一种石墨烯屏蔽膜浆料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯屏蔽膜浆料，按重量份数计，包括以下组分：水性高分子树脂3～50份；石墨烯粉体0.1～20份；炭黑15～35份；碳纳米管0.1～2份；导电填料0.1～30份；分散剂10～30份；功能助剂0.5～5份；去离子水20～45份。该浆料通过各个组分简单的混合搅拌而成，以水性高分子树脂为载体，通过添加石墨烯结合碳纳米管和金属材料，使其自干或烘干后具备良好的屏蔽性能。

A kind of graphene shielding film slurry and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯屏蔽膜浆料及其制备方法和应用
本专利技术属于电磁屏蔽
，尤其涉及一种石墨烯屏蔽膜浆料及其制备方法和应用。
技术介绍
传统的信号传输屏蔽线(Shieldingline)是使用金属网状编织层(即为屏蔽层)把信号线包裹起来(屏蔽层需接地，将外来的干扰信号导入大地)，达到屏蔽的目的，金属网状编织层一般是红铜、镀锡铜或编铝，此类线缆存在线径粗(包括线缆中金属导电芯、内绝缘皮、填充物、PVC护套等所有材料)、重量重、价格偏高(特别是编铜线缆)和屏蔽效果不佳的缺陷，导致其使用性能较低，无法适用于使用需求较高的信号传输线缆中，尤其是信号传输要求较高的5G通讯产品。因此，专利技术人致力于设计一种屏蔽膜浆料及其制备方法和应用以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种石墨烯屏蔽膜浆料，以水性高分子树脂为载体，通过添加石墨烯结合碳纳米管和金属材料，使其自干或烘干后具备良好的屏蔽性能。本专利技术的另一目的在于：提供一种石墨烯屏蔽膜浆料的制备方法，通过简单的搅拌工艺，制备自干或烘干后具有良好屏蔽性能的石墨烯屏蔽膜浆料，降低成本，提高生产效率。本专利技术的又一个目的在于：提供一种墨烯屏蔽膜浆料在信号传输线缆的屏蔽层上的应用。为了达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种石墨烯屏蔽膜浆料，按重量份数计，包括以下组分：优选的，一种石墨烯屏蔽膜浆料，按重量份数计，包括以下组分：本专利技术的水性高分子树脂为主体成膜物，成膜时粘合并固定各种功能性材料(粉体)，同时，该高分子树脂体系为水性，具有环保和低气味的特点，且其具有极佳的柔韧性，可满足布材料的柔韧性需求。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有吸波性、屏蔽性和非常好的热传导性能。炭黑是一种无定形碳，轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10～3000㎡/g，比重1.8-2.1，具有分散性、光稳定性，可作黑色颜料。碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能，具有较高的弹性模量、高强度、良好的柔韧性、抗疲劳性、各向同性和良好的导电性能及传热性能，可以拉伸，是理想的高强度纤维材料。作为本专利技术石墨烯屏蔽膜浆料的一种改进，所述水性高分子树脂为水性丙烯酸树脂和水性PUA树脂中的任一种，或二者按质量比100:10～100复配而成。水性丙烯酸树脂是指能在水中溶解、乳化或分散的丙烯酸树脂，具有优良的光、热和化学稳定性、耐候性、耐化学药品性等。水性PUA树脂即为水性聚氨酯丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的分子中含有丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键，固化后具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，是一种综合性能优良的树脂材料。作为本专利技术石墨烯屏蔽膜浆料的一种改进，所述导电填料为镍粉、银粉和银包铜粉中的任一种或至少两种以任意比例混合而成。优选的，所述导电填料为镍粉、银粉和银包铜粉按质量比1～10:0.1～1:0.1～5混合而成。其中，镍粉为导电颜料，具有屏蔽电磁干涉及射频干涉的作用；本专利技术银粉为粉末状的单质银，其化学性质稳定，活跃性低，价格贵，导热、导电性能很好，不易受化学药品腐蚀，质软，富延展性，其反光率极高，可达99％以上。银包铜粉是一种高导电填料，其制作方法为：在一定粒径的铜粉表面，用化学镀方法，镀上不同厚度的银，即为银包铜粉，其化学性质稳定，导电性优于铜粉。作为本专利技术石墨烯屏蔽膜浆料的一种改进，所述分散剂为德国迪高tegoDispers750W。德国迪高tegoDispers750W用于增加体系对粉体的分散作用，并使其储存时稳定。作为石墨烯屏蔽膜浆料的一种改进，所述功能助剂包括防沉剂、润湿剂、流平剂和消泡剂中的至少一种；所述防沉剂为日本楠本化成DISPARLONAQ-633E；所述润湿剂为德国巴斯夫HydropalatWE3220；所述流平剂为德国BYKBYK-333；所述消泡剂为法国先创SynthronSF561。优选的，所述功能助剂包括防沉剂、润湿剂、流平剂和消泡剂，四者的质量比为2～3:1～3:1～2:1。其中，日本楠本化成DISPARLONAQ-633E用于浆料储存时，防止重粒子沉降；德国巴斯夫HydropalatWE3220的作用在于：涂布时，增加对底材润湿；德国BYKBYK-333的作用在于涂布时改善流平；法国先创SynthronSF561的作用在于：分散或涂布时，消除气泡。作为本专利技术石墨烯屏蔽膜浆料的一种改进，所述功能助剂还包括PH调节剂，所述PH调节剂为美国陶氏DOW安格斯ANGUSAMP-95，用于调节屏蔽膜浆料的PH值。优选的，所述PH调节剂的质量为所述功能助剂总量的5％～30％。为了达到上述另一目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种石墨烯屏蔽膜浆料的制备方法，包括以下步骤：S1、将所述水性高分子树脂、石墨烯粉体、炭黑、碳纳米管、导电填料、分散剂、功能助剂和去离子水加入搅拌缸中；S2、将搅拌缸放置于分散机上搅拌，以300～1200r/min的转速高速分散20～30min，制得呈碱性的石墨烯屏蔽膜浆料。作为本专利技术石墨烯屏蔽膜浆料的制备方法的一种改进，所述石墨烯屏蔽膜浆料的固含量为20％～45％，所述石墨烯屏蔽膜浆料的粘度为60～150gm，所述石墨烯屏蔽膜浆料的PH值为7.5～9.5。为了达到上述又一目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种石墨烯屏蔽膜浆料的应用，所述石墨烯屏蔽膜浆料应用于信号传输线缆的屏蔽层中，该屏蔽层的表面电阻<0.20Ω/□ASTM-D-991，其屏蔽效能为-35～-50dB。作为本专利技术石墨烯屏蔽膜浆料的应用的一种改进，所述屏蔽层的基膜为导电布，所述石墨烯屏蔽膜浆料通过浸涂工艺涂覆于所述导电布上，自干或烘干后形成所述屏蔽层，所述石墨烯屏蔽膜浆料自干或烘干后的厚度为1～3um。导电布的底材为聚酯纤维，其制作方法为：先化学沉积或金属物理转移金属镍到聚酯纤维上，在镍上再镀上高导电性的铜层，在铜层上再电镀上防氧化及防腐蚀的镍金属，形成导电布，该导电布通过铜与镍的结合形成了极佳的导电性和良好的电磁屏蔽效果。浸涂工艺为：将导电布的一头穿过装有浆料的浸涂缸的料槽后，穿过烘烤隧道，固定于收卷辊上，启动机器、开动加热，使导电布在生产线上一头放卷，一头收卷，逐次穿过浸涂缸中的浆料，机器刮去多余浆料，穿过干燥区(采用60～95摄氏度的温度烘烤3～5分钟或自干)，收卷即制得屏蔽膜，使底材原有厚度上只增加1～3um。与现有技术相比，本专利技术的石墨烯屏蔽膜浆料具有如下技术效果：以具有极佳柔韧性的水性高分子树脂为载体，通过添加石墨烯结合碳纳米管和金属材料，使屏蔽膜浆料自干或烘干后形成的屏蔽膜，相对传统线缆具备良好的屏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯屏蔽膜浆料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯屏蔽膜浆料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：





2.根据权利要求1所述的石墨烯屏蔽膜浆料，其特征在于，所述水性高分子树脂为水性丙烯酸树脂和水性PUA树脂中的任一种，或二者按质量比100:10～100复配而成。


3.根据权利要求1所述的石墨烯屏蔽膜浆料，其特征在于，所述导电填料为镍粉、银粉和银包铜粉中的任一种或至少两种以任意比例混合而成。


4.根据权利要求1所述的石墨烯屏蔽膜浆料，其特征在于，所述分散剂为德国迪高tegoDispers750W。


5.根据权利要求1所述的石墨烯屏蔽膜浆料，其特征在于，所述功能助剂包括防沉剂、润湿剂、流平剂和消泡剂中的至少一种；
所述防沉剂为日本楠本化成DISPARLONAQ-633E；
所述润湿剂为德国巴斯夫HydropalatWE3220；
所述流平剂为德国BYKBYK-333；
所述消泡剂为法国先创SynthronSF561。


6.根据权利要求5所述的石墨烯屏蔽膜浆料，其特征在于，所述功能助剂还包括PH调节剂，所述PH调节剂为美国陶氏DOW安格斯ANGUS...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐彬，周仲庆，
申请(专利权)人：东莞市鹏威能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44