一种抗电磁屏蔽硬质涂层及其生产方法与流程

本发明涉及涂层领域，特别涉及一种抗电磁屏蔽硬质涂层及其生产方法。

背景技术：

1、伴随着科技的发展, 各种电子电气设备为社会提供高效率和便利的同时, 其产生的电磁辐射所带来的一系列问题日益严重, 已经对人们的生产和生活造成了一定的影响, 成为威胁人类健康的又一新污染源。电磁波引起的电磁干扰不仅直接影响电子设备的正常工作, 还会造成电子信息泄密,危害国家安全。电磁屏蔽材料是一种阻止电磁波的传播与扩散, 将辐射能限定在安全范围内, 减少电磁波的危害的防护材料。此外，电磁屏蔽材料能有效解决电磁波引起的电磁干扰和电磁兼容问题, 是电子设备的必需品, 对社会经济、居民生活和国防建设等具有重要意义。

2、电磁屏蔽就是利用屏蔽体对电磁能流进行反射、衰减等作用使之不能进入到屏蔽区域，事实上就是对电磁波在空间中的传播进行限制, 屏蔽体在中间就起到了至关重要的作用。目前有多种方法可以对电磁屏蔽机理进行解释, 如电磁场理论法、传输线理论法等。传输线理论由于其计算方法简便、精度高而被广泛应用。传输线理论法时将屏蔽体看成传输线的一段, 电磁波辐射场靠近屏蔽体时, 在其表面会被反射一部分, 其余一部分透射进入屏蔽体继续传输。传输过程中, 在内部的电磁波又受到了屏蔽体的衰减, 在其两个界面上发生多次反射和透射。因此根据传输线理论法可知, 传播到屏蔽体表面的电磁波屏蔽机理有以下三种情况:一是在入射表面的反射耗散; 二是没有被反射而进入屏蔽体内部的电磁波被材料吸收的耗散;三是在进入屏蔽体后的电磁波被内部材料多次反射耗散。

3、现有公开号为cn102020899b的中国专利，其公开了一种一种复合涂层电磁屏蔽涂料及其制备的复合涂层电磁屏蔽材料，所述复合涂层电磁屏蔽涂料包含具有反射功能的导电层涂料和具有吸收功能的吸波层涂料；反射层涂料组分包括：聚合物乳液、导电填料、偶联剂、消泡剂、湿润剂、成膜助剂、增稠剂和水；吸波层涂料组分包括：聚合物乳液、吸波填料、偶联剂、消泡剂、湿润剂、成膜助剂、增稠剂和水；还公开了由该涂料涂覆制备的复合涂层电磁屏蔽材料，该材料通过在基材表面先涂覆导电层涂料，待干燥后，再涂覆吸波层涂料等步骤制得；该发明采用吸波层与反射层复合的方式制备出电磁辐射屏蔽材料，有效的减少电磁辐射因反射而造成的二次污染，相比单纯的吸波涂层具有更宽的屏蔽波段；水性乳液的使用，减少了有害性挥发物的产生，保障人体安全。

4、再如现有公开号为cn104059464a的中国专利，其公开了一种电磁屏蔽复合涂层用组合物及其涂层和制作方法。本发明的电磁屏蔽复合涂层含有聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）树脂和介孔碳cmk-3。其是利用含有聚甲基丙烯酸甲酯树脂、介孔碳cmk-3和挥发性有机溶剂的组合物均匀涂覆于基底上并干燥得到的。该发明的电磁屏蔽复合涂层对x波段（8.0～12.0ghz)的电磁波具有较好的屏蔽效果，其屏蔽效果主要来自吸收电磁波，而对电磁波的反射较低。因此其不仅能对被防护体提供高效保护，且可抑制因电磁波反射而对环境造成的二次辐射污染。本发明的电磁屏蔽复合涂层用组合物可以方便地刷涂于各种形状的塑料或织物制件表面，形成电磁屏蔽复合涂层，可满足对x波段内电磁波的屏蔽要求。

5、上述的专利存在着一些优点，但是还都存在着一些缺点，如：镀层单一，无法保证可靠的抗电磁能力，无法保证具有充分的屏蔽能力，且生产工艺复杂。

技术实现思路

1、针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种抗电磁屏蔽硬质涂层及其生产方法，以解决背景技术中提到的问题。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种抗电磁屏蔽硬质涂层，包括外层、内层和底层，所述外层为镀银层，所述底层包括以下质量计组分：丙烯酸乳液100-140份、乙酰乙酸酯30-40份、环氧树脂20-50份、聚酰亚胺20-40份、聚醚酮5-10份、石墨烯10-20份、复配固化剂2-5份、活性稀释剂3-6份与填料2-5份；所述内层包括以下质量计组分：环氧树脂100-120份、聚氨酯30-40份、磁性氧化铁颗粒20-40份、成膜助剂2-8份、分散剂2-6份、交联剂2-4份、交联促进剂2-4份、醋酸乙酯5-10份、防水剂2-4份。

4、较佳的，所述交联剂为多异氰酸酯类。

5、较佳的，所述交联促进剂为有机胺类。

6、较佳的，所述防水剂为含氟防水剂。

7、本发明还提供了一种抗电磁屏蔽硬质涂层的生产方法，具体包括以下步骤：

8、s1、制备底层液：将丙烯酸乳液、乙酰乙酸酯、环氧树脂、聚酰亚胺、聚醚酮利用搅拌机搅拌均匀后，加注至反应釜内，在50-60℃下保温20-30min，之后向其中加入石墨烯、复配固化剂、活性稀释剂与填料，并加热至65-70℃，利用搅拌机进行二次搅拌；

9、s2、喷涂底层：在底层液中加入占据底层液质量10-15%的化白水，然后分三道进行喷涂，第一道为：枪头喷出扇面控制为重叠宽度1/2-1/3个扇面，喷涂间隔时间为5min-7min，控制喷涂均匀、光滑、无流柱、无咬底；第二道为：采用横喷、纵喷进行均匀覆盖；第三道为：机喷，使所喷漆膜均匀；

10、s3、修整底层：将底层在烘干房内进行烘干，控制烘干房的温度为60-70℃；修整时用400-800号水砂纸沾水湿磨整个底层，打磨动作平稳均匀，用手打磨时，打磨方向要与手指方向呈一定角度并防止出现手指痕，控制底层无桔皮、无刷痕；用漆工铲刀清除边角处残留原子灰块和其他污物，并用砂纸打磨光滑，用水冲洗干净，然后用压缩空气橡皮管吹掉水迹、晾干；

11、s4、制备内层：将环氧树脂、聚氨酯、磁性氧化铁颗粒、成膜助剂、分散剂、交联剂、交联促进剂、醋酸乙酯、防水剂加入至反应釜内，控制反应釜的温度为55-60℃，并利用搅拌机搅拌均匀；

12、s5、喷涂内层：进行两道喷涂，第一道为：控制喷枪距离为20-25cm，喷枪移动速度控制在30-35cm/s，将漆雾洒喷在底层上，喷涂后检查涂膜必须连成一片，检查无缩孔；第二道为：控制喷枪距离为30-35cm，喷枪移动速度控制在40-50cm/s，并控制喷枪移动均匀，控制不要出现跳枪、漏枪现象；

13、s6、干燥内层：在40-50℃下对内层进行干燥处理；

14、s7、涂镀外层：将真空镀膜室的真空度控制在1x10.3-1x10.8tor，并冲入充入惰性气体氙气，控制内层为阳、金属银靶材为阴极，进行真空磁溅射；在阳极与阴极之间加上高压直流电，进行辉光放电并产生等离子体，等离子体将金属银靶材的原子轰出，沉积在内层表面。

15、较佳的，所述s1中的复配固化剂为酸酐、甲阶酚醛树脂、氨基树脂、双氰胺中的一种或多种。

16、较佳的，所述s1中的活性稀释剂为环氧树脂活性稀释剂age、二甲苯、丙酮中的一种。

17、较佳的，所述s1中的填料为碳酸钙、重晶石粉、滑石粉、高岭土、多孔粉石英、白碳黑、沉淀硫酸钡中的一种或多种。

18、综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

19、本发明采用了三层的屏蔽结构，能够达到良好的屏蔽效果；其中利用外层、内层和底层能够达到良好的屏蔽效果，具有强大的抗电磁功能；当电磁波辐射场靠近屏蔽体时,其中外层中的镀银层在其表面会被反射一部分, 其余一部分透射进入屏蔽体继续传输进入内层，内层中设置了分散的磁性氧化铁颗粒，其会再次消除电磁波辐射的影响，之后极为少量的电磁波会进入底层，底层中分散的石墨烯能够再次达到屏蔽辐射的效果。