一种电磁屏蔽发泡复合材料的制备方法与流程

文档序号:11245286阅读:1868来源:国知局

本发明涉及电磁屏蔽材料制造领域,具体涉及一种电磁屏蔽发泡复合材料的制备方法。



背景技术:

pvc,由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。聚氯乙烯具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高、机械强度及电绝缘性良好的优点。pvc是世界上产量最大的通用塑料,应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。

eva是乙烯-乙酸乙烯共聚物,它是由乙烯和乙酸乙烯共聚而制得,eva由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体,近年来发展十分迅速,广泛用于运动器材、床垫、儿童地板、救生制品、高档运动鞋等的制造。目前在电子包装市场上常见的eva发泡材料都存在易燃性,电磁屏蔽性能差等缺陷。

相关研究证实,电子电气设备发出的电磁波不但会干扰其他仪器设备的正常工作,而且还可能导致信息泄露,甚至危害人体健康。电磁污染已成为继噪音污染、空气污染、水污染之后的危害人类生存的第四大公害。



技术实现要素:

本发明提供一种电磁屏蔽发泡复合材料的制备方法,本发明采用在合金中添加纳米碳导电纤维材料有良好的电磁屏蔽性能的电磁屏蔽能力,所述纳米碳导电纤维材料具有处理后的分散性好的石墨和处理后的纳米碳纤维,不仅具有改进的导电性,能够容易与导电聚合物复合在一起,也有相对加强的物理性质本发明制备的所得复合材料具有回弹性好、拉伸强度高,并且具有阻燃性和电磁屏蔽性,能满足电子包装、防火领域的应用需求。

为了实现上述目的,本发明提供了一种电磁屏蔽发泡复合材料的制备方法,该方法包括如下步骤:

(1)制备纳米碳导电纤维材料

石墨预处理,在纳米石墨粉中掺入氟化钠,并加入金属催化剂,混匀,在惰性气体保护下在600-650℃加热,加热时间控制在10-15min,将氟化钠固定在纳米石墨粉表面上;

纳米碳纤维预处理,将纳米碳纤维用浓硫酸与高锰酸钾进行混合酸氧化,经超声剧烈搅拌之后,得到羧基化的纳米碳纤维,加入表面处理剂,在150-200℃加热处理10-15min,加入银,在氮气和氦气的混合气体保护下在400-450℃加热30-45min,将银均匀分散在纳米碳纤维内;

将预处理的石墨和预处理的纳米碳纤维置于容器内,用150-250份异丙醇溶解,再加入分散剂、聚苯硫醚、pps树脂,用强力混合器共混,然后再用超声波分散仪进行超声分散,超声频率为25-30khz,时间为1-2h,形成均质的纳米碳导电纤维材料溶液;

将得到的纳米碳导电纤维材料溶液与化学共混物进行化学共混,所述化学共混物为聚氯乙烯,所述化学共混物的质量分数占原溶液的25-30%,用静电纺丝法制备出纳米碳导电纤维材料;

(2)按重量份称量上述纳米碳导电纤维材料10-20,eva50-100份,pvc50-75份,相容剂15-20份,增韧剂13-17份,阻燃剂15-25份,增塑剂20-30份,发泡剂6-8份,交联剂0.5-2份,表面处理剂1-2.5份,将上述称好的原料投入到高速混合器中干混10-15min,得到混合配料;

(3)用开炼机将上述混合配料在70-80℃开炼混合出片,最后用平板硫化机在170-180℃下发泡20-25min,制得所述电磁屏蔽的发泡复合材料。

优选的,在制备纳米碳导电纤维材料过程中,各原料的重量份配比为:石墨6-8份、纳米碳纤维10-15份、聚苯硫醚30-48份、pps树脂0.5-0.8份、分散剂0.5-1.0份、氟化钠0.05-0.1份、金属催化剂0.1-0.2份、银0.05-0.1份、表面处理剂0.5-1.0份。

具体实施方式

实施例一

石墨预处理,在纳米石墨粉中掺入氟化钠,并加入金属催化剂,混匀,在惰性气体保护下在600℃加热,加热时间控制在10min,将氟化钠固定在纳米石墨粉表面上。

纳米碳纤维预处理,将纳米碳纤维用浓硫酸与高锰酸钾进行混合酸氧化,经超声剧烈搅拌之后,得到羧基化的纳米碳纤维,加入表面处理剂,在150℃加热处理10min,加入银,在氮气和氦气的混合气体保护下在4000℃加热30-45min,将银均匀分散在纳米碳纤维内。

将预处理的石墨和预处理的纳米碳纤维置于容器内,用150份异丙醇溶解,再加入分散剂、聚苯硫醚、pps树脂,用强力混合器共混,然后再用超声波分散仪进行超声分散,超声频率为25khz,时间为1h,形成均质的纳米碳导电纤维材料溶液。

在制备纳米碳导电纤维材料过程中,各原料的重量份配比为:石墨6份、纳米碳纤维10份、聚苯硫醚30份、pps树脂0.5份、分散剂0.5份、氟化钠0.05份、金属催化剂0.1份、银0.05份、表面处理剂0.5份。

将得到的纳米碳导电纤维材料溶液与化学共混物进行化学共混,所述化学共混物为聚氯乙烯,所述化学共混物的质量分数占原溶液的25%,用静电纺丝法制备出纳米碳导电纤维材料。

按重量份称量上述纳米碳导电纤维材料10,eva50份,pvc505份,相容剂15份,增韧剂13份,阻燃剂15份,增塑剂20份,发泡剂6份,交联剂0.5份,表面处理剂1份,将上述称好的原料投入到高速混合器中干混10min,得到混合配料,所述的表面处理剂为铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂的混合物,其质量比为2:1;所述的阻燃剂优选为三氧化二锑和氢氧化锌的混合物,其质量比为3:1。

用开炼机将上述混合配料在70-80℃开炼混合出片,最后用平板硫化机在170-180℃下发泡20-25min,制得所述电磁屏蔽的发泡复合材料。

实施例二

石墨预处理,在纳米石墨粉中掺入氟化钠,并加入金属催化剂,混匀,在惰性气体保护下在650℃加热,加热时间控制在15min,将氟化钠固定在纳米石墨粉表面上。

纳米碳纤维预处理,将纳米碳纤维用浓硫酸与高锰酸钾进行混合酸氧化,经超声剧烈搅拌之后,得到羧基化的纳米碳纤维,加入表面处理剂,在200℃加热处理15min,加入银,在氮气和氦气的混合气体保护下在450℃加热45min,将银均匀分散在纳米碳纤维内。

将预处理的石墨和预处理的纳米碳纤维置于容器内,用250份异丙醇溶解,再加入分散剂、聚苯硫醚、pps树脂,用强力混合器共混,然后再用超声波分散仪进行超声分散,超声频率为30khz,时间为2h,形成均质的纳米碳导电纤维材料溶液。

将得到的纳米碳导电纤维材料溶液与化学共混物进行化学共混,所述化学共混物为聚氯乙烯,所述化学共混物的质量分数占原溶液的30%,用静电纺丝法制备出纳米碳导电纤维材料。

按重量份称量上述纳米碳导电纤维材料20,eva100份,pvc75份,相容剂15-20份,增韧剂17份,阻燃剂25份,增塑剂30份,发泡剂8份,交联剂2份,表面处理剂2.5份,将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min,得到混合配料,所述的表面处理剂为铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂的混合物,其质量比为2:1;所述的阻燃剂优选为三氧化二锑和氢氧化锌的混合物,其质量比为3:1。

用开炼机将上述混合配料在80℃开炼混合出片,最后用平板硫化机在180℃下发泡25min,制得所述电磁屏蔽的发泡复合材料。

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