一種輕質(zhì)電磁屏蔽聚碳酸酯材料及其制備方法與流程

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>有機(jī)化合物處理,合成應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輕質(zhì)電磁屏蔽聚碳酸酯材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電子電工技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)上電子通訊設(shè)備的應(yīng)用迅猛擴(kuò)張、日常生活中隨處可見越來越多的電子通訊產(chǎn)品。然而，這些電子設(shè)備在給人們的生活帶來便利的同時(shí)，都存在一定的電磁輻射，危害人類的健康、干擾其他設(shè)備的正常工作。為了減少電磁輻射對(duì)人類身體健康的危害、保證電子通訊設(shè)備的正常運(yùn)作，人們對(duì)電磁屏蔽材料的要求越來越高、需求越來越大。

目前，市場(chǎng)上的電磁屏蔽大多是金屬材料或者在塑料表面鍍上一層金屬層。然而，金屬材料，大多較重，不耐腐蝕，加工困難、價(jià)格也較昂貴；采用金屬鍍層加工工藝繁瑣、并容易帶來一系列的環(huán)境污染問題，同時(shí)在使用過程中鍍層容易脫落，影響電磁屏蔽效果。在此背景下，具有電磁屏蔽效果的導(dǎo)電塑料由于質(zhì)輕、成型加工方便，以及產(chǎn)品穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，得以飛速發(fā)展，備廣泛使用。然而，加入導(dǎo)電填料后的電磁屏蔽塑料材料，密度仍然會(huì)大幅上升，電磁屏蔽塑料輕質(zhì)化很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種電磁屏蔽效果均一持久、密度顯著下降的輕質(zhì)電磁屏蔽聚碳酸酯材料及其制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種輕質(zhì)電磁屏蔽聚碳酸酯材料，包括以下重量份的組分：pc樹脂100份，導(dǎo)電填料10～40份，空心導(dǎo)電微珠5～20份，增韌劑3～15份，偶聯(lián)劑0.3～3份，分散劑0.4～3份，抗氧劑0.4～1.2份，該材料具有持久的吸收和衰減電磁輻射，以及輕質(zhì)的特點(diǎn)。

所述的pc樹脂為熔融指數(shù)為10～50g/10min的雙酚a型聚碳酸酯，較高熔融指數(shù)的pc，粘度較低，在加工過程中產(chǎn)生的剪切力較弱，有利于保持空心導(dǎo)電微珠的完整性，有助于降低材料的密度。

所述的導(dǎo)電填料包括碳纖維、鍍鎳碳纖維、碳納米管中的一種或多種；選用的導(dǎo)電填料不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，同時(shí)相對(duì)于金屬纖維、金屬粉末等導(dǎo)電填料密度更低。

所述的碳纖維的纖維直徑為7～12μm；

所述的鍍鎳碳纖維的纖維直徑為7～12μm，鍍鎳碳纖維中鎳層厚度0.5～1μm；

所述的碳納米管的直徑為2～7nm。

所述的空心導(dǎo)電微珠包括鍍銀空心玻璃微珠、鍍鎳空心玻璃微珠中的一種或兩種；導(dǎo)電空心微珠不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，而且密度極低，可以有效的降低材料的密度。

所述的鍍銀空心玻璃微珠的粒徑為20～60μm，密度為0.6～1.2g/cm³，其中銀含量為12～32％；

所述的鍍鎳空心玻璃微珠的粒徑為20～60μm，密度為0.6～1.2g/cm³，其中鎳含量為12～32％。

所述的增韌劑包括乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無規(guī)三元共聚物(ema-gma)、馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯(lldpe-g-mah)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(mbs)中的一種或多種。

所述的偶聯(lián)劑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-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(kh-560)、γ-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷(kh-561)中的一種或多種。

所述的分散劑包括季戊四醇硬脂酸酯(pets)、乙撐雙硬脂酰胺(ebs)、pe蠟或硅酮粉中的一種或多種。

所述的抗氧劑包括四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(1076)、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(168)或雙(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亞磷酸酯(626)中的一種或多種。

一種如上述的輕質(zhì)電磁屏蔽聚碳酸酯材料的制備方法，包括以下幾個(gè)步驟：

(1)稱取100份pc樹脂、3～15份增韌劑、0.3～3.0份偶聯(lián)劑、0.4～3.0份分散劑、0.4～1.2份抗氧劑置于高混機(jī)中，混合均勻得到混合物料；

(2)將步驟(1)所得的混合物料和10～40份導(dǎo)電填料、5～20份空心導(dǎo)電微珠加入螺桿擠出機(jī)擠出造粒，經(jīng)螺桿擠出機(jī)拉條切粒，制得輕質(zhì)電磁屏蔽聚碳酸酯材料。

所述的高混機(jī)的轉(zhuǎn)速為500～700rpm，混合溫度為40～80℃，混合時(shí)間為3～10min；

所述的螺桿擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，各區(qū)的溫度為250～285℃。

本發(fā)明通過采用輕質(zhì)導(dǎo)電填料改性聚碳酸酯，賦予聚碳酸酯優(yōu)良的導(dǎo)電性、獲得了電磁屏蔽性能優(yōu)異的聚碳酸酯材料，并改善了電磁屏蔽聚碳酸酯密度大的問題，獲得了一款輕質(zhì)電磁屏蔽聚苯硫醚材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾方面：本發(fā)明選用的導(dǎo)電填料碳纖維、鍍鎳碳纖維、碳納米管等具有優(yōu)異的增強(qiáng)效果和導(dǎo)電能力同時(shí)密度相對(duì)較低，賦予了材料優(yōu)異的導(dǎo)電性能和物理機(jī)械性能，同時(shí)材料密度不至于大幅度增加；而空心導(dǎo)電微珠其表面的鍍銀或鍍鎳結(jié)構(gòu)賦予了其優(yōu)異的導(dǎo)電性能，空心結(jié)構(gòu)使得其密度很低，將其加入材料后顯著提高了材料的導(dǎo)電性并同時(shí)降低了材料的密度；同時(shí)通過分步加入填料的方式降低加工過程中對(duì)導(dǎo)電填料的剪切作用，使得導(dǎo)電填料更完整，有助于提高材料的導(dǎo)電性和降低材料的密度，所得材料具有均一持久的電磁屏蔽效果，比傳統(tǒng)的電磁屏蔽聚碳酸酯材料具有質(zhì)量更輕的優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

本發(fā)明的輕質(zhì)電磁屏蔽聚碳酸酯材料的各物理量所采用的測(cè)試方法如下所示：

(1)、拉伸強(qiáng)度：astmd638，拉伸速度5mm/min。

(2)、彎曲模量：astmd790，彎曲速度2mm/min。

(3)、缺口沖擊強(qiáng)度：astmd256。

(4)、無缺口沖擊強(qiáng)度：astmd256。

(5)、電磁屏蔽效果：astmd4935。

(6)、密度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：astmd792。

以下所用的pc樹脂為雙酚a型聚碳酸酯，熔融指數(shù)為20～50g/10min。

實(shí)施例1