耐高温电磁波吸波涂料、涂层及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种耐高温电磁波吸波涂料、涂层及其制备方法与应用。所述耐高温电磁波吸波涂料包括按照质量百分比计算的如下组分：有机树脂20‑40wt％、水5‑25wt％、微孔吸波填料5‑10wt％、颜填料10‑30wt％、防沉剂1‑5wt％、分散剂0.1‑3wt％及流平剂0.1‑2wt％；其中，所述微孔吸波填料由吸波物质、玻璃粉、金属粉末和/或金属氧化物粉末及硅烷偶联剂反应获得。本发明专利技术使用的微孔吸波填料是采用低熔点玻璃物质烧结包覆吸波材料制备而成的，通过物理吸波和结构设计完成双重吸波功能，提高了材料的吸波效率，同时本发明专利技术提供的吸波涂料以及涂层对2‑18GHz频段范围内的微波具有较好的吸收效果，并且制备方法简单，成本低廉，耐高温性能以及吸波性能良好，有广泛的应用前景。

High temperature electromagnetic wave absorbing coating and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
耐高温电磁波吸波涂料、涂层及其制备方法与应用
本专利技术属于吸波材料
，具体涉及一种耐高温电磁波吸波涂料、涂层及其制备方法与应用。
技术介绍
随着科学技术的不断进步和突飞猛进的发展，电子产品的使用已经越来越广泛，在给人们带来极大的便利同时，也给人们带来了很大的困扰，继大气污染、水污染、土壤污染、噪声污染等之后，电磁波污染已经逐渐成为对人们生产和生活产生极大影响的污染之一。电磁波污染不但会影响人们的身心健康，还会影响一些设备的正常使用。因此开发防电磁波干扰物质以及吸波涂层的开发和应用也成为目前研究的热点之一。目前人们研究的吸波涂层主要集中在常温或者低温条件下的电磁波吸收或反射，而在许多生活和工业生产中电磁波的产生多发生在高温辐射的过程中，比如在发动机、航空器以及高温炉等领域，对耐高温吸波涂层的需求就较为明显。专利CN110171834A公开了一种HoFeB/Fe3O4复合吸波材料及其制备方法，该专利制备了一种HoFeB合金粉，并将其与Fe3O4粉末混合制备复合吸波材料。专利CN109049913A公开了一种基于双层超材料的耐高温雷达吸波材料及其制备方法，该专利公开的吸波材料是由内外介质层组成的双层结构的吸波材料。如何提供一种高效和广泛应用的高温吸波材料，是一个急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种耐高温电磁波吸波涂料、涂层及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种耐高温电磁波吸波涂料，其包括按照质量百分比计算的如下组分：有机树脂20-40wt％、水5-25wt％、微孔吸波填料5-10wt％、颜填料10-30wt％、防沉剂1-5wt％、分散剂0.1-3wt％及流平剂0.1-2wt％；其中，所述微孔吸波填料由吸波物质、玻璃粉、金属粉末和/或金属氧化物粉末及硅烷偶联剂反应获得。本专利技术实施例还提供了前述耐高温电磁波吸波涂料的制备方法，其包括：将分散剂、颜填料、分散剂、防沉剂依次加入水中混合搅拌20-40min，之后向混合液中依次加入微孔吸波填料、有机硅改性树脂、流平剂混合搅拌1-2h，制得耐高温电磁波吸波涂料。本专利技术实施例还提供了一种耐高温电磁波吸波涂层，所述耐高温电磁波吸波涂层由前述耐高温电磁波吸波涂料形成。进一步的，所述耐高温电磁波吸波涂层的厚度为50-200μm。本专利技术实施例还提供了前述耐高温电磁波吸波涂层的制备方法，其包括：提供前述耐高温电磁波吸波涂料；以及，将所述涂料施加于基材表面，干燥形成耐高温电磁波吸波涂层。本专利技术实施例还提供了前述耐高温电磁波吸波涂料或前述的耐高温电磁波吸波涂层于电子电器装备、家电、工业炉领域中的用途；优选为家电、工业炉等含有玻璃基材的表面吸波防护。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术将吸波物质包覆在由玻璃物质和金属或金属氧化物形成的不透明的非封闭微囊内，微囊状内容物和囊的集合形成了宏观的微孔吸波填料。应用该填料制备的吸波涂层，当电磁波发射到该涂层表面时，一方面保留了玻璃物质表面的光滑属性，可将发射到表面的电磁波部分反射回去；另一方面由于金属或金属氧化物使得玻璃呈现非透明性，又进一步可以对电磁波起到反射和阻挡作用，而当一部分透过该光滑玻璃囊壁的电磁波进入囊中后，又会被囊内所包覆的吸波物质所吸收，因此，可以通过进一步的结构设计将大部分电磁波有效地反射或者吸收掉，从而更加有效地阻挡电磁波透过整个涂层。另外该技术应用于电器行业尤其是家电、工业炉等含有玻璃基材的表面时，涂层可通过其所含的有机硅树脂或所含的玻璃物质作用，从而与含硅基材的表面结合牢固，且遇温度变化幅度较大时不会因热膨胀系数不同而导致涂层脆裂脱离基材表面(含硅物质的调节作用)，同时也可以有效阻挡辐射波对周围工作的人员造成身体健康方面的损害。具体实施方式鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例的一个方面提供了一种耐高温电磁波吸波涂料，其包括按照质量百分比计算的如下组分：有机树脂20-40wt％、水5-25wt％、微孔吸波填料5-10wt％、颜填料10-30wt％、防沉剂1-5wt％、分散剂0.1-3wt％及流平剂0.1-2wt％；其中，所述微孔吸波填料由吸波物质、玻璃粉、金属粉末和/或金属氧化物粉末及硅烷偶联剂反应获得。在一些较为具体的实施方案中，所述吸波物质包括羰基铁、四氧化三铁、石墨烯、碳化硅中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此；优选为四氧化三铁与碳化硅的混合物、羰基铁与石墨烯的混合物。进一步的，所述玻璃粉为低熔点不含铅玻璃粉。进一步的，所述玻璃粉的熔点为450-650℃，粒度为200-300目。进一步的，所述金属粉末和/或金属氧化物粉末包括铁粉、铜粉、铝粉、二氧化锰、二氧化锆、氧化铝、氧化锌中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。进一步的，所述硅烷偶联剂所含基团包括烷氧基、乙酰氧基、卤素、氨基、环氧基、乙烯基中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。进一步的，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、异丁基三乙氧基硅中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。在一些较为具体的实施方案中，所述有机树脂为有机硅改性树脂，且不限于此。进一步的，所述有机硅改性树脂包括有机硅改性环氧树脂、有机硅改性聚氨酯树脂、有机硅改性氨基树脂、有机硅改性酚醛树脂、有机硅改性丙烯酸树脂中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。在一些较为具体的实施方案中，所述颜填料包括钛白粉、炭黑、碳酸钙、滑石粉、氧化铁红中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。进一步的，所述防沉剂包括硅酸镁铝、KYC-426、气相二氧化硅、W-601聚酰胺防沉剂中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。进一步的，所述分散剂包括BYK-190、拜尔0451、EFKA-4310中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。进一步的，所述流平剂包括聚醚改性聚二甲基硅氧烷系列流平剂、聚酯改性聚二甲基硅氧烷系列流平剂中的任意一种或两种的组合，且不限于此。进一步的，所述聚醚改性聚二甲基硅氧烷系列流平剂包括BYK333、EL-2517中的任意一种或两种的组合，且不限于此。进一步的，所述聚酯改性聚二甲基硅氧烷系列流平剂包括BYK310、DH-4310、BYK-3460中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。本专利技术实施例的另一个方面还提供了前述耐高温电磁波吸波涂料的制备方法，其包括：将分散剂、颜填料、分散剂、防沉剂依次加入水中混合搅拌20-40min，之后向混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温电磁波吸波涂料，其特征在于包括按照质量百分比计算的如下组分：有机树脂20-40wt％、水5-25wt％、微孔吸波填料5-10wt％、颜填料10-30wt％、防沉剂1-5wt％、分散剂0.1-3wt％及流平剂0.1-2wt％；其中，所述微孔吸波填料由吸波物质、玻璃粉、金属粉末和/或金属氧化物粉末及硅烷偶联剂反应获得。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温电磁波吸波涂料，其特征在于包括按照质量百分比计算的如下组分：有机树脂20-40wt％、水5-25wt％、微孔吸波填料5-10wt％、颜填料10-30wt％、防沉剂1-5wt％、分散剂0.1-3wt％及流平剂0.1-2wt％；其中，所述微孔吸波填料由吸波物质、玻璃粉、金属粉末和/或金属氧化物粉末及硅烷偶联剂反应获得。


2.根据权利要求1所述的耐高温电磁波吸波涂料，其特征在于：所述吸波物质包括羰基铁、四氧化三铁、石墨烯、碳化硅中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述吸波物质包括四氧化三铁与碳化硅的混合物和/或羰基铁与石墨烯的混合物；
和/或，所述玻璃粉为低熔点不含铅玻璃粉；优选的，所述玻璃粉的熔点为450-650℃，粒度为200-300目；
和/或，所述金属粉末和/或金属氧化物粉末包括铁粉、铜粉、铝粉、二氧化锰、二氧化锆、氧化铝、氧化锌中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述硅烷偶联剂所含基团包括烷氧基、乙酰氧基、卤素、氨基、环氧基、乙烯基中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、异丁基三乙氧基硅中的任意一种或两种以上的组合。


3.根据权利要求1所述的耐高温电磁波吸波涂料，其特征在于：所述有机树脂为有机硅改性树脂；优选的，所述有机硅改性树脂包括有机硅改性环氧树脂、有机硅改性聚氨酯树脂、有机硅改性氨基树脂、有机硅改性酚醛树脂、有机硅改性丙烯酸树脂中的任意一种或两种以上的组合。


4.根据权利要求1所述的耐高温电磁波吸波涂料，其特征在于：所述颜填料包括钛白粉、炭黑、碳酸钙、滑石粉、氧化铁红中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述防沉剂包括硅酸镁铝、KYC-426、气相二氧化硅、W-601聚酰胺防沉剂中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述分散剂包括BYK-190、拜尔0451、EFKA-4310中的任意一种或两种以上的组合；
所述流平剂包括聚醚改性聚二甲基硅氧烷系列流平剂和/或聚酯改性聚二甲基硅氧烷系列流平剂；优选的，所述聚醚改性聚二甲基硅氧烷系列流平剂包括BYK333和/或EL-2517；优选的，所述聚酯改性聚二甲基硅氧烷系列流平剂包括BYK310、DH-4310、BYK-3460中的任意一种或两种以上的组合。


5.权利要求1-4中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪发，吴松，
申请(专利权)人：安徽省高泰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34