本發(fā)明涉及電磁屏蔽材料制造領(lǐng)域,具體涉及一種電磁屏蔽發(fā)泡復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù):
pvc,由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂。聚氯乙烯具有阻燃(阻燃值為40以上)、耐化學(xué)藥品性高、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。pvc是世界上產(chǎn)量最大的通用塑料,應(yīng)用非常廣泛。在建筑材料、工業(yè)制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發(fā)泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應(yīng)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由于在分子鏈中引入了醋酸乙烯單體,近年來發(fā)展十分迅速,廣泛用于運(yùn)動器材、床墊、兒童地板、救生制品、高檔運(yùn)動鞋等的制造。目前在電子包裝市場上常見的eva發(fā)泡材料都存在易燃性,電磁屏蔽性能差等缺陷。
相關(guān)研究證實(shí),電子電氣設(shè)備發(fā)出的電磁波不但會干擾其他儀器設(shè)備的正常工作,而且還可能導(dǎo)致信息泄露,甚至危害人體健康。電磁污染已成為繼噪音污染、空氣污染、水污染之后的危害人類生存的第四大公害。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種電磁屏蔽發(fā)泡復(fù)合材料的制備方法,本發(fā)明采用在合金中添加納米碳導(dǎo)電纖維材料有良好的電磁屏蔽性能的電磁屏蔽能力,所述納米碳導(dǎo)電纖維材料具有處理后的分散性好的石墨和處理后的納米碳纖維,不僅具有改進(jìn)的導(dǎo)電性,能夠容易與導(dǎo)電聚合物復(fù)合在一起,也有相對加強(qiáng)的物理性質(zhì)本發(fā)明制備的所得復(fù)合材料具有回彈性好、拉伸強(qiáng)度高,并且具有阻燃性和電磁屏蔽性,能滿足電子包裝、防火領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種電磁屏蔽發(fā)泡復(fù)合材料的制備方法,該方法包括如下步驟:
(1)制備納米碳導(dǎo)電纖維材料
石墨預(yù)處理,在納米石墨粉中摻入氟化鈉,并加入金屬催化劑,混勻,在惰性氣體保護(hù)下在600-650℃加熱,加熱時間控制在10-15min,將氟化鈉固定在納米石墨粉表面上;
納米碳纖維預(yù)處理,將納米碳纖維用濃硫酸與高錳酸鉀進(jìn)行混合酸氧化,經(jīng)超聲劇烈攪拌之后,得到羧基化的納米碳纖維,加入表面處理劑,在150-200℃加熱處理10-15min,加入銀,在氮?dú)夂秃獾幕旌蠚怏w保護(hù)下在400-450℃加熱30-45min,將銀均勻分散在納米碳纖維內(nèi);
將預(yù)處理的石墨和預(yù)處理的納米碳纖維置于容器內(nèi),用150-250份異丙醇溶解,再加入分散劑、聚苯硫醚、pps樹脂,用強(qiáng)力混合器共混,然后再用超聲波分散儀進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為25-30khz,時間為1-2h,形成均質(zhì)的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液;
將得到的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液與化學(xué)共混物進(jìn)行化學(xué)共混,所述化學(xué)共混物為聚氯乙烯,所述化學(xué)共混物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占原溶液的25-30%,用靜電紡絲法制備出納米碳導(dǎo)電纖維材料;
(2)按重量份稱量上述納米碳導(dǎo)電纖維材料10-20,eva50-100份,pvc50-75份,相容劑15-20份,增韌劑13-17份,阻燃劑15-25份,增塑劑20-30份,發(fā)泡劑6-8份,交聯(lián)劑0.5-2份,表面處理劑1-2.5份,將上述稱好的原料投入到高速混合器中干混10-15min,得到混合配料;
(3)用開煉機(jī)將上述混合配料在70-80℃開煉混合出片,最后用平板硫化機(jī)在170-180℃下發(fā)泡20-25min,制得所述電磁屏蔽的發(fā)泡復(fù)合材料。
優(yōu)選的,在制備納米碳導(dǎo)電纖維材料過程中,各原料的重量份配比為:石墨6-8份、納米碳纖維10-15份、聚苯硫醚30-48份、pps樹脂0.5-0.8份、分散劑0.5-1.0份、氟化鈉0.05-0.1份、金屬催化劑0.1-0.2份、銀0.05-0.1份、表面處理劑0.5-1.0份。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
石墨預(yù)處理,在納米石墨粉中摻入氟化鈉,并加入金屬催化劑,混勻,在惰性氣體保護(hù)下在600℃加熱,加熱時間控制在10min,將氟化鈉固定在納米石墨粉表面上。
納米碳纖維預(yù)處理,將納米碳纖維用濃硫酸與高錳酸鉀進(jìn)行混合酸氧化,經(jīng)超聲劇烈攪拌之后,得到羧基化的納米碳纖維,加入表面處理劑,在150℃加熱處理10min,加入銀,在氮?dú)夂秃獾幕旌蠚怏w保護(hù)下在4000℃加熱30-45min,將銀均勻分散在納米碳纖維內(nèi)。
將預(yù)處理的石墨和預(yù)處理的納米碳纖維置于容器內(nèi),用150份異丙醇溶解,再加入分散劑、聚苯硫醚、pps樹脂,用強(qiáng)力混合器共混,然后再用超聲波分散儀進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為25khz,時間為1h,形成均質(zhì)的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液。
在制備納米碳導(dǎo)電纖維材料過程中,各原料的重量份配比為:石墨6份、納米碳纖維10份、聚苯硫醚30份、pps樹脂0.5份、分散劑0.5份、氟化鈉0.05份、金屬催化劑0.1份、銀0.05份、表面處理劑0.5份。
將得到的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液與化學(xué)共混物進(jìn)行化學(xué)共混,所述化學(xué)共混物為聚氯乙烯,所述化學(xué)共混物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占原溶液的25%,用靜電紡絲法制備出納米碳導(dǎo)電纖維材料。
按重量份稱量上述納米碳導(dǎo)電纖維材料10,eva50份,pvc505份,相容劑15份,增韌劑13份,阻燃劑15份,增塑劑20份,發(fā)泡劑6份,交聯(lián)劑0.5份,表面處理劑1份,將上述稱好的原料投入到高速混合器中干混10min,得到混合配料,所述的表面處理劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑的混合物,其質(zhì)量比為2:1;所述的阻燃劑優(yōu)選為三氧化二銻和氫氧化鋅的混合物,其質(zhì)量比為3:1。
用開煉機(jī)將上述混合配料在70-80℃開煉混合出片,最后用平板硫化機(jī)在170-180℃下發(fā)泡20-25min,制得所述電磁屏蔽的發(fā)泡復(fù)合材料。
實(shí)施例二
石墨預(yù)處理,在納米石墨粉中摻入氟化鈉,并加入金屬催化劑,混勻,在惰性氣體保護(hù)下在650℃加熱,加熱時間控制在15min,將氟化鈉固定在納米石墨粉表面上。
納米碳纖維預(yù)處理,將納米碳纖維用濃硫酸與高錳酸鉀進(jìn)行混合酸氧化,經(jīng)超聲劇烈攪拌之后,得到羧基化的納米碳纖維,加入表面處理劑,在200℃加熱處理15min,加入銀,在氮?dú)夂秃獾幕旌蠚怏w保護(hù)下在450℃加熱45min,將銀均勻分散在納米碳纖維內(nèi)。
將預(yù)處理的石墨和預(yù)處理的納米碳纖維置于容器內(nèi),用250份異丙醇溶解,再加入分散劑、聚苯硫醚、pps樹脂,用強(qiáng)力混合器共混,然后再用超聲波分散儀進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為30khz,時間為2h,形成均質(zhì)的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液。
將得到的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液與化學(xué)共混物進(jìn)行化學(xué)共混,所述化學(xué)共混物為聚氯乙烯,所述化學(xué)共混物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占原溶液的30%,用靜電紡絲法制備出納米碳導(dǎo)電纖維材料。
按重量份稱量上述納米碳導(dǎo)電纖維材料20,eva100份,pvc75份,相容劑15-20份,增韌劑17份,阻燃劑25份,增塑劑30份,發(fā)泡劑8份,交聯(lián)劑2份,表面處理劑2.5份,將上述稱好的原料投入到高速混合器中干混15min,得到混合配料,所述的表面處理劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑的混合物,其質(zhì)量比為2:1;所述的阻燃劑優(yōu)選為三氧化二銻和氫氧化鋅的混合物,其質(zhì)量比為3:1。
用開煉機(jī)將上述混合配料在80℃開煉混合出片,最后用平板硫化機(jī)在180℃下發(fā)泡25min,制得所述電磁屏蔽的發(fā)泡復(fù)合材料。