本发明涉及一种苯并噁嗪的复合材料，特别涉及一种由不锈钢纤维和苯并噁嗪复合而成的具有电磁屏蔽效能的苯并噁嗪复合材料，以及该材料的制备方法。
背景技术：
：不锈钢纤维是一种新型的工业材料，不仅具有高导电、高导热、高强度、耐高温、耐腐蚀等性能，还具有化纤、合成纤维的特性；目前广泛应用于石油、化工、化纤、电子、纺织、军事、航空、高分子材料、环境保护等工业领域。利用不锈钢纤维的高导电性，以它作为填料制得的聚合物基复合材料广泛应用于电磁屏蔽领域。苯并恶嗪树脂是一种由酚类、伯胺类和醛类化合物按官能团摩尔比1:1:2，经缩合反应得到的化合物。作为新型热固性酚醛树脂，聚苯并噁嗪不仅维持了酚醛树脂原有的高强、稳定、阻燃等特点，还具有其它的优良性能：在其固化过程中不产生小分子，而且其体积收缩率几乎为零，并且具有良好的分子设计性。制得的产品具有制件光滑、耐腐蚀、隔热阻燃性能好等优点，广泛地应用于电子、航空航天、汽车、船舶等领域。虽然苯并噁嗪树脂具有优良的热学和力学性能，但是它的电学性能却很差，增加其导电性能可以扩大其应用范围，特别是在电磁辐射的防护领域。如今随着通信设备、电子产品的日益增长，电磁辐射污染越来越成为人们关注的问题，因此以不锈钢纤维作为填料填充苯并噁嗪树脂，制得具有电磁屏蔽效能的复合材料，在电磁辐射防护领域具有重要意义。技术实现要素：本发明的目的是提供一种不锈钢纤维/苯并噁嗪复合材料及其制备方法，该复合材料具有良好的导电性和一定的电磁屏蔽效能。本发明的具有电磁屏蔽效能的不锈钢纤维/苯并噁嗪复合材料，由不锈钢纤维、硅烷偶联剂和苯并噁嗪树脂组成，其中不锈钢纤维占复合材料总重量的6wt％～15wt％，硅烷偶联剂占复合材料总重量的0.12wt％～0.4wt％；所述的不锈钢纤维为316L型不锈钢纤维，不锈钢纤维的长度为3mm，直径为6.5um；所述的苯并噁嗪为二胺型苯并噁嗪树脂；所述的硅烷偶联剂为KH550硅烷偶联剂。本发明的具有电磁屏蔽效能的不锈钢纤维/苯并噁嗪复合材料的制备方法是：步骤(1)对不锈钢纤维进行清洗，然后利用硅烷偶联剂对不锈钢纤维进行表面改性；步骤(2)将步骤(1)表面改性后的不锈钢纤维加和苯并噁嗪树脂放入三口烧瓶中加热抽真空5小时；步骤(3)将步骤(2)中的混合物用多功能分散机分散均匀，制得不锈钢纤维和苯并噁嗪的混合物；步骤(4)把步骤(3)制得的不锈钢纤维和苯并噁嗪混合物放入烘箱中，加热抽真空除泡；步骤(5)将步骤(4)得到的脱除气泡的混合物倒入已粘有脱模纸的模具中进行固化成型，固化结束后，将固化材料自然冷却到室温，得到不锈钢纤维/苯并噁嗪复合材料。本发明的复合材料制备方法，所述步骤(1)中不锈钢纤维的清洗是将不锈钢纤维放入去离子水中，在功率为240W的超声波中处理30分钟，经过烘箱110度干燥后，在乙醇中加热回流30分钟，最后在烘箱85度下干燥3小时。本发明的复合材料制备方法,所述步骤(1)中，优选地，硅烷偶联剂为KH550硅烷偶联剂。本发明的复合材料制备方法，所述步骤(1)中，优选地，硅烷偶联剂的添加量和不锈钢纤维的重量比为1:50。通过所需不锈钢纤维的质量计算出KH550硅烷偶联剂的添加量，然后用95％的无水乙醇及5％的H2O配成醇-水溶液，在搅拌下把KH550硅烷偶联剂加入上述醇-水溶液。偶联剂醇-水溶液中水解5min后，就会生成含Si－OH的水解物。本发明的复合材料制备方法，所述步骤(2)中，优选地，温度控制为：室温2小时，然后油浴温度100度3小时。本发明的复合材料制备方法，所述步骤(3)中，优选地，工艺参数为：多功能分散机的转速为100～2000转/分钟；分散温度为110～120度；分散时间为1～4小时。本发明的复合材料制备方法，所述步骤(4)中，优选地，除泡工艺：在120度抽真空下保持5分钟，然后取出，把烘箱温度升到155度，再把混合物放入烘箱抽真空并保持5分钟。本发明的复合材料制备方法，所述步骤(5)中，优选地，固化条件为：180度固化1小时后，200度固化2小时，而后220度固化2小时，最后在240度下固化1小时。本发明采用以上技术方案具有以下优点：该复合材料既保持了苯并噁嗪树脂的优良性质，比如良好的耐热性、机械性能、固化无收缩、聚合无小分子释放，又提高了苯并噁嗪的导电性能，并达到一定的电磁屏蔽效能，使其在电磁辐射防护领域具有广泛的应用前景。具体实施方式实施例1(1)将12g不锈钢纤维放入去离子水中，在功率为240W的超声波中处理30分钟，经过烘箱110度干燥后，在乙醇中加热回流30分钟，最后在烘箱85度下干燥3小时，备用。(2)称取0.24gKH550硅烷偶联剂，加到95％无水乙醇及5％H2O配成醇-水溶液，搅拌均匀，备用。(3)将(1)中的不锈钢纤维浸入(2)中的溶液，接着轻微搅拌2分钟后，将不锈钢纤维取出并用乙醇溶液小心漂洗2次，最后把不锈钢纤维经过抽滤后转移到烘箱，在120度下干燥2小时，备用。(4)将(3)中经过表面处理后的不锈钢纤维放入三口烧瓶里，加入150g苯并噁嗪，在室温下用油泵对上述混合体系抽真空2小时，用油浴100度继续抽真空，保持3小时。(5)将上述(4)中混合体系使用多功能分散机分散，在油浴温度110度下分散机的转速由低到高逐渐增加，然后选取500转/分钟的转速，稳定分散1.5小时。(6)将(5)分散好的不锈钢纤维与苯并噁嗪树脂混合体系放入真空烘箱，对烘箱常温抽真空5分钟。然后把烘箱温度上升到120度，在升温过程中继续抽真空，当温度达到12度时，保持5分钟后取出混合体系。接着把烘箱继续升温至155度，在烘箱温度达到145度时把样品放入烘箱。最后在155度保持5分钟后取出样品。(7)将步骤(6)中得到的脱除气泡的混合物倒入已粘有脱模纸的模具中转移动烘箱中，80度固化1小时后，200度固化2小时，而后220度固化2小时，最后在240度下固化1小时。固化结束后，将固化材料自然冷却到室温，得到不锈钢纤维/苯并噁嗪复合材料，不锈钢纤维与苯并噁嗪树脂的重量比为0.08。实施例2(1)将20g不锈钢纤维放入去离子水中，在功率为240W的超声波中处理30分钟，经过烘箱110度干燥后，在乙醇中加热回流30分钟，最后在烘箱85度下干燥3小时，备用。(2)称取0.40gKH550硅烷偶联剂，加到95％无水乙醇及5％H2O配成醇-水溶液，搅拌均匀，备用。(3)将(1)中的不锈钢纤维浸入(2)中的溶液，接着轻微搅拌2分钟后，将不锈钢纤维取出并用乙醇溶液小心漂洗2次，最后把不锈钢纤维经过抽滤后转移到烘箱，在120度下干燥2小时，备用。(4)将(3)中经过表面处理后的不锈钢纤维放入三口烧瓶里，加入200g苯并噁嗪，在室温下用油泵对上述混合体系抽真空2小时，用油浴100度继续抽真空，保持3小时。(5)将上述(4)中混合体系使用多功能分散机分散，在油浴温度110度下分散机的转速由低到高逐渐增加，然后选取200转/分钟的转速，稳定分散1.5小时。(6)将(5)分散好的不锈钢纤维与苯并噁嗪树脂混合体系放入真空烘箱，对烘箱常温抽真空5分钟。然后把烘箱温度上升到120度，在升温过程中继续抽真空，当温度达到12度时，保持5分钟后取出混合体系。接着把烘箱继续升温至155度，在烘箱温度达到145度时把样品放入烘箱。最后在155度保持5分钟后取出样品。(7)将步骤(6)中得到的脱除气泡的混合物倒入已粘有脱模纸的模具中转移动烘箱中，80度固化1小时后，200度固化2小时，而后220度固化2小时，最后在240度下固化1小时。固化结束后，将固化材料自然冷却到室温，得到的不锈钢纤维/苯并噁嗪复合材料，不锈钢纤维和苯并噁嗪的重量比为0.1。采用DR-S01型法兰同轴测试方法对实施例2中的复合材料进行电磁屏蔽效能测试，测试的频率范围为30MHz～1.5GHz，测试结果如下表所示：频率(MHz)50015002500电磁屏蔽效能(dB)32.935.137.5结果显示不锈钢/复合材料具有良好的屏蔽效果，可用于一般工业或商业用电子产品。当前第1页1 2 3