CN102140707A

CN102140707A - 一种皮芯复合电磁屏蔽纤维及其制备方法

Info

Publication number: CN102140707A
Application number: CN 201010602884
Authority: CN
Inventors: 王依民; 田原; 王燕萍; 郭志洪; 林佩洁; 倪建华
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2030-12-21
Also published as: CN102140707B

Abstract

本发明涉及一种皮芯复合电磁屏蔽纤维及其制备方法，特别是涉及一种包括聚合物和低熔点金属的皮芯复合结构的电磁屏蔽纤维及其熔融复合纺丝的方法。本发明的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，由皮层和芯层构成，皮层的材料是热塑性树脂，芯层的材料是低熔点金属和/或合金和偶联剂的混合物，皮层与芯层均为连续相。本发明还提供了一种皮芯复合电磁屏蔽纤维的制备方法，包括低熔点金属和/或合金的预处理及皮芯复合熔融挤出两大步骤。本发明的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维织成面料后，能够有效地屏蔽电磁波对人体的干扰，抑制了电磁波辐射带给人们的伤害。

Description

一种皮芯复合电磁屏蔽纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽纤维领域，更具体而言，涉及一种皮芯复合电磁屏蔽纤维及其制备方法，特别是涉及一种包括聚合物和低熔点金属的皮芯复合结构的电磁屏蔽纤维及其熔融复合纺丝的方法。

背景技术

随着信息电子科技的发展，尤其当电脑的使用深入到社会生活的方方面面之后，人们越来越多的暴露在电磁波的辐射之下。电磁波辐射带给人们很多危害，如引发人体温升高，对人体固有的电磁波产生干扰，从而引发机体的病变。因此，电磁辐射需要得到人们有效的治理，电磁屏蔽材料是有效治理及屏蔽电磁波干扰的重要手段。

目前国内开发的金属/聚合物导电复合纤维有多种制备方法，其中主要有喷涂法、化学镀、金属长纤纺进短纤、金属粒子或纤维与聚合物混纺，以及纳米金属聚合物纤维。2005年6月1日公开的专利CN1621603“一种锡包铜电磁屏蔽纺织品及其制备方法”提供一种通过在非金属纤维纺织品的纤维表面覆盖金属导电层，使纺织品具有电磁屏蔽作用，采用的是化学镀和电镀的方法；2009年7月29日公开专利CN101492848“金属丝包芯弹性纱及其制造方法”描述了一种可用于弹性织物或柔性织物的经、纬纱的金属丝包芯纱及其制造方法，是将金属长丝掺和进了短纤纱中。金属纤维与聚合物混纺的研究，有2010年9月22日公开的专利CN101838470A，将导电纤维层埋设在导电基体中，制成了可代替金属的电磁屏蔽塑料。对于纳米金属聚合物纤维，在2008年6月25日公开的专利CN101205640A“一种熔体直纺生产皮芯结构微波屏蔽功能纤维的方法”报道了一种在纤维皮层中加入导电纳米金属粒子的皮芯复合纺制备的纤维。但这些方法中都存在一定的问题，喷涂和化学镀的表层金属易脱落；包芯纱金属纤维制备困难；纳米粒子在复合纤维中易团聚，加工过程中易氧化；金属粒子则是需要很高的填充量才能满足电磁屏蔽的要求。

对于电磁屏蔽纤维熔融纺皮芯结构的研究也随着该领域的发展而层出不穷。2005年11月16日公开的专利CN1696360A中，制备了是导电粉料与聚合物的混合物作为皮层，聚合物与微波吸收剂作为芯层的皮芯结构电磁屏蔽纤维，所得的纤维屏蔽微波不超过90％，说明其依然存在导电粉料易团聚，由于导电材料为分散相从而导致电磁屏蔽效能低的问题；在2006年7月5日公开的专利CN1796623A“导电性能优异的复合纤维的制造方法”中，提供一种以碳纳米管作为芯层，热塑性树脂作为皮层的导电纤维，但该纤维成本较高，很难广泛的使用。

在近十年的研究中，低熔点金属(合金)/聚合物复合导电材料逐渐被人们关注。它克服了其他导电金属或合金熔点高加工难的问题。并且在热塑性加工的过程中由于其熔融可流动，原位复合所形成的微观相提高了材料电磁屏蔽效果。1998年熊传溪等人在《LMPM/PP复合材料的导电性能》中对复合材料的宏观性能做了详尽的研究；贺江平等在不同条件下制备Sn-Cu/HDPE复合材料中合金相微观结构。但并未见报道对低熔点金属(合金)/聚合物复合纤维的制备和性能研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种皮芯复合电磁屏蔽纤维及其制备方法，特别是提供一种包括聚合物和低熔点金属的皮芯复合结构的电磁屏蔽纤维及其熔融复合纺丝的方法。本发明的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维织成面料后，能够有效地屏蔽电磁波对人体的干扰，抑制了电磁波辐射带给人们的伤害。

本发明的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，由皮层和芯层构成，皮层的材料是热塑性树脂，芯层的材料是低熔点金属和/或合金与偶联剂的混合物，皮层与芯层均为连续相。本发明的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，其中芯层与皮层的物质均为连续的纤维。本发明的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，包括长丝和短丝。

作为优选的技术方案：

所述的皮层与芯层的截面积比为3～20∶1。皮层和芯层的截面积之比太大会降低芯层的微波屏蔽能效，太小又会使纤维成纤困难，力学性能降低。因此选择皮层与芯层的截面积比为3～20∶1，既可以保证屏蔽的效果，又可以保证纤维的强度等物性指标。本发明的皮芯复合电磁屏蔽纤维除了同心结构还可以做成偏心结构，得到具有三维卷曲结构的纤维。

所述的热塑性树脂为单种聚合物或聚合物合金。单一的聚合物在力学性能及化学性能方面都不及聚合物合金，因此，选择聚合物合金作为电磁屏蔽纤维的皮层可以适用于工业上对纤维力学性能要求较高的领域。

所述的聚合物为PET、PBT、PTT、PA或PP；所述的聚合物合金为PET、PBT、PTT、PA或PP中的两种或两种以上的物理混合物。

所述的芯层中，低熔点金属和/或合金与偶联剂的质量比为99.8∶0.2～97∶3。

所述的低熔点金属为金属锡或铋；所述的低熔点合金为锡、铋、锑或铜中的两种或两种以上合金。低熔点合金的熔点要低于其任一组分的熔点，导电性能也高于任一组分，使用低熔点合金可以降低纺丝温度，另外得到电磁屏蔽效能更好的纤维。

所述的偶联剂为异丙基三羧钛酸脂、二油酰基二异辛脂磷酸酰氧基伏酸异丙酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯或双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯。

本发明还提供了一种皮芯复合电磁屏蔽纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)低熔点金属和/或合金的预处理

用偶联剂处理低熔点金属和/或合金，其中低熔点金属和/或合金与偶联剂的质量比为99.8∶0.2～97∶3；所述的低熔点金属和/或合金为颗粒，粒度为1～5mm；

如果偶联剂是固态的，可直接混合；如果偶联剂是液态的，则将偶联剂与同比例稀释液混合，再将低熔点金属和/或合金颗粒放入高温捏合机中，并将上述偶联溶液直接喷洒在低熔点金属和/或合金颗粒上并搅拌；低熔点金属和/或合金采用1～5mm的颗粒主要是因为，进螺杆时颗粒太大，则无法进料，同时也有利于熔融和纺成纤维。搅拌时转速越高，偶联剂处理表面效果越好。高速搅拌15min，所得处理后的低熔点金属和/或合金进行2h烘干。

(2)皮芯复合熔融挤出

通过双组份复合纺形式制备皮芯复合结构纤维，具体步骤为：

a)将预处理后的低熔点金属和/或合金和偶联剂的混合物进行干燥；将热塑性树脂进行真空干燥；

b)纺丝设备预热至聚合物及合金熔点以上，将所述干燥后的热塑性树脂喂入双组份复合纺丝机其中一支螺杆中，螺杆熔融区温度在热塑性树脂熔点20-30℃以上，将所述干燥后的低熔点金属和/或合金与偶联剂的混合物喂入双组份复合纺丝机的另一支螺杆中，螺杆熔融区温度在低熔点金属和/或合金熔点的20-30℃以上，并且与热塑性树脂的熔融区温度相近，易于纤维成型。两个组分分别经螺杆熔融混合后，通过纺丝箱体和复合纺丝组件，经喷丝板挤出成皮芯结构纤维；所述的皮芯结构纤维，皮层的材料是热塑性树脂，芯层的材料是低熔点金属和/或合金和偶联剂的混合物，皮层与芯层均为连续相；

c)将喷丝口喷出的初生皮芯复合纤维经高速卷绕，形成皮芯复合电磁屏蔽纤维。

如上所述的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维的制备方法，所述的低熔点金属和/或合金和偶联剂的混合物与热塑性树脂的投料质量比为3～20∶5，低熔点合金的密度约为6.55-9.80g/cm³，聚合物密度约为0.91-1.38g/cm³；所述的热塑性树脂为单种聚合物或聚合物合金；其中，所述的聚合物为PET、PBT、PTT、PA或PP；所述的聚合物合金为PET、PBT、PTT、PA或PP中的两种或两种以上的物理混合物。

如上所述的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维的制备方法，所述的低熔点金属为金属锡或铋；所述的低熔点合金为锡、铋、锑或铜中的两种或两种以上的合金；所述的偶联剂为异丙基三羧钛酸脂、二油酰基二异辛脂磷酸酰氧基伏酸异丙酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯或双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯。

有益效果

(1)本发明的制作设备简单、成本低、有较好的实用价值；

(2)利用与聚合物熔融共挤出的低熔点金属(合金)作为连续金属填料来取代金属粉末，更加有利于形成导电网络，达到良好的屏蔽效能。

(3)低熔点金属(合金)作为芯层与聚合物复合增加了屏蔽效能的带宽，可以在较宽的频率范围内获得较高的屏蔽效能。

(4)熔融纺制的长丝，由于低熔点金属和/或合金组分被完整包覆在皮层内部的，解决了金属层表面易氧化、易脱落或者金属粉末易团聚，从而导致屏蔽效能下降的问题。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，由皮层和芯层构成，皮层是热塑性树脂，芯层是低熔点金属和/或合金与偶联剂的混合物。

所述的皮层与芯层的截面积比为3～20∶1。

所述的热塑性树脂为单种聚合物或聚合物合金。

所述的芯层中，低熔点金属和/或合金与偶联剂的的质量比为99.8∶0.2～97∶3。

所述的低熔点金属为金属锡或铋；所述的低熔点合金为为锡、铋、锑或铜中的两种或两种以上合金。

所述的偶联剂为异丙基三羧钛酸酯、二油酰基二异辛脂磷酸酰氧基伏酸异丙酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯或双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯。

实施例1

(1)低熔点金属和/或合金的预处理

将异丙基三羧钛酸酯与平均粒度为5mm的锡锑合金(60/40)颗粒放入高温捏合机并搅拌；搅拌时转速200r/min，高速搅拌15min，所得处理后的锡锑(60/40)合金颗粒进行2h烘干；其中锡锑(60/40)合金颗粒与异丙基三羧钛酸酯的质量比为99.8∶0.2；

(2)皮芯复合熔融挤出

a)将预处理后的锡锑(60/40)合金颗粒和异丙基三羧钛酸酯的混合物进行干燥；将PP进行真空干燥；锡锑(60/40)合金颗粒和异丙基三羧钛酸酯的混合物与PP的投料质量比为3∶5；

b)纺丝设备预热至230℃，将所述干燥后的PP喂入双组份复合纺丝机其中一支螺杆中，螺杆熔融区温度为230℃；将所述干燥后的锡锑(60/40)合金颗粒和异丙基三羧钛酸酯的混合物喂入双组份复合纺丝机的另一支螺杆中，螺杆熔融区温度为220℃；分别经螺杆熔融混合后两个组分通过纺丝箱体和复合纺丝组件，经喷丝板挤出成皮芯结构纤维，纤维的皮层是PP，其芯层是锡锑(60/40)合金颗粒和异丙基三羧钛酸酯的混合物，皮层与芯层均为连续相；

c)将喷丝口喷出的初生皮芯复合纤维经2000m/min的速度高速卷绕，形成皮芯复合电磁屏蔽纤维长丝，纤度为65dtex/12f，强度为2.7cN/dtex，断裂伸长率为3％。得到纤维的微波屏蔽效能达到32dB，能屏蔽掉97.39％的微波。

实施例2

(1)低熔点金属和/或合金的预处理

将二油酰基二异辛脂磷酸酰氧基伏酸异丙酯与异丙醇等比例混合稀释，再将1mm的锡金颗粒放入高温捏合机机，并将上述溶液直接喷洒在锡金颗粒上并搅拌；搅拌时转速200r/min，高速搅拌15min，所得处理后的锡金颗粒进行2h烘干；其中锡金颗粒与二油酰基二异辛脂磷酸酰氧基伏酸异丙酯的质量比为97∶3；

(2)皮芯复合熔融挤出

a)将预处理后的锡金颗粒和二油酰基二异辛脂磷酸酰氧基伏酸异丙酯的混合物进行干燥；将PET进行真空干燥；锡金颗粒和二油酰基二异辛脂磷酸酰氧基伏酸异丙酯的混合物与PET的投料质量比为20∶5；

b)纺丝设备预热至290℃，将所述干燥后的PET喂入双组份复合纺丝机其中一支螺杆中，螺杆熔融区温度为290℃；将所述干燥后的锡金颗粒和二油酰基二异辛脂磷酸酰氧基伏酸异丙酯的混合物喂入双组份复合纺丝机的另一支螺杆中，螺杆熔融区温度为240℃；分别经螺杆熔融混合后两个组分通过纺丝箱体和复合纺丝组件，经喷丝板挤出成皮芯结构纤维，纤维的皮层是PET，其芯层是锡金颗粒和二油酰基二异辛脂磷酸酰氧基伏酸异丙酯的混合物，皮层与芯层均为连续相；

c)将喷丝口喷出的初生皮芯复合纤维经2000m/min的速度高速卷绕，形成皮芯复合电磁屏蔽纤维单丝纤度为3D，强度为2.5cN/dtex，断裂伸长率为5％。得到纤维的微波屏蔽效能达到25dB，能屏蔽掉94.38％的微波。

d)经热定型和剪切后，得到75mm具有一定三维卷曲结构的短纤。

实施例3

(1)低熔点金属和/或合金的预处理

将异丙基三油酸酰氧基钛酸酯与石油醚等比例混合稀释，再将2mm的铋金颗粒放入高温捏合机，并将上述溶液直接喷洒在铋金颗粒上并搅拌；搅拌时转速200r/min，高速搅拌15min，所得处理后的铋颗粒进行2h烘干；其中铋金颗粒与异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的质量比为97∶3；

(2)皮芯复合熔融挤出

a)将预处理后的铋金颗粒和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的混合物进行干燥；将PBT进行真空干燥；铋金颗粒和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的混合物与PBT的投料质量比为20∶5；

b)纺丝设备预热至290℃，将所述干燥后的PBT喂入双组份复合纺丝机其中一支螺杆中，螺杆熔融区温度为260℃；将所述干燥后的铋金颗粒和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的混合物喂入双组份复合纺丝机的另一支螺杆中，螺杆熔融区温度为290℃；分别经螺杆熔融混合后两个组分通过纺丝箱体和复合纺丝组件，经喷丝板挤出成皮芯结构纤维，纤维的皮层是PBT，其芯层是铋金颗粒和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的混合物，皮层与芯层均为连续相；

c)将喷丝口喷出的初生皮芯复合纤维经2000m/min的速度高速卷绕，形成皮芯复合电磁屏蔽纤维长丝纤度为48dtex/12f，强度为2.4cN/dtex，断裂伸长率为4％。得到纤维的微波屏蔽效能达到25dB，能屏蔽掉94.38％的微波。

实施例4

(1)低熔点金属和/或合金的预处理

将双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯与异丙醇等比例混合稀释，再将平均粒度为5mm的锡铜合金(60/40)颗粒放入固体搅拌机，并将上述溶液直接喷洒在锡铜合金(60/40)颗粒上并搅拌；搅拌时转速200r/min，高速搅拌15min，所得处理后的锡锑合金颗粒进行2h烘干；其中锡铜合金(60/40)颗粒与双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的质量比为99.8∶0.2；

(2)皮芯复合熔融挤出

a)将预处理后的锡铜合金(60/40)颗粒和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的混合物进行干燥；将PTT进行真空干燥；锡铜合金(60/40)颗粒和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的混合物与PTT的投料质量比为3∶5；

b)纺丝设备预热至260℃，将所述干燥后的PTT喂入双组份复合纺丝机其中一支螺杆中，螺杆熔融区温度为260℃；将所述干燥后的锡铜合金(60/40)颗粒和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的混合物喂入双组份复合纺丝机的另一支螺杆中，螺杆熔融区温度为230℃；分别经螺杆熔融混合后两个组分通过纺丝箱体和复合纺丝组件，经喷丝板挤出成皮芯结构纤维，纤维的皮层是PPT，其芯层是锡铜合金(60/40)颗粒和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的混合物，皮层与芯层均为连续相；

c)将喷丝口喷出的初生皮芯复合纤维经2000m/min的速度高速卷绕，形成皮芯复合电磁屏蔽纤维长丝，纤度为82dtex/12f，强度为2.1cN/dtex，断裂伸长率为3％。得到纤维的微波屏蔽效能达到30dB，能屏蔽掉96.84％的微波。

实施例5

(1)低熔点金属和/或合金的预处理

将双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯与异丙醇等比例混合稀释，再将1mm的铋颗粒放入高温捏合机，并将上述溶液直接喷洒在铋金颗粒上并搅拌；搅拌时转速200r/min，高速搅拌15min，所得处理后的铋颗粒进行2h烘干；其中铋颗粒与双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的质量比为97∶3；

(2)皮芯复合熔融挤出

a)将预处理后的铋金颗粒和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的混合物进行干燥；将PA66进行真空干燥；铋金颗粒和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的混合物与PA66的投料质量比为15∶5；

b)纺丝设备预热至290℃，将所述干燥后的PA66喂入双组份复合纺丝机其中一支螺杆中，螺杆温度为280℃；将所述干燥后的铋颗粒和马来酸二丁基锡的混合物喂入双组份复合纺丝机的另一支螺杆中，螺杆温度为290℃；分别经螺杆熔融混合后两个组分通过纺丝箱体和复合纺丝组件，经喷丝板挤出成皮芯结构纤维，纤维的皮层是PA66，其芯层是铋金颗粒和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的混合物，皮层与芯层均为连续相；

c)将喷丝口喷出的初生皮芯复合纤维经2000m/min的速度高速卷绕，形成皮芯复合电磁屏蔽纤维长丝纤度为44dtex/12f，强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为2.3％。得到纤维的微波屏蔽效能达到27dB，能屏蔽掉95.36％的微波。

实施例6

(1)低熔点金属和/或合金的预处理

将异丙基三羧钛酸酯与平均粒度为5mm的锡锑合金(60/40)颗粒放入高温捏合机并搅拌；搅拌时转速200r/min，高速搅拌15min，所得处理后的锡锑(60/40)合金颗粒进行2h烘干；其中锡锑(60/40)合金颗粒与异丙基三羧钛酸酯的质量比为98.5∶1.5；

(2)皮芯复合熔融挤出

a)将预处理后的锡锑合金(60/40)颗粒和异丙基三羧钛酸酯的混合物进行干燥；将PET/PTT(90/10)进行真空干燥；锡锑合金(60/40)颗粒和异丙基三羧钛酸酯的混合物与PET/PTT(90/10)的投料质量比为10∶5；

b)纺丝设备预热至260℃，将所述干燥后的PET/PTT(90/10)喂入双组份复合纺丝机其中一支螺杆中，螺杆温度为260℃；将所述干燥后的锡锑合金(60/40)颗粒和异丙基三羧钛酸酯的混合物喂入双组份复合纺丝机的另一支螺杆中，螺杆温度为220℃；分别经螺杆熔融混合后两个组分通过纺丝箱体和复合纺丝组件，经喷丝板挤出成皮芯结构纤维，纤维的皮层是PET/PTT(90/10)，其芯层是锡锑合金(60/40)颗粒和异丙基三羧钛酸酯的混合物，皮层与芯层均为连续相；

c)将喷丝口喷出的初生皮芯复合纤维经2000m/min的速度高速卷绕，形成皮芯复合电磁屏蔽纤维长丝，纤度为75dtex/12f，强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为3％。得到纤维的微波屏蔽效能达到35dB，能屏蔽掉98.22％的微波。

实施例7

(1)低熔点金属和/或合金的预处理

将双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯与异丙醇等比例混合稀释，再将平均粒度为3mm的锡铋合金(60/40)颗粒放入固体搅拌机，并将上述溶液直接喷洒在锡铋合金(60/40)颗粒上并搅拌；搅拌时转速200r/min，高速搅拌15min，所得处理后的锡铋合金颗粒进行2h烘干；其中锡铋合金(60/40)颗粒与双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的质量比为99∶1；

(2)皮芯复合熔融挤出

a)将预处理后的锡铋合金(60/40)颗粒和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的混合物进行干燥；将PBT/PTT(50/50)进行真空干燥；锡铋合金(60/40)颗粒和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的混合物与PBT/PTT(50/50)的投料质量比为5∶5；

b)纺丝设备预热至250℃，将所述干燥后的PBT/PTT(50/50)喂入双组份复合纺丝机其中一支螺杆中，螺杆温度为250℃；将所述干燥后的锡铋合金(60/40)颗粒和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的混合物喂入双组份复合纺丝机的另一支螺杆中，螺杆温度为220℃；分别经螺杆熔融混合后两个组分通过纺丝箱体和复合纺丝组件，经喷丝板挤出成皮芯结构纤维，纤维的皮层是PBT/PTT(50/50)，其芯层是锡锑合金(60/40)颗粒和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的混合物，皮层与芯层均为连续相；

c)将喷丝口喷出的初生皮芯复合纤维经2000m/min的速度高速卷绕，形成皮芯复合电磁屏蔽纤维长丝，纤度为83dtex/12f，强度为4.1cN/dtex，断裂伸长率为2.3％。得到纤维的微波屏蔽效能达到40dB，能屏蔽掉99％的微波。

实施例8

(1)低熔点金属和/或合金的预处理

将异丙基三油酸酰氧基钛酸酯与石油醚等比例混合稀释，再将5mm的锡/锑/铋合金(60/20/20)颗粒放入固体搅拌机，并将上述溶液直接喷洒在锡/锑/铋合金(60/20/20)颗粒上并搅拌；搅拌时转速200r/min，高速搅拌15min，所得处理后的锡/锑/铋合金(60/20/20)颗粒进行2h烘干；其中锡/锑/铋合金(60/20/20)颗粒与异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的质量比为98∶2；

(2)皮芯复合熔融挤出

a)将预处理后的锡/锑/铋合金(60/20/20)颗粒和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的混合物进行干燥；将PET/PBT/PTT(60/20/20)进行真空干燥；锡/锑/铋合金(60/20/20)颗粒和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的混合物与PET/PBT/PTT(60/20/20)的投料质量比为18∶5；

b)纺丝设备预热至260℃，将所述干燥后的PET/PBT/PTT(60/20/20)喂入双组份复合纺丝机其中一支螺杆中，螺杆温度为260℃；将所述干燥后的锡/锑/铋合金(60/20/20)颗粒和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的混合物喂入双组份复合纺丝机的另一支螺杆中，螺杆温度为220℃；分别经螺杆熔融混合后两个组分通过纺丝箱体和复合纺丝组件，经喷丝板挤出成皮芯结构纤维，纤维的皮层是PET/PBT/PTT(60/20/20)，其芯层是锡/锑/铋合金(60/20/20)颗粒和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的混合物，皮层与芯层均为连续相；

c)将喷丝口喷出的初生皮芯复合纤维经2000m/min的速度高速卷绕，形成皮芯复合电磁屏蔽纤维长丝纤度为46dtex/12f，强度为4.2cN/dtex，断裂伸长率为2％。得到纤维的微波屏蔽效能达到45dB，能屏蔽掉99.44％的微波。

Claims

1.一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，由皮层和芯层构成，其特征是：皮层的材料是热塑性树脂，芯层的材料是低熔点金属和/或合金与偶联剂的混合物，皮层与芯层均为连续相。

2.根据权利要求1所述的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，其特征在于，所述的皮层与芯层的截面积比为3～20∶1。

3.根据权利要求1所述的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，其特征在于，所述的热塑性树脂为单种聚合物或聚合物合金。

4.根据权利要求3所述的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，其特征在于，所述的聚合物为PET、PBT、PTT、PA或PP；所述的聚合物合金为PET、PBT、PTT、PA或PP中的两种或两种以上的物理混合物。

5.根据权利要求1所述的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，其特征在于，所述的芯层中，低熔点金属和/或合金与偶联剂的质量比为99.8∶0.2～97∶3。

6.根据权利1或5所述的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，其特征在于，所述的低熔点金属为金属锡或铋；所述的低熔点合金为为锡、铋、锑或铜中的两种或两种以上合金。

7.根据权利要求1或5所述的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维，其特征在于，所述的偶联剂为异丙基三羧钛酸脂、二油酰基二异辛脂磷酸酰氧基伏酸异丙酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯或双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯。

8.一种皮芯复合电磁屏蔽纤维的制备方法，其特征是包括以下步骤：

(1)低熔点金属和/或合金的预处理

(2)皮芯复合熔融挤出

b)纺丝设备预热至聚合物及合金熔点以上，将所述干燥后的热塑性树脂喂入双组份复合纺丝机其中一支螺杆中，将所述干燥后的低熔点金属和/或合金和偶联剂的混合物喂入双组份复合纺丝机的另一支螺杆中，分别经螺杆熔融混合后两个组分通过纺丝箱体和复合纺丝组件，经喷丝板挤出成皮芯结构纤维；所述的皮芯结构纤维，皮层的材料是热塑性树脂，芯层的材料是低熔点金属和/或合金与偶联剂的混合物，皮层与芯层均为连续相；

9.根据权利要求8所述的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维的制备方法，其特征在于，所述的低熔点金属和/或合金与偶联剂的混合物与热塑性树脂的投料质量比约为3～20∶5；所述的热塑性树脂为单种聚合物或聚合物合金；其中，所述的聚合物为PET、PBT、PTT、PA或PP；所述的聚合物合金为PET、PBT、PTT、PA或PP中的两种或两种以上的物理混合物。

10.根据权利要求8所述的一种皮芯复合电磁屏蔽纤维的制备方法，其特征在于，所述的低熔点金属为金属锡或铋；所述的低熔点合金为锡、铋、锑或铜中的两种或两种以上的合金；所述的偶联剂为异丙基三羧钛酸脂、二油酰基二异辛脂磷酸酰氧基伏酸异丙酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯或双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯。