CN102250416A - 一种可发热的电磁屏蔽复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可发热的电磁屏蔽复合材料，其是由以下质量份的原料组成：40-70份的塑料基体、10-40份的超细铁氧体、10-30份的复合炭黑、5-10份的相容剂、0.5-1份的润滑剂、0.5-1份的抗氧剂。本发明制备的电磁屏蔽复合材料的性能具有良好的流动性能和力学性能、电磁屏蔽效率较高、60V电压下表面温度为60℃，发热量可控，发热较快，电磁屏蔽效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种可发热的电磁屏蔽复合材料及其制备方法。
背景技术
随着电子工业的发展,各种家电、办公电器、仪器设备等电子产品得到广泛的普及和应用,给人们带来便利的同时也释放出大量的电磁辐射,危害着人们的健康.本电磁屏蔽复合材料可以有效抑制电磁干扰,同时,由于其比重轻、易加工、耐腐蚀、可成型结构复杂的制件的特点,可以取代金属材料用于制造电子仪器设备的壳体,可为军事、通讯、计算机系统工程以及高科技的电磁兼容提供良好的手段和保证,也保障的使用人群的健康。
目前可发热的电磁屏蔽复合材料主要通过向塑料基体中添加导电粒子来制备，然而，由于导电粒子在塑料基体中分散不均匀，直接损害复合材料的力学性能、电磁屏蔽效率与发热性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种可发热的电磁屏蔽复合材料及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种可发热的电磁屏蔽复合材料，其是由以下质量份的原料组成：40-70份的塑料基体、10-45份的超细铁氧体、10-30份的复合炭黑、5-10份的相容剂、0.5-1份的润滑剂、0.5-1份的抗氧剂。
所述的塑料基体为PP、PE、PBT中的一种。
所述的相容剂为PP-g-MAH、PE-g-MAH中的一种。
所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
所述的抗氧剂为1010、1135、168中的至少一种。
一种可发热的电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将塑料基体、复合炭黑、润滑剂混合均匀；
2）将步骤1）所得到的原料在挤出机中挤出；
3）将步骤2）得到的物料与超细铁氧体、相容剂、抗氧剂混合均匀；
4）将步骤3）得到的物料在挤出机中挤出。
本发明的有益效果是：本发明制备的电磁屏蔽复合材料的性能具有良好的流动性能和力学性能、电磁屏蔽效率较高、60V电压下表面温度为60℃，发热量可控，发热较快，电磁屏蔽效率高。
具体实施方式
一种可发热的电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将塑料基体、复合炭黑、润滑剂置于混合机中混合2-3分钟；
2）将步骤1）所得到的原料在同向双螺杆挤出机中挤出，挤出机的螺杆长径比为1:30-40；
3）将步骤2）得到的物料与超细铁氧体、相容剂、抗氧剂置于混合机中混合2-3分钟；
4）将步骤3）得到的物料在同向双螺杆挤出机中挤出，挤出机的螺杆长径比为1:30-40。
在用以下实施例1-7中的配方进行复合材料制备时，挤出机的温度为180-210℃。
其中，复合炭黑通过以下步骤制得：
将乙炔炭黑和特导电炉法炭黑按照质量比3：7进行复配后，放入高速混合机后，按乙炔炭黑和特导电炉法炭黑总质量的1%加入钛酸酯偶联剂，高速混合2分钟后制得。
所用相容剂中，PP-g-MAH、PE-g-MAH为自制（通过原位熔融接枝法制备，制备技术为本领域的公知技术），PP-g-MAH 中，MAH的接枝率为1.8%；PE-g-MAH中，MAH的接枝率为1.5%。
下面结合具体实施例对本发明的配方做进一步的说明：
实施例1：
一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成如下表1：
表1：一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成
| 原料 | 质量份 |
| PP | 40 |
| 超细铁氧体 | 40 |
| 复合炭黑 | 15 |
| PP-g-MAH | 5 |
| 乙撑双硬脂酰胺 | 1 |
| 抗氧剂1010 | 1 |
实施例2：
一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成如下表2：
表2：一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成
| 原料 | 质量份 |
| PP | 40 |
| 超细铁氧体 | 45 |
| 复合炭黑 | 10 |
| PP-g-MAH | 5 |
| 乙撑双硬脂酰胺 | 1 |
| 抗氧剂1010 | 1 |
| 抗氧剂168 | 1 |
实施例3：
一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成如下表3：
表3：一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成
| 原料 | 质量份 |
| PP | 50 |
| 超细铁氧体 | 30 |
| 复合炭黑 | 15 |
| PP-g-MAH | 5 |
| 乙撑双硬脂酰胺 | 1 |
| 抗氧剂168 | 1 |
实施例4：
一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成如下表4：
表4：一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成
| 原料 | 质量份 |
| PP | 60 |
| 超细铁氧体 | 15 |
| 复合炭黑 | 20 |
| PP-g-MAH | 5 |
| 乙撑双硬脂酰胺 | 1 |
| 抗氧剂168 | 1 |
实施例5：
一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成如下表5：
表5：一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成
| 原料 | 质量份 |
| PP | 70 |
| 超细铁氧体 | 10 |
| 复合炭黑 | 15 |
| PP-g-MAH | 5 |
| 乙撑双硬脂酰胺 | 1 |
| 抗氧剂168 | 1 |
实施例6：
一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成如下表6：
表6：一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成
| 原料 | 质量份 |
| PE | 65 |
| 超细铁氧体 | 40 |
| 复合炭黑 | 30 |
| PE-g-MAH | 10 |
| 硬脂酸钙 | 0.9 |
| 抗氧剂168 | 0.8 |
实施例7：
一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成如下表7：
表7：一种可发热的电磁屏蔽复合材料的配方组成
| 原料 | 质量份 |
| PP | 50 |
| 超细铁氧体 | 30 |
| 复合炭黑 | 15 |
| PP-g-MAH | 7 |
| 硬脂酸丁酯 | 0.6 |
| 抗氧剂1135 | 0.6 |
由实施例1-5制备的复合材料的性能如下表8：
表8：本发明制备的电磁屏蔽复合材料的性能
| 性能 | 单位 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 熔融指数 | g/10min | 3 | 3 | 5 | 8 | 8 |
| 拉伸强度 | Mpa | 23 | 25 | 22 | 22 | 20 |
| 弯曲模量 | Mpa | 2100 | 2300 | 1950 | 1900 | 1800 |
| 简支梁缺口冲击 | KJ/m2 | 9.0 | 8.0 | 9.5 | 10.5 | 11.0 |
| 表面电阻 | Ω | ＜102 | ＜102 | 102～103 | 102～103 | 102～103 |
| 电磁屏蔽效率 | dB | 60～90 | 60～90 | 60～90 | 30～60 | 30～60 |
| 60V电压表面温度 | ℃ | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
可以看出，本发明制备的电磁屏蔽复合材料的性能具有良好的流动性能和力学性能、电磁屏蔽效率较高、60V电压下3秒钟后表面温度为60℃，发热量可控，发热较快，电磁屏蔽效率高、成本低、易成型加工、可回收循环使用，同时也能满足环保要求，实现国家建设资源节约型、环境友好型社会的战略部署。
Claims (6)
1.一种可发热的电磁屏蔽复合材料，其特征在于：其是由以下质量份的原料组成：40-70份的塑料基体、10-45份的超细铁氧体、10-30份的复合炭黑、5-10份的相容剂、0.5-1份的润滑剂、0.5-1份的抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的一种可发热的电磁屏蔽复合材料，其特征在于：所述的塑料基体为PP、PE、PBT中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种可发热的电磁屏蔽复合材料，其特征在于：所述的相容剂为PP-g-MAH、PE-g-MAH中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种可发热的电磁屏蔽复合材料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种可发热的电磁屏蔽复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为1010、1135、168中的至少一种。
6.权利要求1所述的一种可发热的电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将塑料基体、复合炭黑、润滑剂混合均匀；
2）将步骤1）所得到的原料在挤出机中挤出；
3）将步骤2）得到的物料与超细铁氧体、相容剂、抗氧剂混合均匀；
4）将步骤3）得到的物料在挤出机中挤出。
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