一种电磁屏蔽尼龙材料的制备方法 |
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| 申请号 | CN201710504152.9 | 申请日 | 2017-06-28 | 公开(公告)号 | CN107189415A | 公开(公告)日 | 2017-09-22 |
| 申请人 | 苏州南尔材料科技有限公司; | 发明人 | 不公告发明人; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 电磁屏蔽 尼龙材料的制备方法，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，本发明制备的复合尼龙材料在具有较优异的电磁屏蔽性能的同时，还能够保持甚至提高其力学性能、耐热性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电磁屏蔽尼龙材料的制备方法，该方法包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种电磁屏蔽尼龙材料的制备方法技术领域[0001] 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尼龙材料的制备方法。 背景技术[0002] 随着工业技术的发展，尤其是在汽车工业要求提高发动机效率，大幅减小汽车油耗和尾气排放量要求也越来越高；同时电子行业中表面贴装技术的发展，对材料的耐高温性能要求越来越高；为了解决此类问题，要求材料具备既轻又耐温、高强度、尺寸稳定、阻燃等性能。耐高温尼龙成为较理想的材料之一随着电子信息产业的迅猛发展，电子电气设备已在各行各业中得到广泛应用，它们在给人们的生活提供了极大便利的同时，也暴露出了严重的电磁污染问题。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。 [0003] 为了减少或消除电磁辐射对尼龙材料使用过程中造成的危害，常常在尼龙材料中添加电磁屏蔽剂，及时地将聚集的有害电荷疏导或消除。电磁屏蔽剂通过在尼龙材料表面形成有序排列，或者在聚合物基体中形成传导电荷的网络结构。添加活性炭是提高电缆材料表面电导率的有效方法。为了解决这些问题，要求材料具有优异的电磁屏蔽性。 发明内容[0004] 本发明提供一种电磁屏蔽尼龙材料的制备方法，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，本发明制备的复合尼龙材料在具有较优异的电磁屏蔽性能的同时，还能够保持甚至提高其力学性能、耐热性。 [0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种电磁屏蔽尼龙材料的制备方法，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80-90份耐高温尼龙，10-20份二乙基次磷酸铝阻燃剂，20-25份上述纳米碳导电纤维材料，2-3份硅烷偶联剂，1-2份三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯抗氧剂，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）将开放式炼塑机升高温度至 160-170℃， 将上述配料加到双辊中间熔融塑炼，调整双辊间距，辊炼、薄通多次使混合均匀，得到混合材料； 将混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机螺杆长径比为15-20:1，双螺杆挤出机挤出温度为 ：一区温度 270-275℃，二区温度为 275-285℃，三区温度为 295-300℃，四区温度为 300-310℃ ；双螺杆挤出机的机头温度为 165-175℃；将熔融挤出料再进行切粒，制备得到电磁屏蔽的复合尼龙材料。 [0006] 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[0007] 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。 [0008] 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。 [0009] 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。 [0010] 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。 [0011] 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。 [0012] 按重量份称量80份耐高温尼龙，10份二乙基次磷酸铝阻燃剂，20份上述纳米碳导电纤维材料，2份硅烷偶联剂，1份三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯抗氧剂，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。 [0013] 将开放式炼塑机升高温度至 160℃， 将上述配料加到双辊中间熔融塑炼，调整双辊间距，辊炼、薄通多次使混合均匀，得到混合材料；将混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机螺杆长径比为15:1，双螺杆挤出机挤出温度为 ：一区温度 270℃，二区温度为 275℃，三区温度为 295℃，四区温度为 300℃ ；双螺杆挤出机的机头温度为 165℃；将熔融挤出料再进行切粒，制备得到电磁屏蔽的复合尼龙材料。 [0014] 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。 [0015] 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。 [0016] 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。 [0017] 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。 [0018] 按重量份称量90份耐高温尼龙，20份二乙基次磷酸铝阻燃剂，25份上述纳米碳导电纤维材料，3份硅烷偶联剂，2份三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯抗氧剂，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。 [0019] 将开放式炼塑机升高温度至170℃， 将上述配料加到双辊中间熔融塑炼，调整双辊间距，辊炼、薄通多次使混合均匀，得到混合材料；将混合材料用双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机螺杆长径比为20:1，双螺杆挤出机挤出温度为 ：一区温度275℃，二区温度为285℃，三区温度为300℃，四区温度为310℃ ； 双螺杆挤出机的机头温度为175℃；将熔融挤出料再进行切粒，制备得到电磁屏蔽的复合尼龙材料。 |
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