一种具有电磁屏蔽性能的epdm/pp热塑性弹性体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有电磁屏蔽性能的EPDM/PP热塑性弹性体及其制备方法，属于 高分子复合材料领域。
【背景技术】
[0002] 随着现代电子工业的快速发展，各种无线通信系统和高频电子器件数量的急剧增 加，导致了电磁干扰现象的增多和电磁污染问题的日渐突出。屏蔽技术作为主要的抗电磁 干扰技术，其主要方法是采用各种屏蔽材料对电磁辐射进行有效阻隔与损耗。目前应用较 广泛的屏蔽材料是导电高分子复合材料，该材料具有电磁屏蔽效率高、质量轻、耐腐蚀等优 点。
[0003]目前，市场上的电磁屏蔽高分子复合材料，其高分子基料主要采用硅橡胶材料，虽 然娃橡胶材料具有良好的电气性能，耐候性和耐尚低温稳定性等，但他们目如的价格$父尚， 尤其是具有特殊性能的硅橡胶，其价格更高。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种以低成本的EPDM/PP热塑性弹性体为载 体，在其中通过添加导电填料而制得的EPDM/PP导电复合材料。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有电磁屏蔽性能的EPDM/PP热 塑性弹性体，由以下重量份的原料组成：EPDM橡胶10~15份、PP树脂10~15份、偶联剂 0. 01~0. 05份、助交联剂0. 005~0. 01份、硫化剂0. 5~1. 5份、促进剂4~6份、导电粉 体73. 5~76. 5份。
[0006] 本发明的增益效果是：一种具有电磁屏蔽性能的EPDM/PP热塑性弹性体具有优越 的机械性能及耐氧化性，抗臭氧和抗侵蚀等优点，同时电磁屏蔽性能优良，具有较好的性价 比。可以应用于通信终端，笔计本电脑，数码视听及其他通信设备等，以满足中高端应用。
[0007] 所述的具有电磁屏蔽性能的EPDM/PP热塑性弹性体，中文名是三元乙丙橡胶和聚 丙烯热塑性弹性体共聚物。EPDM/PP热塑性弹性体最主要的特性就是其优越的机械性能及 耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚稀经家族，它具有极好的硫化特 性，最低的比重且能吸收大量的填料而对力学性能影响极小。聚丙烯是一种较常见的半结 晶的热塑性树脂，具有较高的耐冲击性，机械性能强韧，抗酸碱腐蚀。因此EPDM/PP热塑性 弹性体可以制作成本低廉且物理性能优良的导电复合材料基材。
[0008] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0009]进一步，所述EPDM/PP热塑性弹性体是指EPDM与PP以质量比1:1聚而成的高分 子复合材料。
[0010] 进一步，所述偶联剂为Z-6341。
[0011] 偶联剂Z-6341的中文名为正辛基三乙氧基硅烷，美国道康宁有限公司出品，用于 改善高分子复合材料基材和无机填料之间的亲合力和润湿性。
[0012] 8.进一步，所述硫化剂为有机过氧化物；例如，磷化硼（BP)、2. 4-二氯过氧化苯甲 酰（DCBP)、过氧化二异丙苯（DCP)中的一种或任意两种以上的混合物。所述助交联剂为三 烯丙基腈异脲酸酯、二乙烯基苯、马来酸二烯丙酯中的任意一种或几种的混合物。
[0013] 进一步，所述促进剂为氧化锌和硬脂酸中的一种或两种混合物。
[0014] 进一步，所述导电粉体为纯银导电粉体、纯镍导电粉体、银包镍导电粉体、银包铜 导电粉体、镍包石墨导电粉体中的一种或任意两种以上的混合物。
[0015] 所述的导电粉体按大、小两种粒径粉体按照9 :1的重量比组成，大粒径的颗粒尺 寸为60~120μm，小粒径的颗粒尺寸为30~45μm。
[0016] 另外，根据性能需要，本发明具有电磁屏蔽性能的EPDM/PP热塑性弹性体还可以 包括抗氧化剂、活性剂、增塑剂。
[0017] 一种具有电磁屏蔽性能的EPDM/PP热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：
[0018] 1)导电粉体干燥及导电粉体粒径极配
[0019] 将导电粉体在80°C烘箱内进行烘烤4h，以去除水分，然后再将烘烤后的导电粉体 按照9 :1的重量比分别取粒径为60~100μm的粉体及粒径为30~45μm的粉体进行混 合，使两种不同粒径的导电粉体初步混合，得到混合后的导电粉体；
[0020] 2)导电粉体包覆
[0021] 将硅烷偶联剂加入到步骤1)中得到的混合后的导电粉体中，通过干法处理，得到 包覆一层硅烷偶联剂的导电粉体；
[0022] 3)复合
[0023] 先将EPDM橡胶塑炼5~lOmin，加工温度170~185°C，剪切速率470~500s\ 然后加入PP树脂塑炼5~lOmin，加工温度200~210°C，剪切速率470~500s\再加入 步骤2)得到的包覆一层硅烷偶联剂的导电粉体，进行混合塑炼10~15min，最后加入硫化 剂、助交联剂及促进剂，动态硫化8~12min，即得到所述EPDM/PP热塑性弹性体。
[0024] 所述干法处理也称预混合，硅烷偶联剂为表面处理剂，理想状态是使其使每个导 电粉体颗粒表面包覆上硅烷酯偶联剂，为了达到此目的，将称量后的硅烷偶联剂滴加到导 电粉体中进行混合，放入球磨机内低速混合，这个过程就叫做干法处理。
[0025] 所述塑炼是高分子复合材料加工的一道工序，指采用机械共混的方法，降低生胶 分子量和粘度以提高其可塑性，并获适当的流动性，以满足混炼和成型进一步加工的需要。 塑炼过程是使橡胶大分子链断裂，分子链由长变短而使分子量分布均匀化的过程。
[0026] 进一步，在步骤1)中所述烘烤的时间为4~8小时。
[0027] 此制备方法优于将EPDM橡胶和硫化体系等各组分一起加入熔融的PP树脂中的制 备方法，保证了EPDM和PP在硫化前达到充分混合分散，克服了边硫化边分散的加工难点。
【具体实施方式】
[0028] 以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限 定本发明的范围。
[0029](1)准备原料
[0030]aEPDM橡胶
[0031]bPP树脂
[0032] c硫化剂：BP、DCBP、DCP
[0033] d偶联剂：Z_6341
[0034] e助交联剂：三烯丙基腈异脲酸酯
[0035] f促进剂：氧化锌
[0036] g导电粉：
[0037] gl纯银导电粉（平均粒径40μm)
[0038] g2银包铜导电粉（平均粒径70μm)
[0039] g3镍包石墨（平均粒径30μm)
[0040] g4镍包石墨（平均粒径80μm)
[0041] 实施例1 :
[0042] 1)导电粉体干燥及导电粉体粒径极配
[0043] 取平均粒径30μm镍包石墨导电粉75. 05g和平均粒径80μm镍包石墨导电粉 675. 95g在80°C烘箱内除水4h，然后进行混合，得到混合后的导电粉体；
[0044] 2)导电粉体包覆
[0045] 将Z-6341 0.4g加入到步骤1)中得到的混合后的导电粉体中，通过干法处理，得 到包覆一层硅烷偶联剂的导电粉体；
[0046] 3)复合
[0047] 先将EPDM橡胶100g塑炼8min，加工温度185°C，剪切速率470s\然后加入PP树 脂l〇〇g塑炼l〇min，加工温度205°C，剪切速率490s\再加入步骤2)得到的包覆一层硅烷 偶联剂的导电粉体