本发明涉及高分子材料
技术领域：
，具体涉及一种轻质电磁屏蔽聚苯硫醚材料及其制备方法。
背景技术：
：随着科学技术的进步，电子电工技术的飞速发展，工业上电子通讯设备的应用迅猛扩张、日常生活中随处可见越来越多的电子通讯产品。然而，这些电子设备在给人们的生活带来便利的同时，都存在一定的电磁辐射，危害人类的健康、干扰其他设备的正常工作。为了减少电磁辐射对人类身体健康的危害、保证电子通讯设备的正常运作，人们对电磁屏蔽材料的要求越来越高、需求越来越大。目前，市场上主要采用金属材料、导电塑料材料以及塑料表面镀金属层等方法达到电磁屏蔽的效果。然而，金属材料，大多较重，不耐腐蚀，加工困难、价格也较昂贵；采用金属镀层加工工艺繁琐、并容易带来一系列的环境污染问题，同时在使用过程中镀层容易脱落，影响电磁屏蔽效果。在此背景下，具有电磁屏蔽效果的导电塑料由于质轻、成型加工方便，以及产品稳定等优点，得以飞速发展，备广泛使用。聚苯硫醚，由于具有耐高温、耐水解、耐腐蚀、耐腐蚀、天然阻燃以及优异的物理机械性能等因素，用其制备的电磁屏蔽材料可以被广泛的应用于高温、高湿、耐火、耐辐射等一些要求较高的场合。但是，聚苯硫醚自身密度大(约1.35g/cm3)，加之普通的导电填料如金属纤维等密度也很大，使得制得的电磁屏蔽材料也相对较重，限制了其应用。技术实现要素：本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电磁屏蔽效果均一持久、密度显著下降的轻质电磁屏蔽聚苯硫醚材料及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种轻质电磁屏蔽聚苯硫醚材料，包括以下重量份的组分：pps树脂100份，导电填料10～40份，空心导电微珠5～20份，偶联剂0.3～3份，分散剂0.4～3份，抗氧剂0.4～1.2份，该材料具有持久的吸收和衰减电磁辐射，以及低密度的特点。所述的pps树脂为熔融指数为500～1100g/10min的聚苯硫醚。所述的导电填料包括碳纤维、镀镍碳纤维、碳纳米管中的一种或多种；选用的导电填料不仅具有优异的导电性，同时相对于金属纤维、金属粉末等导电填料密度更低；所述的碳纤维的纤维直径为7～12μm；所述的镀镍碳纤维的纤维直径为7～12μm，镀镍碳纤维中镍层厚度0.5～1μm；所述的碳纳米管的直径为2～7nm。所述的空心导电微珠包括镀银空心玻璃微珠、镀镍空心玻璃微珠中的一种或两种；导电空心微珠不仅具有优异的导电性，而且密度极低，可以有效的降低材料的密度；所述的镀银空心玻璃微珠的粒径为20～60μm，密度为0.6～1.2g/cm3，其中银含量为12～32％；所述的镀镍空心玻璃微珠的粒径为20～60μm，密度为0.6～1.2g/cm3，其中镍含量为12～32％。所述的偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷(kh-151)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(kh-550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh-560)、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷(kh-561)或者γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh570)中的一种或多种。所述的分散剂包括季戊四醇硬脂酸酯(pets)、乙撑双硬脂酰胺(ebs)、pe蜡或硅酮粉中的一种或多种。所述的抗氧剂包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1h，3h，5h)-三酮(抗氧剂1790)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)、季戊四醇类十二硫代丙酯或双(2，4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂s9228)中的一种或多种。一种如上述的轻质电磁屏蔽聚苯硫醚材料的制备方法，包括以下几个步骤：(1)称取100份pps树脂、0.3～3.0份偶联剂、0.4～3.0份分散剂、0.4～1.2份抗氧剂置于高混机中，混合均匀得到混合物料；(2)将步骤(1)所得的混合物料和10～40份导电填料、5～20份空心导电微珠加入螺杆挤出机挤出造粒，经螺杆挤出机拉条切粒，制得轻质电磁屏蔽聚苯硫醚材料。所述的高混机的转速为500～700rpm，混合温度为40～80℃，混合时间为3～10min；所述的螺杆挤出机为双螺杆挤出机，各区的温度为250～305℃。与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：本发明选用的导电填料碳纤维、镀镍碳纤维、碳纳米管等具有优异的增强效果和导电能力同时密度相对较低，赋予了材料优异的导电性能和物理机械性能，同时材料密度不至于大幅度增加；而空心导电微珠其表面的镀银或镀镍结构赋予了其优异的导电性能，空心结构使得其密度很低，将其加入材料后显著提高了材料的导电性并同时降低了材料的密度；同时通过分步加入填料的方式降低加工过程中对导电填料的剪切作用，使得导电填料更完整，有助于提高材料的导电性和降低材料的密度，所得材料具有均一持久的电磁屏蔽效果，比传统的电磁屏蔽聚苯硫醚材料具有质量更轻的优点。具体实施方式本发明的轻质电磁屏蔽聚苯硫醚材料的各物理量所采用的测试方法如下所示：(1)、拉伸强度：astmd638，拉伸速度5mm/min。(2)、弯曲模量：astmd790，弯曲速度2mm/min。(3)、缺口冲击强度：astmd256。(4)、无缺口冲击强度：astmd256。(5)、电磁屏蔽效果：astmd4935。(6)、密度测试标准：astmd792。下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。以下所用的聚苯硫醚，熔融指数为500～1100g/10min。实施例1各组分重量份含量：按上述重量份含量进行配料，聚苯硫醚、偶联剂、分散剂、抗氧剂投入高速混合机中高速混匀，下料至挤出机料斗，导电填料、空心导电微珠于挤出机玻纤口加入，控制各区温度(自喂料口至挤出机模头)分别为260℃，270℃，280℃，290℃，295℃，305℃，主机转速50赫兹，经双螺杆挤出机挤出造粒即可得到该组合物。将上述产品在鼓风烘箱中于130℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为295℃。注塑好的样条在50％相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。实施例2各组分重量份含量：按上述重量份含量进行配料，聚苯硫醚、偶联剂、分散剂、抗氧剂投入高速混合机中高速混匀，下料至挤出机料斗，导电填料、空心导电微珠于挤出机玻纤口加入，控制各区温度(自喂料口至挤出机模头)分别为260℃，270℃，280℃，290℃，290℃，300℃，主机转速50赫兹，经双螺杆挤出机挤出造粒即可得到该组合物。将上述产品在鼓风烘箱中于125℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为290℃。注塑好的样条在50％相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。实施例3各组分重量份含量：按上述重量份含量进行配料，聚苯硫醚、偶联剂、分散剂、抗氧剂投入高速混合机中高速混匀，下料至挤出机料斗，导电填料、空心导电微珠于挤出机玻纤口加入，控制各区温度(自喂料口至挤出机模头)分别为250℃，260℃，270℃，280℃，290℃，295℃，主机转速50赫兹，经双螺杆挤出机挤出造粒即可得到该组合物。将上述产品在鼓风烘箱中于125℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为290℃。注塑好的样条在50％相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。实施例4各组分重量份含量：按上述重量份含量进行配料，聚苯硫醚、偶联剂、分散剂、抗氧剂投入高速混合机中高速混匀，下料至挤出机料斗，导电填料、空心导电微珠于挤出机玻纤口加入，控制各区温度(自喂料口至挤出机模头)分别为265℃，275℃，285℃，295℃，295℃，290℃，主机转速50赫兹，经双螺杆挤出机挤出造粒即可得到该组合物。将上述产品在鼓风烘箱中于125℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为300℃。注塑好的样条在50％相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。实施例5各组分重量份含量：按上述重量份含量进行配料，聚苯硫醚、偶联剂、分散剂、抗氧剂投入高速混合机中高速混匀，下料至挤出机料斗，导电填料、空心导电微珠于挤出机玻纤口加入，控制各区温度(自喂料口至挤出机模头)分别为260℃，270℃，280℃，290℃，295℃，295℃，主机转速50赫兹，经双螺杆挤出机挤出造粒即可得到该组合物。将上述产品在鼓风烘箱中于130℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为275℃。注塑好的样条在50％相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。表1实施例1～5制备的轻质电磁屏蔽聚苯硫醚材料的测试结果编号实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5拉伸强度(mpa)142.8.172.6187.4213.572.4弯曲模量(mpa)119821341215464176257775缺口冲击强度(kj/m2)91312136电磁屏蔽效果2.0mm(db)5732723740密度g/cm31.481.651.71.471.36由上表可知，本发明制备的电磁屏蔽聚苯硫醚材料具有优异的电磁屏蔽效果、同时具有轻质、密度小、加工成型方便的特点，可以广泛的应用与电子通讯领域。上述的对实施例的描述是为便于该
技术领域：
的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。当前第1页12