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水刺非织造布导电/防电磁辐射涂层工艺及性能研究

袁兴婕

  随着社会的发展,各类电器电子设备特别是电脑的普及应用,使得电磁辐射污染已成为继大气污染、水污染和噪声污染之后的又—大污染。电磁辐射在多方面危害人类健康,因此各种防护措施应运而生,其中利用涂层工艺制备导电织物防电磁辐射不仅效果好而且成本低。导电/防电磁辐射织物可以做成防辐射服装、屏蔽墙贴、屏蔽罩布等,广泛应用在人们的日常工作生活中。近年来,水刺非织造布发展迅速,生产量大、洁净且耗能少,因此对水刺非织造布进行防电磁辐射涂层整理具有很大的市场前景。 鉴于以上情况,本文以涤纶水刺非织造布为基体,自制导电涂料,利用直接刮涂方式涂层,并通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、激光粒度仪等现代表征技术,系统研究涂料配方、涂层工艺,并通过Box-Behnken试验优化设计,改善涂层质量使其具有良好的电磁屏蔽性能。并在此基础上,对涤纶水刺非织造布和涤纶平纹机织布涂层后的基本性能做初步的比较。 本课题最终得到如下的结论: 1.利用硅烷偶联剂直接加入处理方法,选用偶联剂的用量为0.2%-0.3%,对铜粉经过偶联处理会降低涂料中铜粉的氧化速度;在丙烯酸酯涂料中使用非离子型聚合分散剂时铜粉的分散效果最好。 2.比较粒径10μm和40μm的片状铜粉以及粒径10μm的树枝状和片状铜粉做填料时涂层织物的导电性能,结果表明片状铜粉导电性能比树枝状好,10μm片状铜粉的导电效果比40μm的好。 3.使用铜粉做填料时,铜粉质量百分含量在55%-60%,采用单面连续刮涂两层的涂层方式,在120℃下固化十分钟,导电和防电磁辐射性能最好;使用石墨做填料时,石墨质量百分含量在30%-35%,采用单面连续刮涂两层的涂层方式,在120℃下固化三十分钟,导电和防电磁辐射性能最好。 4.当铜粉与石墨比例为50:50,配制铜粉和石墨质量百分含量为40%的复合导电涂料时,制得涂层织物表面电阻小且屏蔽效能最大;当铜粉与石墨比例低于50:50时,由于石墨颗粒更小,使得填料难以分散开来,施工困难,且树脂不能有效包覆颗粒,容易造成涂层织物表面颗粒脱落。因此选用50:50为最佳比例。 5.通过Box-Behnken试验设计,回归计算表面电阻和屏蔽效能的二次多项模型,经过方差分析后认为,该模型的误差较小,可信度比较高。 6.对影响表面电阻的单因素影响显著程度进行分析后得出,3个单因素对表面电阻的影响顺序为:石墨含量>烘干时间>烘干温度;对影响屏蔽效能的单因素影响显著程度进行分析后得出,3个单因素对屏蔽效能的影响顺序为:烘干时间>烘干温度>石墨含量。 7.采用复合导电涂料单面连续刮涂两层的涂层方式,在120℃下固化二十分钟,制备导电屏蔽涤纶水刺非织造布和机织布并测试性能。结果表明:涂覆后水刺非织造布的耐磨性能较好且导电屏蔽性能更好;两种织物的透气性、柔软性都下降,但水刺非织造布更加硬挺;拉伸断裂强力增大而断裂伸长减小,其中水刺非织造布的变化率较大;涂料在两种织物上的粘附强力相差不大。研究表明水刺非织造布利用涂覆法较适合制备导电屏蔽墙贴。……   
[关键词]:水刺;非织造布;导电;防电磁辐射;涂层
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:东华大学2011年