一种具有电磁屏蔽性能的epdm/pp热塑性弹性体的制作方法

文档序号:9484350
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
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