一種電磁屏蔽纖維布及其製備方法與流程
2023-04-28 14:41:47
本發明涉及吸波材料技術領域，具體涉及一種電磁屏蔽纖維布及其製備方法。
背景技術：
隨著科學技術和電子信息工業的迅速發展，各種電子、電器設備已經遍及人們生活和工作的各個領域，高科技的設備帶給人們生活、工作便利的同時，也產生了一種新的社會危害，即電磁輻射汙染。
同樣，電磁輻射對電子產品有著不可低估的影響。隨著電子產品的微型化、集成化、輕量化和數位化的發展，導致日常使用的電子產品很容易受內部和外界電磁波幹擾而出現誤動、圖像障礙以及聲音障礙等問題，如果影響嚴重則會產生民航導航失誤及電腦控制生產流水線、工具機失控等事件。
因此需要採取必要的措施來消除或減少電磁輻射影響，最有效的就是對產生的電磁輻射進行電磁波屏蔽。
傳統的電磁屏蔽材料主要是金屬或金屬網，具有密度高、成本高、安裝和使用複雜、適用性差等缺陷，限制了其在電磁屏蔽材料中的廣泛應用。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在於提供一種名稱。
為達到以上目的，本發明採取的技術方案是：
一種電磁屏蔽纖維布，其特徵在於：包括至少一層玻璃纖維布、塗抹在所述玻璃纖維布兩側的電磁屏蔽塗料，所述電磁屏蔽塗料由溶質部分和溶劑部分組成，所述溶質部分由電磁波吸收劑、樹脂、樹脂固化劑組成，所述溶劑部分為稀釋劑。
在上述技術方案的基礎上，電磁屏蔽纖維布包括多層所述玻璃纖維布，每層所述玻璃纖維布兩側均塗抹有所述電磁屏蔽塗料，相鄰兩層所述玻璃纖維布通過結構膠膜粘接。
在上述技術方案的基礎上，按質量份計，每100份所述溶質部分，包括電磁波吸收劑5～50份、樹脂固化劑5～35份、餘量為樹脂，所述溶質部分與溶劑部分比值為1:1～2。
在上述技術方案的基礎上，所述電磁波吸收劑至少包括導電炭黑、碳納米管或短切碳纖維中的一種。
在上述技術方案的基礎上，所述樹脂為環氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯酯樹脂、氰酸酯樹脂或雙馬來醯亞胺樹脂。
在上述技術方案的基礎上，所述樹脂固化劑為胺類固化劑或酸酐類固化劑。
在上述技術方案的基礎上，所述稀釋劑由二甲苯、環己酮、正丁醇和丙酮配製而成。
本發明還提供了一種上述電磁屏蔽纖維布的製備方法，包括如下步驟：
S1：按照一定比例稱取電磁波吸收劑、樹脂和稀釋劑，混合攪拌，然後加入適量的樹脂固化劑，高速攪拌，製成電磁屏蔽塗料；
S2：在玻璃纖維布上噴塗適量的所述電磁屏蔽塗料，室溫放置一段時間後轉移到烘箱中進行固化，待固化完成後，自然冷卻至室溫，製成電磁屏蔽纖維布。
在上述技術方案的基礎上，每180×180mm尺寸的玻璃纖維布上噴塗2～16g的所述電磁屏蔽塗料。
在上述技術方案的基礎上，在多層玻璃纖維布上均噴塗所述電磁屏蔽塗料，然後將多層玻璃纖維布進行複合，且相鄰兩層玻璃纖維布通過結構膠膜粘接。
與現有技術相比，本發明的優點在於：
(1)本發明的電磁屏蔽纖維布包括玻璃纖維布和電磁屏蔽塗料，面密度低，成本低，屏蔽性能好，柔韌性好，耐腐蝕強，安裝和使用方便，適用範圍廣。
(2)本發明的電磁屏蔽纖維布可以包括多層玻璃纖維布，且每層玻璃纖維布通過結構膠膜粘接，結構更加牢固，屏蔽性能更好。
附圖說明
圖1為本發明實施例中電磁屏蔽纖維布的結構示意圖；
圖2為本發明實施例1的電磁屏蔽纖維布吸波性能圖；
圖3為本發明實施例2的電磁屏蔽纖維布吸波性能圖；
圖4為本發明實施例3的電磁屏蔽纖維布吸波性能圖；
圖5為本發明實施例4的電磁屏蔽纖維布吸波性能圖；
圖6為本發明實施例5的電磁屏蔽纖維布吸波性能圖。
圖中：1-玻璃纖維布，2-電磁屏蔽塗料，3-結構膠膜。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明。
參見圖1所示，本發明實施例提供一種電磁屏蔽纖維布，包括至少一層玻璃纖維布1、塗抹在玻璃纖維布1兩側的電磁屏蔽塗料2，電磁屏蔽塗料2由溶質部分和溶劑部分組成，溶質部分由電磁波吸收劑、樹脂、樹脂固化劑組成，溶劑部分為稀釋劑。
在實際使用中，電磁屏蔽纖維布可以包括多層玻璃纖維布1，每層玻璃纖維布1兩側均塗抹有電磁屏蔽塗料2，相鄰兩層玻璃纖維布1通過結構膠膜3粘接。
按質量份計，每100份溶質部分，包括電磁波吸收劑5～50份、樹脂固化劑5～35份、餘量為樹脂，溶質部分與溶劑部分比值為1:1～2。
電磁波吸收劑至少包括導電炭黑、碳納米管或短切碳纖維中的一種。樹脂為環氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯酯樹脂、氰酸酯樹脂或雙馬來醯亞胺樹脂。樹脂固化劑為胺類固化劑或酸酐類固化劑。稀釋劑由二甲苯、環己酮、正丁醇和丙酮配製而成。
玻璃纖維布1可以為無鹼玻璃纖維布、中鹼玻璃纖維布、高鹼玻璃纖維布、S-玻璃纖維布、石英纖維布、高矽氧玻璃纖維布或Kevlar。
本發明實施例還提供了一種上述電磁屏蔽纖維布的製備方法，包括如下步驟：
S1：按照一定比例稱取電磁波吸收劑、樹脂和稀釋劑，混合攪拌，然後加入適量的樹脂固化劑，高速攪拌，製成電磁屏蔽塗料2；
S2：在玻璃纖維布1上噴塗適量的電磁屏蔽塗料2，室溫放置一段時間後轉移到烘箱中進行固化，待固化完成後，自然冷卻至室溫，製成電磁屏蔽纖維布。
具體的，每180×180mm尺寸的玻璃纖維布1上噴塗2～16g的電磁屏蔽塗料2。
當電磁屏蔽纖維布包括多層玻璃纖維布1時，在多層玻璃纖維布1上均噴塗適量的電磁屏蔽塗料2，然後將多層玻璃纖維布1進行複合，且相鄰兩層玻璃纖維布1通過結構膠膜3粘接。
以下通過5個實施例對本發明進行詳細說明。
實施例1
按照上述電磁屏蔽纖維布的製備方法，稱取導電炭黑5g、環氧樹脂90g、稀料100g，混合攪拌6h，得到均勻的混合溶液，然後加入胺類固化劑5g，高速攪拌30-60min，製成電磁屏蔽塗料2；
在180mm×180mm石英纖維布上噴塗適量的電磁屏蔽塗料2，控制噴塗增重，得到增重為5-6g的電磁屏蔽纖維布。室溫放置1h後轉移到50℃烘箱中固化2h，然後自然冷卻至室溫，製成電磁屏蔽纖維布。
此電磁屏蔽纖維布在1～18GHz的範圍內掃描，測試其反射率，如圖2所示，在6.2GHz處出現最大峰值，反射率達到-31.5dB，電磁波屏蔽達到99.9％以上。
實施例2
按照上述電磁屏蔽纖維布的製備方法，稱取短切碳纖維50g、環氧樹脂25g、稀料200g，混合攪拌6h，得到均勻的混合溶液，然後加入胺類固化劑25g，高速攪拌30-60min，製成電磁屏蔽塗料2；
在180mm×180mm無鹼纖維布上噴塗適量的電磁屏蔽塗料2，控制噴塗增重，得到增重為10-12g的電磁屏蔽纖維布。室溫放置1h後轉移到50℃烘箱中固化2h，然後自然冷卻至室溫，製成電磁屏蔽纖維布。
此電磁屏蔽纖維布在1～18GHz的範圍內掃描，測試其反射率，如圖3所示，在16.2GHz處出現最大峰值，反射率達到-17.3dB，電磁波屏蔽達到97％以上，R<﹣8dB的頻寬為13.8GHz，電磁波屏蔽達到92％以上。
實施例3
按照上述電磁屏蔽纖維布的製備方法，稱取碳納米管10g、環氧樹脂80g、稀料200g，混合攪拌6h，得到均勻的混合溶液，然後加入酸酐類固化劑10g，高速攪拌30-60min，製成電磁屏蔽塗料2；
在兩塊尺寸為180mm×180mm的高矽氧玻璃纖維布上均噴塗適量的電磁屏蔽塗料2，控制噴塗增重，使第一塊高矽氧玻璃纖維布噴塗增重3-4g，第二塊高矽氧玻璃纖維布噴塗增重9-10g。室溫放置1h後轉移到80℃烘箱中固化4h，然後自然冷卻至室溫，製成兩塊重量不同的電磁屏蔽纖維布。
將兩塊重量不同的電磁屏蔽纖維布按照重量從下到上遞減的順序複合，兩塊電磁屏蔽纖維布通過結構膠膜3粘接，在80℃、2MPa的壓力作用下保持3h，然後自然冷卻至室溫，得到雙層電磁屏蔽纖維布。
此雙層電磁屏蔽纖維布在1～18GHz的範圍內掃描，測試其反射率，如圖4所示，在12.7GHz處出現最大峰值，反射率達到-26.7dB，電磁屏蔽達到99.9％以上，R<﹣8dB的頻寬為14GHz，電磁屏蔽達到93％以上。
實施例4
按照上述電磁屏蔽纖維布的製備方法，稱取兩份物料，第一份物料為導電炭黑15g、環氧樹脂70g、稀料150g，第二份物料為導電炭黑35g、環氧樹脂30g、稀料200g，兩份物料分別混合攪拌6h，得到兩份均勻的混合溶液，然後在第一份混合溶液中加入胺類固化劑15g，在第二份混合溶液中加入胺類固化劑35g，分別高速攪拌30-60min，製成兩份濃度不同的電磁屏蔽塗料2；
將兩份濃度不同的電磁屏蔽塗料2分別噴塗在兩塊尺寸為180mm×180mm的S-玻璃纖維布上，控制噴塗增重，使第一塊S-玻璃纖維布噴塗增重7-8g，第二塊S-玻璃纖維布噴塗增重7-8g。室溫放置1h後轉移到80℃烘箱中固化4h，然後自然冷卻至室溫，製成重量相同、濃度不同的兩塊電磁屏蔽纖維布。
將兩塊電磁屏蔽纖維布按照濃度從下到上遞減的順序複合，兩塊電磁屏蔽纖維布通過結構膠膜3粘接，在80℃、2MPa的壓力作用下保持3h，然後自然冷卻至室溫，得到雙層電磁屏蔽纖維布。
此雙層電磁屏蔽纖維布在1～18GHz的範圍內掃描，測試其反射率，如圖5所示，在3.2GHz處出現最大峰值，反射率達到-12.9dB，電磁屏蔽達到92％以上。
實施例5
按照上述電磁屏蔽纖維布的製備方法，稱取導電炭黑10g、碳納米管10g、環氧樹脂60g、稀釋劑200g，混合攪拌6h，得到均勻的混合溶液，然後加入胺類固化劑20g，高速攪拌30-60min，製成電磁屏蔽塗料2；
在三塊尺寸為180mm×180mm的中鹼纖維布上噴塗適量的電磁屏蔽塗料2，控制噴塗增重，使三塊中鹼纖維布的增重分別為2-3g、7-8g、15-16g。室溫放置1h後轉移到80℃烘箱中固化4h，然後自然冷卻至室溫，製成濃度相同、重量不同的三塊電磁屏蔽纖維布。
將三塊電磁屏蔽纖維布按照重量從下到上遞減的順序複合，三塊電磁屏蔽纖維布通過結構膠膜3粘接，在80℃、2MPa的壓力作用下保持3h，然後自然冷卻至室溫，得到三層電磁屏蔽纖維布。
此三層電磁屏蔽纖維布在1～18GHz的範圍內掃描，測試其反射率，如圖6所示，在12.0GHz處出現最大峰值，反射率達到-12.8dB，電磁屏蔽達到92％以上，R<﹣5dB的頻寬為15.8GHz，電磁屏蔽達到70％以上。
本發明不局限於上述實施方式，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬於本領域專業技術人員公知的現有技術。