本发明属于电子材料
技术领域：
，尤其涉及一种耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料及其制备方法。
背景技术：
：随着现代电子工业的高速发展，由电子电器和无线电通讯所产生的电磁波越来越多。电磁辐射己成为继噪声污染、大气污染、水污染、固体废物污染之后的又一污染源。电磁波不仅干扰着周围电子设备的正常运行，而且对人类的身体健康产生极大的危害，如果长期暴露在较强的电磁场辐射中会导致细胞状态及细胞功能异常，出现神经衰弱及神经功能紊乱、内分泌失调等不良反应，严重时甚至会诱发癌变。因此研究高性能电磁屏蔽材料具有重要的理论意义和应用价值。电磁屏蔽材料主要可分为金属屏蔽材料和导电聚合物屏蔽材料。传统的金属屏蔽材料不仅耗费大量的金属资源、加工能耗大、成本高，并且金属锈蚀时其屏蔽效能会大大降低。导电聚合物屏蔽材料按组成又可分为本征型导电聚合物屏蔽材料和复合型导电聚合物屏蔽材料，其中复合型导电聚合物屏蔽材料由于具有成本低、制备简便等优点而应用范围更广。复合型导电聚合物屏蔽材料主要是通过向导电或不导电的高分子基体中加入一定量导电填料复合而成的。随着电磁屏蔽材料的应用领域越来越大，对屏蔽材料的电磁屏蔽性能和耐高温、耐腐蚀性能提出了更高的要求。技术实现要素：本发明的目的是避免上述现有技术中的不足之处而提供一种耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料。本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料，以重量份计，由以下原料制备而成：顺丁橡胶32-48份、3-己基取代聚噻吩8-16份、聚丙烯腈13-20份、聚对苯二甲酸丁二醇酯5-11份、葵瓜子壳8-15份、狼尾草10-15份、火山灰6-12份、氧化硼1-8份、十二烷基硫醇2-9份、过氧化二异丙苯2-7份、邻苯二甲酸二异壬酯1-5份、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺3-7份、椰油酰胺丙基甜菜碱1-4份、乙撑双硬脂酸酰胺1-6份、氯化铁3-8份、纳米三氧化二钒2-6份、纳米氢氧化铝1-5份、碳纳米管1-3份、氯化石蜡油1-5份、相容剂2-5份、偶联剂1-6份；所述相容剂为苯乙烯-丙烯晴-马来酸酐共聚物、聚丙烯接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体马来酸酐接枝物和三乙醇胺的复配；所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的复配。进一步的，所述碳纳米管为经聚乙烯醇、正焦磷酸和硅烷偶联剂KH590处理的改性碳纳米管。进一步的，所述相容剂为苯乙烯-丙烯晴-马来酸酐共聚物、聚丙烯接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体马来酸酐接枝物和三乙醇胺按重量比为3:1:1.6:2的复配。进一步的，所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷按重量比为2:3:1的复配。进一步的，以重量份计，由以下原料制备而成：顺丁橡胶35-46份、3-己基取代聚噻吩9-14份、聚丙烯腈15-19份、聚对苯二甲酸丁二醇酯6-9份、葵瓜子壳9-13份、狼尾草11-14份、火山灰8-11份、氧化硼2-7份、十二烷基硫醇3-7份、过氧化二异丙苯3-6.4份、邻苯二甲酸二异壬酯1.5-4.3份、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺3.8-6.5份、椰油酰胺丙基甜菜碱1.6-3.5份、乙撑双硬脂酸酰胺2.1-5份、氯化铁3.3-6.4份、纳米三氧化二钒2.8-4.3份、纳米氢氧化铝1.2-4.6份、碳纳米管1.5-2.4份、氯化石蜡油1.3-3.8份、相容剂2.4-4.1份、偶联剂1.8-4.4份。上述所述的耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下制备步骤：步骤1）将葵瓜子壳、狼尾草和火山灰在80-90℃下干燥烘干3-10小时，然后置于马弗炉中，在500-800℃下煅烧3-6小时，冷却至室温，得到研磨粉A；步骤2）将偶联剂加入无水乙醇中配成3%的溶液，然后加入氧化硼、纳米三氧化二钒、纳米氢氧化铝和步骤1）中的研磨粉A，调整溶液pH值为4-7，超声分散50-100min，过滤，冷冻干燥得改性料B；步骤3）将顺丁橡胶、3-己基取代聚噻吩、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸丁二醇酯、椰油酰胺丙基甜菜碱、邻苯二甲酸二异壬酯、相容剂、氯化铁、碳纳米管和步骤2）中的改性料B混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒，得到造粒料C；步骤4）将余下原料与步骤3）中的造粒料C混合均匀，再投入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒，即得。进一步的，在步骤1）中在90℃下干燥烘干8小时；在步骤1）中在720℃下煅烧5小时。进一步的，在步骤2）中调整溶液pH值为5-7，超声分散80min。进一步的，在步骤3）中设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为170-240℃，螺杆转速为30-120r/min，模头为185-190℃。进一步的，在步骤4）中设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为180-250℃，螺杆转速为50-100r/min，模头为170-180℃。由于采用了以上技术方案，本发明的有益效果：本发明提供的电磁屏蔽复合材料在0.03GHz~18GHz下，屏蔽效能高于60dB，显示良好的电磁屏蔽效能，并且在80℃，20wt.%氯化钠溶液和甲苯溶液中分别浸泡10天后该屏蔽复合材料显示无异常，耐腐蚀性能优异；此外该屏蔽复合材料的体积电阻率在5.6-8.2Ω·cm之间，拉伸强度高于40MPa，综合性能优异，非常适合作为屏蔽材料应用于对耐腐蚀性能和屏蔽效能要求高的领域。具体实施方式下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1一种耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料，以重量份计，由以下原料制备而成：顺丁橡胶32份、3-己基取代聚噻吩8份、聚丙烯腈13份、聚对苯二甲酸丁二醇酯5份、葵瓜子壳8份、狼尾草10份、火山灰6份、氧化硼1份、十二烷基硫醇2份、过氧化二异丙苯2份、邻苯二甲酸二异壬酯1份、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺3份、椰油酰胺丙基甜菜碱1份、乙撑双硬脂酸酰胺1份、氯化铁3份、纳米三氧化二钒2份、纳米氢氧化铝1份、碳纳米管1份、氯化石蜡油1份、相容剂2份、偶联剂1份；所述相容剂为苯乙烯-丙烯晴-马来酸酐共聚物、聚丙烯接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体马来酸酐接枝物和三乙醇胺按重量比为3:1:1.6:2的复配。所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷按重量比为2:3:1的复配。所述碳纳米管为经聚乙烯醇、正焦磷酸和硅烷偶联剂KH590处理的改性碳纳米管。上述所述的耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下制备步骤：步骤1）将葵瓜子壳、狼尾草和火山灰在80℃下干燥烘干30小时，然后置于马弗炉中，在500℃下煅烧3小时，冷却至室温，得到研磨粉A；步骤2）将偶联剂加入无水乙醇中配成3%的溶液，然后加入氧化硼、纳米三氧化二钒、纳米氢氧化铝和步骤1）中的研磨粉A，调整溶液pH值为4，超声分散50min，过滤，冷冻干燥得改性料B；步骤3）将顺丁橡胶、3-己基取代聚噻吩、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸丁二醇酯、椰油酰胺丙基甜菜碱、邻苯二甲酸二异壬酯、相容剂、氯化铁、碳纳米管和步骤2）中的改性料B混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒，得到造粒料C，其中设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为170-240℃，螺杆转速为30r/min，模头为185℃；步骤4）将余下原料与步骤3）中的造粒料C混合均匀，再投入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为180-250℃，螺杆转速为50r/min，模头为170℃，经熔融挤出、造粒，即得。实施例2一种耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料，以重量份计，由以下原料制备而成：顺丁橡胶48份、3-己基取代聚噻吩16份、聚丙烯腈20份、聚对苯二甲酸丁二醇酯11份、葵瓜子壳15份、狼尾草15份、火山灰12份、氧化硼8份、十二烷基硫醇9份、过氧化二异丙苯7份、邻苯二甲酸二异壬酯5份、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺7份、椰油酰胺丙基甜菜碱4份、乙撑双硬脂酸酰胺6份、氯化铁8份、纳米三氧化二钒6份、纳米氢氧化铝5份、碳纳米管3份、氯化石蜡油5份、相容剂5份、偶联剂6份；所述相容剂、偶联剂和碳纳米管同实施例1。所述的耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下制备步骤：步骤1）将葵瓜子壳、狼尾草和火山灰在90℃下干燥烘干10小时，然后置于马弗炉中，在800℃下煅烧6小时，冷却至室温，得到研磨粉A；步骤2）将偶联剂加入无水乙醇中配成3%的溶液，然后加入氧化硼、纳米三氧化二钒、纳米氢氧化铝和步骤1）中的研磨粉A，调整溶液pH值为7，超声分散100min，过滤，冷冻干燥得改性料B；步骤3）将顺丁橡胶、3-己基取代聚噻吩、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸丁二醇酯、椰油酰胺丙基甜菜碱、邻苯二甲酸二异壬酯、相容剂、氯化铁、碳纳米管和步骤2）中的改性料B混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒，得到造粒料C，其中设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为170-240℃，螺杆转速为120r/min，模头为190℃；步骤4）将余下原料与步骤3）中的造粒料C混合均匀，再投入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为180-250℃，螺杆转速为100r/min，模头为180℃，经熔融挤出、造粒，即得。实施例3一种耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料，以重量份计，由以下原料制备而成：顺丁橡胶40份、3-己基取代聚噻吩12份、聚丙烯腈16份、聚对苯二甲酸丁二醇酯8份、葵瓜子壳11份、狼尾草12份、火山灰9份、氧化硼4份、十二烷基硫醇5份、过氧化二异丙苯4份、邻苯二甲酸二异壬酯3份、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺5份、椰油酰胺丙基甜菜碱2.5份、乙撑双硬脂酸酰胺3.5份、氯化铁5.5份、纳米三氧化二钒4份、纳米氢氧化铝3份、碳纳米管2份、氯化石蜡油3份、相容剂3.5份、偶联剂3.5份；所述相容剂、偶联剂和碳纳米管同实施例1。所述的耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下制备步骤：步骤1）将葵瓜子壳、狼尾草和火山灰在85℃下干燥烘干6小时，然后置于马弗炉中，在650℃下煅烧4.5小时，冷却至室温，得到研磨粉A；步骤2）将偶联剂加入无水乙醇中配成3%的溶液，然后加入氧化硼、纳米三氧化二钒、纳米氢氧化铝和步骤1）中的研磨粉A，调整溶液pH值为5.5，超声分散75min，过滤，冷冻干燥得改性料B；步骤3）将顺丁橡胶、3-己基取代聚噻吩、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸丁二醇酯、椰油酰胺丙基甜菜碱、邻苯二甲酸二异壬酯、相容剂、氯化铁、碳纳米管和步骤2）中的改性料B混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒，得到造粒料C，其中设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为170-240℃，螺杆转速为75r/min，模头为188℃；步骤4）将余下原料与步骤3）中的造粒料C混合均匀，再投入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为180-250℃，螺杆转速为75r/min，模头为175℃，经熔融挤出、造粒，即得。实施例4一种耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料，以重量份计，由以下原料制备而成：顺丁橡胶35份、3-己基取代聚噻吩9份、聚丙烯腈15份、聚对苯二甲酸丁二醇酯6份、葵瓜子壳9份、狼尾草11份、火山灰8份、氧化硼2-7份、十二烷基硫醇3份、过氧化二异丙苯3份、邻苯二甲酸二异壬酯1.5份、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺3.8份、椰油酰胺丙基甜菜碱1.6份、乙撑双硬脂酸酰胺2.1份、氯化铁3.3份、纳米三氧化二钒2.8份、纳米氢氧化铝1.2份、碳纳米管1.5份、氯化石蜡油1.3份、相容剂2.4份、偶联剂1.8份；所述相容剂、偶联剂和碳纳米管同实施例1。所述的耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下制备步骤：步骤1）将葵瓜子壳、狼尾草和火山灰在90℃下干燥烘干8小时，然后置于马弗炉中，在720℃下煅烧5小时，冷却至室温，得到研磨粉A；步骤2）将偶联剂加入无水乙醇中配成3%的溶液，然后加入氧化硼、纳米三氧化二钒、纳米氢氧化铝和步骤1）中的研磨粉A，调整溶液pH值为5，超声分散80min，过滤，冷冻干燥得改性料B；步骤3）将顺丁橡胶、3-己基取代聚噻吩、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸丁二醇酯、椰油酰胺丙基甜菜碱、邻苯二甲酸二异壬酯、相容剂、氯化铁、碳纳米管和步骤2）中的改性料B混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒，得到造粒料C，其中设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为170-240℃，螺杆转速为60r/min，模头为188℃；步骤4）将余下原料与步骤3）中的造粒料C混合均匀，再投入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为180-250℃，螺杆转速为70r/min，模头为172℃，经熔融挤出、造粒，即得。实施例5一种耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料，以重量份计，由以下原料制备而成：顺丁橡胶46份、3-己基取代聚噻吩14份、聚丙烯腈19份、聚对苯二甲酸丁二醇酯9份、葵瓜子壳13份、狼尾草14份、火山灰11份、氧化硼7份、十二烷基硫醇7份、过氧化二异丙苯6.4份、邻苯二甲酸二异壬酯4.3份、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺6.5份、椰油酰胺丙基甜菜碱3.5份、乙撑双硬脂酸酰胺5份、氯化铁6.4份、纳米三氧化二钒4.3份、纳米氢氧化铝4.6份、碳纳米管2.4份、氯化石蜡油3.8份、相容剂4.1份、偶联剂4.4份；所述相容剂、偶联剂和碳纳米管同实施例1。所述的耐腐蚀高电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下制备步骤：步骤1）将葵瓜子壳、狼尾草和火山灰在90℃下干燥烘干8小时，然后置于马弗炉中，在720℃下煅烧5小时，冷却至室温，得到研磨粉A；步骤2）将偶联剂加入无水乙醇中配成3%的溶液，然后加入氧化硼、纳米三氧化二钒、纳米氢氧化铝和步骤1）中的研磨粉A，调整溶液pH值为6，超声分散90min，过滤，冷冻干燥得改性料B；步骤3）将顺丁橡胶、3-己基取代聚噻吩、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸丁二醇酯、椰油酰胺丙基甜菜碱、邻苯二甲酸二异壬酯、相容剂、氯化铁、碳纳米管和步骤2）中的改性料B混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒，得到造粒料C，其中设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为170-240℃，螺杆转速为50r/min，模头为185℃；步骤4）将余下原料与步骤3）中的造粒料C混合均匀，再投入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机的料筒温度区间为180-250℃，螺杆转速为80r/min，模头为178℃，经熔融挤出、造粒，即得。对比例1本对比例与实施例1基本相同，其不同之处在于：不添加葵瓜子壳、氯化铁和纳米三氧化二钒。对比例2本对比例与实施例1基本相同，其不同之处在于：不添加碳纳米管、火山灰和邻苯二甲酸二异壬酯。性能测试对上述各实施例和对比例制备的屏蔽复合材料进行性能测试，其测试结果如下表所示：实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2拉伸强度，MPa42454751483936体积电阻率Ω·cm，20℃5.66.87.77.38.22.53.1屏蔽效能，dB（0.03GHz~18GHz）6165676871424580℃，20wt.%氯化钠溶液浸泡10天无异常无异常无异常无异常无异常无异常无异常80℃，甲苯溶液浸泡10天无异常无异常无异常无异常无异常无异常无异常由以上测试结果可知，本发明提供的电磁屏蔽复合材料在0.03GHz~18GHz下，屏蔽效能高于60dB，显示良好的电磁屏蔽效能，并且在80℃，20wt.%氯化钠溶液和甲苯溶液中分别浸泡10天后该屏蔽复合材料显示无异常，耐腐蚀性能优异；此外该屏蔽复合材料的体积电阻率在5.6-8.2Ω·cm之间，拉伸强度高于40MPa，综合性能优异，非常适合作为屏蔽材料应用于对耐腐蚀性能和屏蔽效能要求高的领域。当前第1页1 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