的一是提供一种电磁波屏蔽材料，其具有很好的电磁屏蔽效果，且成本较低。本申请的目的二是提供一种电磁波屏蔽材料的制备方法，其制备方法简单，生产设备通用易获得，适合大规模工业化生产。本申请上述第一个技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电磁波屏蔽材料，包括以下重量份的组分：8289型不饱和聚酯树脂60-70份；8955型低收缩树脂30-40份；固化剂1-2份；阻聚剂0.2-0.3份；偶联剂0.4-0.6份；溶剂5-7份；石墨烯4-6份；石墨200-300份；脱模剂4-6份；短切碳纤维20-40份。通过采用上述技术方案，本申请的8289型不饱和聚酯树脂结构中具有大共轭π电子体系，能够很好的传导电流，而且8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂在固化剂的作用下可交联成网状结构形成导电载体，石墨烯和石墨可均匀的分散在网状结构中，石墨烯的超导性可弥补石墨导电性略差和不稳定的缺陷，使整个结构具有良好的电磁屏蔽性能。另外，本申请8955型低收缩树脂的加入可以降低树脂的固化收缩率，从而防止由于体积收缩产生的内部应力导致的成品开裂。本申请还加入短切碳纤维，碳纤维具有密度小、长径比大、化学稳定性好等优点，最重要的是，碳纤维的加入还能够与石墨烯和石墨形成导电网络，进一步提升本申请电磁波屏蔽材料的屏蔽性能。本申请采用的上述成分成本低廉、原材料容易获得，为大规模生产奠定了基础，而且材料整体自重小，满足现代电子产品质量轻的要求，应用范围广阔。优选的，一种电磁波屏蔽材料，包括以下重量份的组分：8289型不饱和聚酯树脂64份；8955型低收缩树脂36份；固化剂1.25份；阻聚剂0.25份；偶联剂0.5份；溶剂6份；石墨烯5份；石墨250份；脱模剂5份；短切碳纤维30份。优选的，所述阻聚剂选用对苯醌，所述对苯醌为采用苯乙烯稀释的质量浓度10%的对苯醌溶液。通过采用上述技术方案，本申请加入少量的对苯醌作为阻聚剂，对苯醌可以与链自由基反应，形成非自由基物质或不能引发的低活性自由基，从而降低8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂的聚合速度，可以防止二者过快聚合导致的其他成分在整个体系中分散性和均一性降低。优选的，所述固化剂选用过氧化苯甲酸叔丁酯。通过采用上述技术方案，本申请在体系中加入过氧化苯甲酸叔丁酯可以引发8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂发生聚合反应，从而交联成网状结构，为石墨和石墨烯附着提供基体。优选的，所述脱模剂选用硬脂酸锌脱模剂。通过采用上述技术方案，由于硬脂酸锌具有良好的润滑性，所以本申请采用硬脂酸锌作为脱模剂，脱模效果良好。优选的，本申请的偶联剂选用硅烷偶联剂KH-570。通过采用上述技术方案，本申请的偶联剂选用最常用的硅烷偶联剂KH-570，硅烷偶联剂KH-570可以使石墨、石墨烯与8289型不饱和聚酯树脂和8955型低收缩树脂偶联，提高电磁波屏蔽材料的机械强度和电性能。优选的，本申请的溶剂选用苯乙烯。优选的，短切碳纤维的长度为3mm。通过采用上述技术方案，虽然相同填充量的碳纤维屏蔽材料长径比越大，材料的屏蔽效果越好，但是本申请选用长度为3mm的短切碳纤维，其既可以最大限度的提高屏蔽材料的屏蔽性能，又可以降低生产成本，达到性能和成本的平衡。优选的，所述石墨为Fe3+Yb3+改性石墨，所述Fe3+Yb3+改性石墨的制备方法如下：将硝酸铁和硝酸镱溶于水，Fe3+与Yb3+的物质的量比为(80-120):1；然后向上述混合液中加入氧化石墨粉末，干燥、研磨后得到FeYb/氧化石墨复合物，硝酸铁和氧化石墨粉末的质量比为1:(10-15)；再将FeYb/氧化石墨复合物缓慢升温至300-400℃后，通入H2，在H2中还原处理8-12h，得到Fe3+Yb3+改性石墨。通过采用上述技术方案，本申请在石墨上负载Fe3+Yb3+，Fe3+的电导率较高，将其负载在石墨上，可以提高石墨的电导率，从而提高石墨的导电稳定性；同时，石墨上还负载Yb3+，Yb3+是一种稀土元素，Yb3+的加入能更好的协同Fe3+提高材料的导电率以及提高材料的吸波性能，从而进一步提升电磁波屏蔽材料的电磁屏蔽性。优选的，所述电磁波屏蔽材料中还包括聚吡咯0.1-0.15份、导电玻璃纤维6-10份、纳米钡铁氧体8-12份。通过采用上述技术方案，本申请在导电体系中进一步加入聚吡咯、导电玻璃纤维和纳米钡铁氧体，三种物质可均匀的分布在导电载体上，形成一张更加致密的导电网络，从而进一步提高材料的电磁屏蔽性能。其中，聚吡咯分子内有大的线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁波屏蔽材料，其特征在于：包括以下重量份的组分：/n8289型不饱和聚酯树脂 60-70份；/n8955型低收缩树脂 30-40份；/n固化剂 1-2份；/n阻聚剂 0.2-0.3份；/n偶联剂 0.4-0.6份；/n溶剂 5-7份；/n石墨烯 4-6份；/n石墨 200-300份；/n脱模剂 4-6份；/n短切碳纤维 20-40份。/n

【技术特征摘要】
1.一种电磁波屏蔽材料，其特征在于：包括以下重量份的组分：
8289型不饱和聚酯树脂60-70份；
8955型低收缩树脂30-40份；
固化剂1-2份；
阻聚剂0.2-0.3份；
偶联剂0.4-0.6份；
溶剂5-7份；
石墨烯4-6份；
石墨200-300份；
脱模剂4-6份；
短切碳纤维20-40份。


2.根据权利要求1所述的一种电磁波屏蔽材料，其特征在于：包括以下重量份的组分：
8289型不饱和聚酯树脂64份；
8955型低收缩树脂36份；
固化剂1.25份；
阻聚剂0.25份；
偶联剂0.5份；
溶剂6份；
石墨烯5份；
石墨250份；
脱模剂5份；
短切碳纤维30份。


3.根据权利要求1或2所述的一种电磁波屏蔽材料，其特征在于：所述阻聚剂选用对苯醌，所述对苯醌为采用苯乙烯稀释的质量浓度10%的对苯醌溶液。


4.根据权利要求1或2所述的一种电磁波屏蔽材料，其特征在于：所述石墨为Fe3+Yb3+改性石墨，所述Fe3+Yb3+改性石墨的制备方法如下：将硝酸铁和硝酸镱溶于水，Fe3+与Yb3+的物质的量比为(80-120):1；然后向上述混合液中加入氧化石墨粉末，干燥、研磨后得到FeYb/氧化石墨复合物，硝酸铁和氧化石墨粉末的质量比为1:(10-15)；再将FeYb/氧化石墨复合物缓慢升温至300-400℃后，通入H2，在H2中还原处理8-12h，得到Fe3+Yb3+改...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗泽阳，
申请(专利权)人：深圳市风采新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44