一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料及其制備方法，首先對碳纖維進(jìn)行酸化處理，再與石墨烯在含有偶聯(lián)劑的溶液中超聲分散制備互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，然后通過溶劑混合法加入聚合物的溶液，攪拌、干燥得到混合物粉末，最后與抗氧劑，相容劑或其他助劑混合均勻后，通雙螺桿擠壓機(jī)擠出造粒，即制得本發(fā)明的電磁屏蔽材料。本發(fā)明中，碳纖維和石墨烯在聚合物內(nèi)部保持相互纏繞的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有利于在基體內(nèi)形成高效的電輸運網(wǎng)絡(luò)，其制備的電磁屏蔽材料不僅具有好的電磁屏蔽效果，還同時具有綜合力學(xué)性能及導(dǎo)熱性好的特點。本發(fā)明拓寬了碳纖維、石墨烯在電磁屏蔽材料領(lǐng)域的應(yīng)用。
【專利說明】一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料及其制 備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚合物加工【技術(shù)領(lǐng)域】和納米【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于碳纖維和石 墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料及其制備方法。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003] 隨著電子工業(yè)的發(fā)展，各種家電、辦公電器、儀器設(shè)備等電子產(chǎn)品得到廣泛的普及 和應(yīng)用，給人們帶來便利的同時也帶來電磁波輻射和干擾的問題，嚴(yán)重危害著人們的健康， 也對電子器件的使用造成干擾。目前大多數(shù)電子、電器設(shè)備都以聚丙烯腈-丁二烯-苯乙 烯（ABS)作為外殼材料，由于ABS-般對電磁波沒有屏蔽作用，因此如何開發(fā)具有高效電磁 屏蔽功能、同時兼有較高的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐溫能力的聚合物基電磁屏蔽包裝材料具有 重大的理論和現(xiàn)實意義。
[0004] 為解決高分子材料的屏蔽問題，工業(yè)上主要采用在高分子材料中添加導(dǎo)電填料的 方法。碳系填料是目前比較常用的導(dǎo)電填料，相對于金屬填料，碳系填料制得的聚合物基 導(dǎo)電復(fù)合材料具有密度小、彈性好、性能穩(wěn)定的優(yōu)良特性。傳統(tǒng)的碳系填料主要包含石墨、 炭黑、碳纖維。其中，碳纖維的電阻率比炭黑小，具有較大的長徑比，在聚合物基體中易搭 接形成導(dǎo)電通路網(wǎng)絡(luò)，在較低的填充量下能提供很好的導(dǎo)電性能，用作導(dǎo)電填料比炭黑、石 墨更具優(yōu)勢。另外，自從2004年Andre Geim和Kostya Novoselov首次制備出石墨烯以 來，顯示出獨特的迷人性質(zhì)，如高的楊氏模量（11006?&)、熱導(dǎo)率（50001/1111〇和載流子遷移 率（2*10 5_2廠^)，而其奇特的電學(xué)性質(zhì)使其在電磁屏蔽材料領(lǐng)域中表現(xiàn)出很大的應(yīng)用潛 力。因此，本發(fā)明將碳纖維和石墨烯復(fù)配時用，可以結(jié)合兩者的優(yōu)勢，在電磁屏蔽材料領(lǐng)域 中具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0005] 然而在實際應(yīng)用中，碳纖維表面由于碳碳之間以非極性共價鍵相連接，碳纖維晶 界呈平行的石墨微晶的亂層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致碳纖維比表面度很小，表面化學(xué)惰性和憎液性。結(jié)果 碳纖維與基體材料的結(jié)合力不大；石墨烯由于范德華力的作用容易形成宏觀聚集體，在熔 融共混法制備聚合物復(fù)合材料時，具有二維片狀結(jié)構(gòu)的石墨烯特別容易拳曲和高度皺折， 不利于在基體內(nèi)形成高效的輸運網(wǎng)絡(luò)。
[0006] 目前已有相關(guān)技術(shù)公開了制備ABS電磁屏蔽材料的方法。專利申請?zhí)?200910176507. 1報道了加入導(dǎo)電炭黑、金屬磁粉和少量碳纖維制備ABS的電磁屏蔽材料， 其導(dǎo)電填料用量比較大，并且加入的金屬粉使得復(fù)合材料界面粘合力低、成本高，比重大， 難于制成復(fù)雜形狀的制品。中國專利201210001081. 8公布了 ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/浙青 基碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法，主要采用熔融共混法制備，導(dǎo)電炭黑與碳纖維不能 形成有效的輸運網(wǎng)絡(luò)，其電學(xué)性能會受到一定的局限。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材 料及其制備方法。
[0009] 本發(fā)明將碳纖維與石墨烯形成混雜穿插結(jié)構(gòu)來制備聚合物基電磁屏蔽材料，一方 面結(jié)合碳纖維、石墨烯各自的優(yōu)點可以有效地防止石墨烯的卷曲或折皺，充分發(fā)揮碳纖維、 石墨烯優(yōu)異的一維、二維電熱傳輸特性，其制備聚合物基電磁屏蔽材料，可以使石墨烯和碳 纖維在結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計上形成互補，在滿足導(dǎo)熱、導(dǎo)電功能的同時，顯著降低功能填料的摻 量、降低復(fù)合材料的成本。
[0010] 本發(fā)明提供一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料，由以下重量份的 組分制成：ABS 65-75份，碳纖維12-20份，石墨烯5-15份，抗氧劑0. 5-1. 0份，偶聯(lián)劑0. 5-2 份，相容劑1-5份，其他助劑0-5份，所述的其他助劑包括增韌劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑中的一 種。
[0011] 所述的抗氧化劑選自四（β_(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸）季戊四醇酯 (抗氧劑1010)、β-(4_輕基苯基-3，5-二叔丁基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧劑1076)、 Ν，Ν'-雙[3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酰胺]己二胺(抗氧劑1098)、雙（2, 4-二叔 丁基苯基）季戊四醇二亞磷酸酯（抗氧劑626)，亞磷酸三（2, 4-二叔丁基苯基）酯（抗氧劑 168)、亞磷酸三苯酯（抗氧劑ΤΡΡ)、亞磷酸二苯酯、2, 2'-亞甲基雙（4-甲基-6-叔丁基苯 酚）、二縮三乙二醇雙[β-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基）丙酸酯]、4, 4' -[1，Γ -聯(lián) 苯基]亞基二膦酸-四[2, 4-二叔丁苯基]酯和羥基苯并三唑中的一種或兩種。
[0012] 所述的偶聯(lián)劑選自異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯、異丙基三油酸酰氧 基鈦酸酯、二硬酯酰氧異丙氧鋁基鋁酸酯中的一種。
[0013] 所述的相容劑為馬來酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS-g-MAH)、 馬來酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（SBS-g-MAH)、馬來酸酐接枝聚乙烯 (PP-g-MAH)、馬來酸酐接枝乙烯-丙烯-環(huán)戊二烯三元共聚物（EPDM-g-MAH)中的一種。
[0014] 所述的增韌劑為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物 中的一種。所述的潤滑劑為硬脂酸丁酯、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、乙撐雙硬脂酰胺（EBS)中的 一種。所述的光穩(wěn)劑為雙（2, 2, 6, 6-四甲基哌啶基）癸二酸酯（V770)和2- [4- [2-羥 基_3_十二燒氧基丙基]氧基]_2_輕基苯基]_4，6_雙（2，4_二甲基苯基）_1，3，5_二 嗪中的一種。
[0015] 一種制備上述基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料的方法，包括以下步 驟： (1) 將短切碳纖維加入濃硫酸和濃硝酸的混合溶液中，超聲分散l-4h，抽濾，洗滌，干 燥，得到酸化碳纖維； (2) 將偶聯(lián)劑溶于有機(jī)溶劑配成溶液，加入酸化碳纖維、石墨烯，經(jīng)攪拌、超聲振蕩石 墨烯和碳纖維相互穿插、纏繞形成聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，得到懸濁液；將聚合物ABS溶于有機(jī)溶 齊U，加入到上述懸濁液中，經(jīng)攪拌和超聲振蕩，使得碳纖維-石墨烯網(wǎng)絡(luò)均勻分布在聚合物 溶液中；干燥除去所述混合物中的有機(jī)溶劑后，得到混合物粉末 (3) 將所述混合物粉末、抗氧劑、相容劑或其他助劑混合均勻后，送入雙螺桿擠壓機(jī)中， 控制雙螺桿擠出機(jī)各段螺桿溫度為190_240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為200-400r/min之間。擠出，造 粒，制得本發(fā)明的電磁屏蔽材料。
[0016] 所述步驟（1)中的碳纖維與濃酸混合液的質(zhì)量比為1: (50-100)，所述濃硫酸與濃 硝酸的體積比為3:1。
[0017] 所述步驟（2)中的有機(jī)溶劑為聚合物的良溶劑，選自二氯甲烷、二氯乙烷、四氫呋 喃、氯仿、四氯化碳中的一種或兩種。所述偶聯(lián)劑與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1 :(100-200)。所 述聚合物與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1: (8-12)。
[0018] 所述步驟（2)中的超聲波處理時，超聲波的功率為200-500W，所述超聲波處理和 機(jī)械攪拌的時間為l-3h ;所述聚合物的溶解可為攪拌溶解或者加熱熔接；所述有機(jī)溶劑的 去除為45-70°C鼓風(fēng)烘箱中干燥8-24h。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果如下： 本發(fā)明通過對碳纖維進(jìn)行酸化處理增加表面含氧官能團(tuán)的濃度后，然后與偶聯(lián)劑溶液 混合，進(jìn)行表面處理，加強(qiáng)碳纖維和石墨烯以及聚合物的相互作用； 本發(fā)明采用溶劑混合法，首先將石墨烯分散在有機(jī)溶劑中，由于石墨烯在溶劑環(huán)境中 能夠保持層離狀態(tài)，再加入聚合物溶液混合，得到的聚合物/石墨烯材料中，石墨烯能夠保 持單片層和少片層狀態(tài)，不發(fā)生團(tuán)聚。
[0020] 本發(fā)明采用碳纖維和石墨烯混雜技術(shù)，通過該自制法，制得的碳纖維-石墨烯在 聚合物內(nèi)部保持相互纏繞的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(如圖1)，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不僅可以使石墨烯均勻的分 散在聚合物基體中，而且通過碳纖維使石墨烯片之間相互緊密連接，極大降低了它們之間 的接觸電阻，有利于在基體內(nèi)形成高效的電輸運網(wǎng)絡(luò)，因此本發(fā)明在導(dǎo)電填料較低的摻雜 量下，就具有良好的電磁屏蔽效果，具有成本低，工藝簡單的優(yōu)勢。
[0021] 本發(fā)明基于碳纖維和石墨烯制備的電磁屏蔽材料不僅具有好的電磁屏蔽效果，還 同時具有綜合力學(xué)性能及導(dǎo)熱性能好的特點。
[0022] 本發(fā)明制備的材料不僅具有很好的電磁屏蔽性能，還具有很好的導(dǎo)熱和力學(xué)性 能，并且成本低，工藝簡單；本發(fā)明拓寬了碳纖維、石墨烯在電磁屏蔽材料領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0023]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明制得網(wǎng)絡(luò)纏繞結(jié)構(gòu)的碳纖維-石墨烯。

【具體實施方式】
[0025] 本發(fā)明提高一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料，其特征在于由以 下重量份的組分制成=ABS 65-75份，碳纖維12-20份，石墨烯5-15份，抗氧劑0. 5-1. 0份， 偶聯(lián)劑〇. 5-2份，相容劑1-5份，其他助劑0-5份。下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā) 明。應(yīng)該理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明，而不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在實際應(yīng) 用中技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明做出的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0026] 實施例1 (1)按質(zhì)量比1:75將短切碳纖維加入濃硫酸和濃硝酸的混合溶液(體積比為3:1)中， 超聲分散2. 5h，抽濾，洗滌，干燥，得到酸化碳纖維。
[0027] (2)將L 5份異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯溶于225份二氯乙烷配成 溶液，加入15份上述酸化碳纖維、12份石墨烯，超聲波下處理并攪拌2h，得到懸濁液；將70 份ABS溶于700份二氯乙烷，加入到上述懸濁液中，超聲波下處理并攪拌2h，將得到的混合 液在70°C干燥16h去除二氯乙烷，得到混合物粉末。
[0028] (3)將步驟（2)得到的混合物粉末、0· 8份抗氧劑1010、3份ABS-g-MAH混合均 勻后，送入雙螺桿擠壓機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)各段螺桿溫度為190-230°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為 300r/min之間。擠出，造粒，制得本發(fā)明的電磁屏蔽材料。
[0029] 實施例2 (1)按質(zhì)量比1:75將短切碳纖維加入濃硫酸和濃硝酸的混合溶液(體積比為3:1)中， 超聲分散2. 5h，抽濾，洗滌，干燥，得到酸化碳纖維。
[0030] (2)將L 5份異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯溶于225份二氯乙烷配成 溶液，加入12份上述酸化碳纖維、15份石墨烯，超聲波下處理并攪拌2h，得到懸濁液；將70 份ABS溶于700份二氯乙烷，加入到上述懸濁液中，超聲波下處理并攪拌2h后，將得到的混 合液在70°C干燥16h去除二氯乙烷，得到混合物粉末。
[0031] (3)將步驟（2)得到的混合物粉末、0. 8份抗氧劑1076、3份ABS-g-MAH混合均勻 后，送入雙螺桿擠壓機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)各段螺桿溫度為190°C -240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為 230r/min之間。擠出，造粒，制得本發(fā)明的電磁屏蔽材料。
[0032] 實施例3 (1)按質(zhì)量比1:75將短切碳纖維加入濃硫酸和濃硝酸的混合溶液(體積比為3:1)中， 超聲分散2. 5h，抽濾，洗滌，干燥，得到酸化碳纖維。
[0033] (2)將L 5份異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯溶于225份二氯乙烷配成 溶液，加入20份上述酸化碳纖維、5份石墨烯，超聲波下處理并攪拌2h，得到懸濁液；將70 份ABS溶于700份二氯乙烷，加入到上述懸濁液中，超聲波下處理并攪拌2h，將得到的混合 液在70°C干燥16h去除二氯乙烷，得到混合物粉末。
[0034] (3)將步驟（2)得到的混合物粉末、0· 8份抗氧劑1098、3份ABS-g-MAH、5份丙烯 腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物混合均勻后，送入雙螺桿擠壓機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)各段螺 桿溫度為190°C _240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為230r/min之間。擠出，造粒，制得本發(fā)明的電磁屏蔽材 料。
[0035] 實施例4 (1)按質(zhì)量比1:50將短切碳纖維加入濃硫酸和濃硝酸的混合溶液(體積比為3:1)中， 超聲分散4h，抽濾，洗滌，干燥，得到酸化碳纖維。
[0036] (2)將2份異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯溶于200份四氫呋喃配成溶液，加入20份 上述酸化碳纖維、8份石墨烯，超聲波下處理并攪拌3h，得到懸濁液；將65份ABS溶于780份 四氫呋喃，加入到上述懸濁液中，超聲波下處理并攪拌3h，將得到的混合液在45°C干燥24h 去除四氫呋喃，得到混合物粉末。
[0037] (3)將步驟（2)得到的混合物粉末、0. 2份抗氧劑1076、0. 3份抗氧劑168、 5份SBS-g-MAH混合均勻后，送入雙螺桿擠壓機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)各段螺桿溫度為 190-230°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為300r/min之間。擠出，造粒，制得本發(fā)明的電磁屏蔽材料。
[0038] 實施例5 (1)按質(zhì)量比1:75將短切碳纖維加入濃硫酸和濃硝酸的混合溶液(體積比為3:1)中， 超聲分散4h，抽濾，洗滌，干燥，得到酸化碳纖維。
[0039] (2)將2份異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯溶于200份四氫呋喃配成溶液，加入18份 上述酸化碳纖維、10份石墨烯，超聲波下處理并攪拌3h，得到懸濁液；將65份ABS溶于780 份四氫呋喃，加入到上述懸濁液中，超聲波下處理并攪拌3h，將得到的混合液在45°C干燥 24h去除四氫呋喃，得到混合物粉末。
[0040] (3)將步驟（2)得到的混合物粉末與0. 2份抗氧劑1010、0. 3份抗氧劑168、5份 SBS-g-MAH、1份EBS混合均勻后，送入雙螺桿擠壓機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)各段螺桿溫度為 190-230°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為300r/min之間。擠出，造粒，制得本發(fā)明的電磁屏蔽材料。
[0041] 實施例6 (1)按質(zhì)量比1:100將短切碳纖維加入濃硫酸和濃硝酸的混合溶液(體積比為3:1)中， 超聲分散lh，抽濾，洗滌，干燥，得到酸化碳纖維。
[0042] (2)將0. 5份二硬酯酰氧異丙氧鋁基鋁酸酯溶于100份氯仿配成溶液，加入15份 上述酸化碳纖維、12份石墨烯，超聲波下處理并攪拌lh，得到懸濁液；將75份ABS溶于600 份氯仿，加入到上述懸濁液中，超聲波下處理并攪拌lh，將得到的混合液在60°C干燥8h去 除氯仿，得到混合物粉末。
[0043] (3)將步驟（2)得到的混合物粉末與0.4份抗氧劑1010、0. 6份抗氧劑626、 1份EPDM-g-MAH混合均勻后，送入雙螺桿擠壓機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)各段螺桿溫度為 190-240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為350r/min之間。擠出，造粒，制得本發(fā)明的電磁屏蔽材料。
[0044] 實施例7 (1)按質(zhì)量比1:100將短切碳纖維加入濃硫酸和濃硝酸的混合溶液(體積比為3:1)中， 超聲分散lh，抽濾，洗滌，干燥，得到酸化碳纖維。
[0045] (2)將0. 5份二硬酯酰氧異丙氧鋁基鋁酸酯溶于100份氯仿配成溶液，加入12份 上述酸化碳纖維、15份石墨烯微片，超聲并攪拌lh，得到懸濁液；將75份ABS溶于600份氯 仿，加入到上述懸濁液中，超聲并攪拌lh，將得到的混合液在60°C干燥8h去除氯仿，得到混 合物粉末。
[0046] (3)將步驟（2)得到的混合物粉末與0· 4份抗氧劑1010、0· 6份抗氧劑626、1份 EPDM-g_MAH、0. 5份V770混合均勻后，送入雙螺桿擠壓機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)各段螺桿溫 度為200-240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為400r/min之間。擠出，造粒，制得本發(fā)明的電磁屏蔽材料。
[0047] 對比例1 通過直接熔融共混法制備與實施例1具有相同配方組成的ABS電磁屏蔽材料。
[0048] (1)按質(zhì)量比1:75將短切碳纖維加入濃硫酸和濃硝酸的混合溶液(體積比為3:1) 中，超聲分散2. 5h，抽濾，洗滌，干燥，得到酸化碳纖維。
[0049] (2)按配方稱量70份ABS樹脂、15份步驟（1)制備的酸化碳纖維、12份石墨烯、3 份相容劑ABS-g-MAH、l. 5份異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯偶聯(lián)劑、0. 8份抗氧劑 1010 ;稱好的各組分于高混機(jī)中混合均勻，之后送入雙螺桿擠壓機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)各 段螺桿溫度為190_230°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為300r/min之間。擠出，造粒，制得本發(fā)明的電磁屏蔽 材料。
[0050] 對比例2 通過直接熔融共混法制備與實施例4具有相同配方組成的ABS電磁屏蔽材料。
[0051] (1)按質(zhì)量比1:50將短切碳纖維加入濃硫酸和濃硝酸的混合溶液(體積比為3:1) 中，超聲分散4h，抽濾，洗滌，干燥，得到酸化碳纖維。
[0052] (2)按配方稱量65份ABS樹脂、20份步驟（1)制備的酸化碳纖維、8份石墨烯 微片、5份相容劑、2份異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯偶聯(lián)劑、0. 5份抗氧劑168 ;稱好的各 組分于高混機(jī)中混合均勻，之后送入雙螺桿擠壓機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)各段螺桿溫度為 190-230°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為300r/min之間。擠出，造粒，制得本發(fā)明的電磁屏蔽材料。
[0053] 下表1為上述實施例1-7制備的基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料的 配方。
[0054] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料，其特征在于由以下重量份的組 分制成：ABS 65-75份，酸化碳纖維12-20份，石墨烯5-15份，抗氧劑0. 5-1. 0份，偶聯(lián)劑 0. 5-2份，相容劑1-5份，其他助劑0-5份；所述的其他助劑包括增韌劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑 中的一種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料，其特征 在于：所述抗氧劑選自四（0 _ (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸）季戊四醇酯、0 - (4-羥 基苯基-3，5-二叔丁基）丙酸正十八碳醇酯、N，N'_雙[3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基） 丙酰胺]己二胺、雙（2, 4-二叔丁基苯基）季戊四醇二亞磷酸酯，亞磷酸三（2, 4-二叔丁基 苯基）酯、亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯酯、2, 2'-亞甲基雙（4-甲基-6-叔丁基苯酚）、二縮 三乙二醇雙[￠-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基）丙酸酯]、4, 4' -[1，1' -聯(lián)苯基]亞 基二膦酸-四[2, 4-二叔丁苯基]酯和羥基苯并三唑中的一種或兩種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料，其特征 在于：所述的偶聯(lián)劑選自異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯、異丙基三油酸酰氧基鈦 酸酯、二硬酯酰氧異丙氧鋁基鋁酸酯中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料，其特征 在于：所述的相容劑為馬來酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、馬來酸酐接枝苯 乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝乙烯-丙烯-環(huán)戊 二烯三元共聚物中的一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料，其特征 在于：所述的增韌劑為乙烯_乙酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物中的一 種；所述的潤滑劑為硬脂酸丁酯、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、乙撐雙硬脂酰胺中的一種；所述的 光穩(wěn)劑為雙（2, 2, 6, 6-四甲基哌啶基）癸二酸酯和2- [4- [2-羥基-3-十二烷氧基丙基] 氧基]-2-羥基苯基]-4，6-雙（2，4-二甲基苯基）-1，3，5-三嗪中的一種。
6. 權(quán)利要求1-5任一項所述的一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料的 制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 將短切碳纖維加入濃硫酸和濃硝酸的混合溶液中，超聲分散l_4h，抽濾，洗滌，干 燥，得到酸化碳纖維； (2) 將偶聯(lián)劑溶于有機(jī)溶劑配成溶液，加入酸化碳纖維、石墨烯，經(jīng)攪拌、超聲振蕩石墨 烯和碳纖維，得到懸濁液；將聚合物ABS溶于有機(jī)溶劑，加入到上述懸濁液中，經(jīng)攪拌和超 聲振蕩，使得碳纖維-石墨烯網(wǎng)絡(luò)均勻分布在聚合物溶液中；干燥除去所述混合物中的有 機(jī)溶劑后，得到混合物粉末； (3) 將所述混合物粉末、抗氧劑、相容劑或其他助劑混合均勻后，送入雙螺桿擠壓機(jī)中， 控制雙螺桿擠出機(jī)各段螺桿溫度為190_240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為200-400r/min之間；擠出，造 粒，制得本發(fā)明的電磁屏蔽材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料的制備 方法，其特征在于：所述步驟（1)中的碳纖維與濃酸混合液的質(zhì)量比為1: (50-100)，所述濃 硫酸與濃硝酸的體積比為3:1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料的制備 方法，其特征在于：所述步驟（2)中的有機(jī)溶劑選自二氯甲烷、二氯乙烷、四氫呋喃、氯仿、 四氯化碳中的一種或兩種；所述偶聯(lián)劑與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1 :(100-200);所述聚合物 ABS與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1: (8-12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于碳纖維和石墨烯的聚合物基電磁屏蔽材料的制備 方法，其特征在于：所述步驟（2)中的超聲波處理時，超聲波的功率為200-500W，所述超聲 波處理和機(jī)械攪拌的時間為l_3h ;所述聚合物ABS的溶解為攪拌溶解或者加熱溶解；所述 有機(jī)溶劑的去除為45-70°C鼓風(fēng)烘箱中干燥8-24h。
【文檔編號】C08K9/04GK104419107SQ201310382688
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】楊桂生, 汪麗娟 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司