CN103481393B - 具有连续交替层状结构的聚合物材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将30～70份的第一种树脂或第一种树脂复合物、70～30份的第二种树脂或第二种树脂复合物预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；步骤二、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100～300℃，注塑速度为50～1200mm/s，便制备得到具有连续交替层状结构的聚合物材料。本发明整个操作工艺简洁，生产成本低，适合大规模工业化生产，可以通过调节共混物的组分配比来调控连续交替层状结构的厚度，适合于多种共混体系。
Description
技术领域
本发明属于具有连续交替层状结构材料的制备及其多功能化的技术领域，具体涉及通过高速薄壁注塑成型技术制备具有连续交替层状结构的不同材料制品的方法，本发明还涉及所述方法制备的具有连续交替层状结构的聚合物材料。
背景技术
聚合物材料近几十年来发展迅猛，其应用范围逐渐扩大，基本涵盖了人们生活的方方面面。随着人们生活水平的提高，对聚合物材料的性能也提出了更高的要求，如材料的高强化和功能化等。聚合物共混作为一种重要的材料改性方式，其既可以弥补单一聚合物性能的不足，同时也有利于通过在加工过程中调控共混物的相形貌获得预期性能的材料。一般而言，聚合物共混物主要包括液滴状、双乳液状、纤维状、共连续相等相形态，而不同的共混物形态则可实现不同的功能。其中液滴状形态有助于提高韧性和表面改性，双乳液状有助于提高韧性和刚性，纤维状有助于提高强度和降低热膨胀性，共连续相有助于提高导电性和韧性。上述聚合物共混物形态结构的形成通常取决于共混组分配比、两相粘度比、界面张力、弹性比、剪切速率以及加工时间等因素。当对处于熔融态的聚合物施加剪切拉伸作用时,分散相会发生变形取向。两相界面张力将起到阻止形变以及形变后回复到初始形态的作用，使分散相在基体中以球状颗粒存在，而粘性力的作用使分散相沿流动方向发生形变,当粘性力的作用超过界面张力的作用时,分散相就会发生形变。因此，界面张力越大，粒子抵制形变发生的能力越大。
注塑成型是一种快速高效的成型加工方式，聚合物共混物在注塑成型时通过调节组分配比、加工温度等参数可得到上述的共混物形态，一些研究者采用新的注塑成型方法（如推拉注塑成型技术、气体辅助注塑成型技术）也获得过一些特殊的共混物形态。然而，无论是采用普通注塑成型还是注塑成型新方法，均没有文献报道过连续交替层状结构的形成（即沿制品的厚度方向各组成相均以连续均匀的层状结构交替排列）。
多层共挤成型工艺是一种有效的形成连续交替层状结构的加工方法，即将不同聚合物分别从两台挤出机中挤出输送到各自的流道中在共挤模头处合并成一股两层的熔体,然后进入若干分层叠加单元进行切割分层,最后微层复合材料经定型口模挤出,冷却定型后得到具有连续交替层状结构制品。这种成型工艺得到的交替层状结构规则连续，且可以通过调节分层单元个数和共混组分配比来有效控制层的厚度。
连续交替层状结构由于其独特的相形态，因而具有很广泛的应用前景（如阻隔材料、电磁屏蔽材料、阻尼材料等）。在阻隔材料方面，Haopeng Wang将EAA和PEO以9:1的比例共混并进行多层共挤得到了连续交替层状结构，通过控制共挤的层数，PEO层在结晶时只能形成单晶，增大了气体的扩散路径，从而大幅度地提高了聚合物的阻隔性能（H.P Wang,Confined Crystallization of Polyethylene Oxide in Nanolayer Assemblies,Science,2009,323,757）。也有研究者将聚烯烃和阻隔性树脂（如EVOH、尼龙等）进行多层共挤得到连续交替层状结构进而增强聚烯烃的阻隔性能（李姜，交替微层高分子复合材料的阻隔性能与结构，武汉理工大学学报，2009，31，21），同时，一些研究者通过向聚合物中加入填料后进行多层共挤得到连续交替层状结构，填料在层状结构中均匀分散从而提高材料阻隔性能（M Gupta，Structure and Gas Barrier Properties of Poly(propylene-graft-maleic anhydride)/Phosphate Glass Composites Prepared by Microlayer Co-extrusion，2010，43，4230）。在电磁屏蔽材料方面，研究者将导电填料选择性地分散在某聚合物中然后再与未添加导电填料的聚合物进行多层共挤得到连续交替层状结构，电磁波在进入材料内部时，会在层界面间不断反射衰减，从而达到良好的电磁屏蔽效果（喻琴，交替层状PP/PPGr复合材料的结构和电磁屏蔽性能研究，高分子科学与工程，2012，8）。而在阻尼材料方面，张玉清采用多层共挤技术制备了具有交替层状结构的氯化丁基橡胶(CIIR)/三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料，发现交替层状结构材料比普通共混复合材料其损耗因子和有效阻尼范围增大（张玉清，交替层状结构氯化丁基橡胶/三元乙丙橡胶复合材料的阻尼性能，合成橡胶工业，2009，32，383）。另外，连续交替层状结构在聚合物材料的增强、增韧等方面也存在十分广泛的应用。
尽管多层共挤成型工艺可以获得良好的连续交替层状结构，且很多研究者对通过多层共挤成型制备的连续交替层状结构进行了大量的应用研究，但是这种成型方式工艺复杂，耗费时间长，因此很多研究成果只能停留在理论研究阶段，难以实现产业化，因此目前急需一种简单高效的成型方法制备具有良好交替层状结构的制品。
发明内容
本发明的目的是针对现有制备交替层状结构的成型方法的缺点和不足，提供了一种快速高效的连续交替层状结构制备方法，同时利用该方法制备了具有各向异性导电特性及良好电磁屏蔽性能的复合材料和良好阻隔性能的复合材料，同时还利用该方法制备得到了具有优异抗冲击性能材料、优异机械性能材料、优异阻尼性能材料。
本发明提供的具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将30～70份的第一种树脂或第一种树脂复合物、70～30份的第二种树脂或第二种树脂复合物预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤二、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100～300℃，注塑速度为50～1200mm/s，便制备得到具有连续交替层状结构的聚合物材料。
更进一步的方案是：所述的第一种树脂复合物是通过如下方法制备的：
将90～20份第一种树脂、第一种填料10～60份、相容剂0～20份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第一种填料母料；将10份第一种树脂、第一种填料母料0.5～90份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第一种填料稀释料，即第一种树脂复合物。
更进一步的方案是：所述的第一种树脂复合物还可通过如下方法制备：
将99.5～30份第一种树脂、第一种填料0.5～50份、相容剂0～20份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第一种树脂复合物。
更进一步的方案是：所述的第二种树脂复合物是通过如下方法制备的：
将90～20份第二种树脂、第二种填料10～60份、相容剂0～20份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第二种填料母料；将10份第二种树脂、第二种填料母料0.5～90份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第二种填料稀释料，即第二种树脂复合物。
更进一步的方案是：所述的第二种树脂复合物还可通过如下方法制备：
将99.5～30份第二种树脂、第二种填料0.5～50份、相容剂0～20份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第二种树脂复合物。
进一步的，本发明提供了一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、将30～70份的第一种树脂（抗冲击性能较差）、70～30份的第二种树脂（抗冲击性能优异）预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤二、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100～300℃，注塑速度为50～1200mm/s，便制备得到具有连续交替层状结构的聚合物材料。
通过该方法制备的具有连续交替层状结构的聚合物材料具有良好抗冲击性能。
在此值得说明的是，本发明中所指的优异抗冲击性能材料，是仅以第一种树脂进行高速薄壁注塑成型获得的材料作为对比组。
进一步的，本发明提供了一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将30～70份的第一种树脂（机械性能较差）、70～30份的第二种树脂（机械性能优异）预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤二、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100～300℃，注塑速度为50～1200mm/s，便制备得到具有连续交替层状结构的聚合物材料。
通过该方法制备的具有连续交替层状结构的聚合物材料具有良好机械性能。
在此值得说明的是，本发明中所指的优异机械性能材料，是仅以第一种树脂进行高速薄壁注塑成型获得的材料作为对比组。
进一步的，本发明提供了一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将30～70份的第一种树脂、70～30份的第二种树脂（两种树脂具有明显的阻尼温域差别或者阻尼性能差别）预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤二、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100～300℃，注塑速度为50～1200mm/s，便制备得到具有连续交替层状结构的聚合物材料。
通过该方法制备的具有连续交替层状结构的聚合物材料具有优异的阻尼性能。
在此值得说明的是，本发明中所指的优异阻尼性能材料，是以两种树脂共混后进行压板成型作为对比组。
进一步的，本发明还提供了一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将90～20份第二种树脂、碳纳米管10～60份、相容剂0～20份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；
步骤二、将10份第二种树脂、碳纳米管母料0.5～90份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；
步骤三、将30～70份的第一种树脂、70～30份的碳纳米管稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤四、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100～300℃，注塑速度为50～1200mm/s，便可制得具有连续交替层状结构的聚合物材料。
通过该方法制备的具有连续交替层状结构的聚合物材料具有各向异性导电特性，并且还具有良好电磁屏蔽性能。
在此值得说明的是，本发明中所指的优异电磁屏蔽性能材料，是以压板成型获得的复合材料作为对比组。
进一步的，本发明还提供了一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将99.5～30份第二种树脂、碳纳米管0.5～50份、相容剂0～20份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第二种树脂复合物。
步骤二、将30～70份的第一种树脂、70～30份的第二种树脂复合物预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤四、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100～300℃，注塑速度为50～1200mm/s，便可制得具有连续交替层状结构的聚合物材料。
通过该方法制备的具有连续交替层状结构的聚合物材料具有各向异性导电特性，并且还具有良好电磁屏蔽性能。
进一步的，本发明还提供了一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、将90～20份第二种树脂、有机改性蒙脱土（OMMT）10～60份、相容剂0～20份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到蒙脱土母料；
步骤二、将10份第二种树脂、蒙脱土母料0.5～90份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到蒙脱土稀释料；
步骤三、将30～70份的第一种树脂、70～30份的蒙脱土稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤四、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100～300℃，注塑速度为50～1200mm/s，便可制得具有连续交替层状结构的聚合物材料。
通过该方法制备的具有连续交替层状结构的聚合物材料具有良好阻隔性能。
在此值得说明的是，本发明中所指的优异阻隔性能材料，是分别以未添加有机蒙脱土进行高速薄壁注塑成型、添加有机蒙脱土进行压板成型作为对比组。
进一步的，本发明还提供了一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将99.5～30份第二种树脂、有机改性蒙脱土0.5～50份、相容剂0～20份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第二种树脂复合物。
步骤二、将30～70份的第一种树脂、70～30份的第二种树脂复合物预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤三、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100～300℃，注塑速度为50～1200mm/s，便可制得具有连续交替层状结构的聚合物材料。
通过该方法制备的具有连续交替层状结构的聚合物材料具有良好阻隔性能。
更进一步的方案是：所述的具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述的第一种树脂和第二种树脂为聚丙烯、聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1010、三元乙丙橡胶、丁基合成橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯、聚碳酸酯、聚碳酸亚丙酯、聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚己内酯、聚苯硫醚中的任意两种。
更进一步的方案是：所述的具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述的填料为碳纳米管、石墨烯、膨胀石墨、碳黑、蒙脱土、玻璃纤维、层状双氢氧化物（LDH）、晶须、碳纤维、氮化硼、碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、橡胶颗粒、海泡石、高岭土、凹凸棒土、笼形倍半硅氧烷、四氧化三铁、镍粉中的任一种。
更进一步的方案是：所述的具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述的抗冲击性能差的树脂为聚丙烯、聚乳酸、聚碳酸酯中的任意一种，抗冲击性能优异的树脂为乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、丁基合成橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯中的任意一种。
更进一步的方案是：所述的具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述的机械性能差的树脂为聚碳酸亚丙酯、聚乙烯、聚丁二酸丁二醇酯中的任意一种，机械性能优异的树脂为聚苯硫醚、聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1010、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
更进一步的方案是：所述的具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述的具有明显的阻尼温域差别或者阻尼性能差别的两种树脂，其中第一种树脂为聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚碳酸酯、尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1010、乙烯-乙烯醇的共聚物、聚苯乙烯、聚氧化乙烯中的任意一种，第二种树脂为乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、丁基合成橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯中的任意一种。
更进一步的方案是：所述的具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述的相容剂为相应树脂与具有极性官能团的单体反应得到的树脂接枝物，其中单体为乙酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酰胺、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯中的任一种。
更进一步的方案是：所述的具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述的注塑速度为50～1200mm/s。
本发明还要求保护上述的具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法制备得到的具有连续交替层状结构的聚合物材料。
本发明具有以下优点：
1、本发明整个操作工艺简洁，生产成本低，适合大规模工业化生产。
2、本发明可以通过调节共混物的组分配比来调控连续交替层状结构的厚度。同时，通过调控连续交替层状结构的厚度，有利于控制填料在层状结构中的分散，从而获得预期的性能(如通过调控交替层状结构的厚度使导电填料在层中的分散状态由团聚变成互相搭接形成导电网络，从而实现材料由不导电变得导电)。
3、本发明制备连续交替层状结构的方法适合于多种共混体系，因此通过选择具有特定性能或功能的聚合物进行共混并制备得到连续交替层状结构的制品，有利于制备具有特定性能或功能的材料（如阻尼材料、高韧性材料、优异机械性能材料等）。
4、本发明中由于高速薄壁注塑成型具有很强的剪切力场，因此填料的加入难以对连续交替层状结构的形成产生影响，所以填料的添加量可以很大，有利于制备具有优异性能的功能性材料。
5、本发明中连续交替层状结构的形成涉及到两相聚合物材料，因此分别在不同的聚合物材料中加入不同的功能性填料，各组成相分别实现不同的功能，从而获得具有复合功能的聚合物材料。
6、本发明中将抗冲击性能优异的聚合物与抗冲击性能较差的聚合物共混并通过高速薄壁注塑成型得到具有连续交替层状结构的复合材料，其中具有优异抗冲击性能的聚合物材料所形成的层状结构可以有效的吸收消耗冲击能，从而大幅提高复合材料的冲击韧性并降低成本。
7、本发明中将机械性能优异的聚合物与机械性能较差的聚合物共混并通过高速薄壁注塑成型得到具有连续交替层状结构的复合材料，其中具有优异机械性能的聚合物材料所形成的层状结构可以有效的传递应力，从而大幅提高复合材料的机械性能并降低成本。
8、本发明中将阻尼温域不同的聚合物共混并通过高速薄壁注塑成型得到具有连续交替层状结构的复合材料，各组成相均为连续层状结构，在外界作用下，各相分子运动均保持相对的独立性，因此，此层状复合材料的阻尼性能并不是2种组分的简单加和,而存在协同作用，弥补了单一组分阻尼性能的不足，且连续交替层状结构的厚度可对协同作用进行有效调节,因此阻尼性能比普通的共混复合材料更高。
9、本发明制备的优异电磁屏蔽性能材料由于其内部具有连续交替层状结构，导电层和不导电层沿厚度方向交替排列，电磁波可以在层间不断反射并以热的形式耗散，相比于压板的各向同性结构，电磁波更易透射穿过此样品，因此前者的电磁屏蔽性能更优异。同时，前者还具有各向异性导电特性，即在制品的厚度方向由于不导电层的阻隔作用而不导电，而在制品长宽方向由于导电填料的搭接而导电，通过控制导电填料添加量和调控组分配比，可以制备一系列各向异性导电程度不同的复合材料。另外，由于本发明制备的连续交替层状结构贯穿整个样品，故导电层的存在即可保证整个样品的导电性，因此通过调控组分配比及导电填料添加量，可大幅降低材料的逾渗值，节约成本。
10、本发明制备的优异阻隔性能材料通过蒙脱土选择性分散于某树脂中并在层状结构中沿流动方向取向，相比于未添加蒙脱土的高速薄壁注塑制品，蒙脱土显著增加了气体的扩散路径，提高了材料的阻隔性能。同时，与添加了有机蒙脱土的压板成型样品相比，蒙脱土片层无规取向，其对气体扩散所起的阻隔作用明显弱于具有连续交替层状结构的高速薄壁注塑制品。因此，通过高速薄壁注塑成型形成层状结构，再辅以阻隔性填料（如蒙脱土、磷酸盐玻璃等）使其在层状结构中取向排列，有利于获得优异的阻隔性能材料。
附图说明：
图1为聚乙烯和聚丙烯以不同的质量分数比混合并经过高速薄壁注塑成型获得的连续交替层状结构。其中1-1、1-2所示的为聚丙烯/聚乙烯质量配比为7:3的样品，2-1、2-2所示的为聚丙烯/聚乙烯质量配比为5:5的样品，3-1、3-2所示的为聚丙烯/聚乙烯质量配比为3:7的样品。图1中，上栏为平行流动方向进行观察，下栏为垂直流动方向进行观察。
图2为聚乙烯中碳纳米管添加量均为10wt.%时，碳纳米管稀释料和聚丙烯以不同的质量分数比混合并经过高速薄壁注塑成型获得的连续交替层状结构。其中1-1、1-2所示的为聚丙烯/碳纳米管稀释料质量配比为7:3的样品，2-1、2-2所示的为聚丙烯/碳纳米管稀释料质量配比为5:5的样品，3-1、3-2所示的为聚丙烯/碳纳米管稀释料质量配比为3:7的样品。图2中，上栏为平行流动方向进行观察，下栏为垂直流动方向进行观察。
图3为聚乙烯中碳纳米管添加量为7wt.%时，聚丙烯和碳纳米管稀释料以3:7的质量分数比进行共混后经过高速薄壁注塑成型所得样品平行流动方向进行观察得到的碳纳米管导电网络形貌图。
图4为聚乙烯中碳纳米管添加量为10wt.%时，聚丙烯和碳纳米管稀释料以3：7的质量分数比进行共混后分别经过高速薄壁注塑成型和压板成型得到的样品的电磁屏蔽性能对比，测试频率范围分别为50-500MHz(1)和8.2-12.4GHz(2)，其中测试样品厚度均为0.4mm，其中曲线1为高速薄壁注塑成型制品，曲线2为压板成型样品。
图5为聚乙烯中碳纳米管添加量为10wt.%时，聚丙烯和碳纳米管稀释料以3：7的质量分数比进行共混后经过压板成型得到的样品的内部相形貌。
图6为复合材料的阻隔性能对比。其中1号样品为聚丙烯/聚乙烯质量配比为50:50的高速薄壁注塑成型制品，2号样品为高速薄壁注塑成型制品，聚丙烯与有机改性蒙脱土稀释料质量配比为50:50，其中有机改性蒙脱土在有机改性蒙脱土稀释料中的含量占12wt.%，3号样品为压板成型样品，聚丙烯与有机改性蒙脱土稀释料质量配比为50:50，其中有机改性蒙脱土在有机改性蒙脱土稀释料中的含量占12wt.%。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据本发明内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
另外，值得说明的是以下实施例所用物料的份数均为重量份。
实施例1
先将70份的聚丙烯、30份的聚乙烯预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为300mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料（材料内部相形貌见图1中1-1、1-2）。
实施例2
先将50份的聚丙烯、50份的聚乙烯预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为300mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料（材料内部相形貌见图1中2-1、2-2）。
实施例3
先将30份的聚丙烯、70份的聚乙烯预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为300mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料（材料内部相形貌见图1中3-1、3-2）。
实施例4
先将50份的聚乳酸、50份的乙烯-辛烯共聚物（POE）预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为50mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料。
实施例5
先将70份的聚对苯二甲酸乙二醇酯、30份的乙烯-辛烯共聚物（POE）预混后加入双螺杆挤出机中，在温度270℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为270℃，注塑速度为1200mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料。
实施例6
先将70份的聚乙烯、30份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物预混后加入双螺杆挤出机中，在温度190℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为190℃，注塑速度为1200mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料。
实施例7
先将30份的聚乳酸、70份的丁基橡胶预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为300mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料。
实施例8
先将30份的聚丙烯、70份的乙丙橡胶(EPDM)预混后加入双螺杆挤出机中，在温度220℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为220℃，注塑速度为1200mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料,材料的冲击强度见表一中1号样品。
实施例9
先将50份的聚丙烯、50份的乙丙橡胶(EPDM)预混后加入双螺杆挤出机中，在温度220℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为220℃，注塑速度为1200mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料,材料的冲击强度见表一中2号样品。
实施例10
先将70份的聚丙烯、30份的乙丙橡胶(EPDM)预混后加入双螺杆挤出机中，在温度220℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为220℃，注塑速度为1200mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料,材料的冲击强度见表一中3号样品。
实施例11
先将30份的聚乙烯、70份的聚乳酸预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料,材料的机械性能见表二中1号样品。
实施例12
先将50份的聚乙烯、50份的聚乳酸预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料,材料的机械性能见表二中2号样品。
实施例13
先将70份的聚乙烯、30份的聚乳酸预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料,材料的机械性能见表二中3号样品。
实施例14
先将50份的聚甲基丙烯酸甲酯、50份的丁基橡胶预混后加入双螺杆挤出机中，在温度180℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为180℃，注塑速度为300mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料,材料的阻尼性能见表三中1号样品。
实施例15
先将50份的聚丙烯、50份的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)预混后加入双螺杆挤出机中，在温度220℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料。
实施例16
先将30份的聚丙烯、70份的尼龙6(PA6)预混后加入双螺杆挤出机中，在温度240℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为240℃，注塑速度为50mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料。
实施例17
先将70份的聚苯硫醚、30份的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）预混后加入双螺杆挤出机中，在温度300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为300℃，注塑速度为1200mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料。
实施例18
先将40份聚乙烯、碳纳米管50份、相容剂聚乙烯接枝马来酸酐10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；之后将10份聚乙烯、碳纳米管母料1.5份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；将70份的聚丙烯、30份的碳纳米管稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料(其各向异性导电行为见表四中1号样品)。
实施例19
先将40份聚乙烯、碳纳米管50份、相容剂聚乙烯接枝马来酸酐10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；之后将10份聚乙烯、碳纳米管母料2.5份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；将70份的聚丙烯、30份的碳纳米管稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料(其内部形貌见图2中1-1、1-2,其各向异性导电行为见表四中2号样品)。
实施例20
先将40份聚乙烯、碳纳米管50份、相容剂聚乙烯接枝马来酸酐10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；之后将10份聚乙烯、碳纳米管母料1.5份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；将50份的聚丙烯、50份的碳纳米管稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料(其各向异性导电行为见表四中3号样品)。
实施例21
先将40份聚乙烯、碳纳米管50份、相容剂聚乙烯接枝马来酸酐10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；之后将10份聚乙烯、碳纳米管母料2.5份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；将50份的聚丙烯、50份的碳纳米管稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料(其内部形貌见图2中2-1、2-2，其各向异性导电行为见表四中4号样品)。
实施例22
先将40份聚乙烯、碳纳米管50份、相容剂聚乙烯接枝马来酸酐10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；之后将10份聚乙烯、碳纳米管母料1.5份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；将30份的聚丙烯、70份的碳纳米管稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料(其内部碳纳米管导电网络形貌见图3，其各向异性导电行为见表四中5号样品)。
实施例23
先将40份聚乙烯、碳纳米管50份、相容剂聚乙烯接枝马来酸酐10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；之后将10份聚乙烯、碳纳米管母料2.5份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；将30份的聚丙烯、70份的碳纳米管稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为1200mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料(其内部形貌见图2中3-1、3-2，其各向异性导电行为见表四中6号样品，电磁屏蔽性能见图4中曲线1)。
实施例24
将40份聚乙烯、有机改性蒙脱土（OMMT）50份、相容剂聚乙烯接枝马来酸酐10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到蒙脱土母料；将10份聚乙烯、蒙脱土母料3份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到蒙脱土稀释料；将50份的聚丙烯、50份的蒙脱土稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料（其阻隔性能见图6中2号样品）。
实施例25
将50份乙烯-乙烯醇共聚物、有机改性蒙脱土（OMMT）5份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到乙烯-乙烯醇与蒙脱土的复合粒料。将70份的尼龙6、30份的复合粒料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度240℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为240℃，注塑速度为900mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料。
实施例26
将50份聚丙烯、玻璃纤维5份、相容剂聚丙烯接枝马来酸酐5份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到聚丙烯与玻璃纤维的复合粒料。将50份的聚苯乙烯、50份的复合粒料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度220℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为220℃，注塑速度为300mm/s，便可制备具有连续交替层状结构的材料。
实施例27
将30份聚丙烯、碳纳米管50份、相容剂聚丙烯接枝甲基丙烯酸甲酯20份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度180℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；将50份乙烯-乙烯醇共聚物、有机蒙脱土50份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度180℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到有机蒙脱土母料；将10份聚丙烯、碳纳米管母料5份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度180℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；将10份乙烯-乙烯醇共聚物、有机蒙脱土母料5份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度180℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到有机蒙脱土稀释料；将50份的碳纳米管稀释料、50份的有机蒙脱土稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为300mm/s，便可制得具有连续交替层状结构的材料，其既具有优异的电磁屏蔽性能，同时具有良好的阻隔性能。
实施例28
将40份聚丙烯、碳纳米管50份、相容剂聚丙烯接枝丙烯酸10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度180℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；将40份聚乙烯、玻璃纤维50份、相容剂聚乙烯接枝马来酸酐10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到玻璃纤维母料；将10份聚丙烯、碳纳米管母料3份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度180℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；将10份聚乙烯、玻璃纤维母料30份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到玻璃纤维稀释料；将50份的碳纳米管稀释料、50份的玻璃纤维稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为100mm/s，便可制得具有连续交替层状结构的材料，其既具有优异的电磁屏蔽性能，同时具有良好的机械性能。
实施例29
将40份聚丙烯、四氧化三铁50份、相容剂聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到四氧化三铁母料；将50份聚苯硫醚、膨胀石墨50份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度280℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到膨胀石墨母料；将10份聚丙烯、四氧化三铁母料20份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到四氧化三铁稀释料；将10份聚苯硫醚、膨胀石墨母料50份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度280℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到膨胀石墨稀释料；将50份的四氧化三铁稀释料、50份的膨胀石墨稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度280℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为280℃，注塑速度为300mm/s，便可制得具有连续交替层状结构的材料，其既具有优异的磁性能，同时具有良好的导热性能。
对比例1
将聚丙烯加入双螺杆挤出机中，在温度220℃下熔融挤出、冷却、切粒得到,将所得粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为220℃，注塑速度为1200mm/s，得到聚丙烯高速薄壁注塑成型制品,样品的冲击强度见表1中4号样品。
对比例2
将聚乙烯加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融挤出、冷却、切粒得到,将所得粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s，得到聚乙烯高速薄壁注塑成型制品,样品的机械性能见表2中4号样品。
对比例3
先将50份的聚甲基丙烯酸甲酯、50份的丁基橡胶预混后加入双螺杆挤出机中，在温度180℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行压板成型，压板温度为180℃，所得样品的阻尼性能见表三中2号样品。
对比例4
先将40份聚乙烯、碳纳米管50份、相容剂聚乙烯接枝马来酸酐10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；之后将10份聚乙烯、碳纳米管母料2.5份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；将30份的聚丙烯、70份的碳纳米管稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行压板成型得到对比样品，压板温度为200℃(其内部形貌见图5，电磁屏蔽性能见图4中曲线2)。
对比例5
先将40份聚乙烯、碳纳米管50份、相容剂聚乙烯接枝马来酸酐10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；之后将10份聚乙烯、碳纳米管母料1份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度160℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；将碳纳米管稀释料加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒，将所得粒料进行高速薄壁注塑成型得到对比样品，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s（其导电行为见表四中7号样品)。
对比例6
先将50份的聚丙烯、50份的聚乙烯预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型得到对比样品，注塑温度为200℃，注塑速度为600mm/s（其阻隔性能见图6中1号样品）。
对比例7
将40份聚乙烯、有机改性蒙脱土（OMMT）50份、相容剂聚乙烯接枝马来酸酐10份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到蒙脱土母料；将10份聚乙烯、蒙脱土母料3份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到蒙脱土稀释料；将50份的聚丙烯、50份的蒙脱土稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度200℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；将所得共混粒料进行压板成型得到对比样品，压板温度为200℃（其阻隔性能见图6中3号样品）。
从附图1中可以看出，随着聚乙烯质量分数的增加，聚乙烯层（更亮的区域）的厚度逐渐增大，而聚丙烯层的厚度则逐渐减小，这表明通过调节共混组分质量配比可以有效调节连续交替层状结构的厚度。
从附图2中可以看出，碳纳米管选择性地分散在聚乙烯层中，且三种样品均形成了连续交替层状结构。同时，随着碳纳米管稀释料含量的增加，碳纳米管由最初的团聚变成均匀分散并相互搭接形成导电网络，这表明通过改变组分配比来控制层状结构的厚度有利于调控填料在层中的分散状态。
从附图3中可以看出，碳纳米管层状结构规整，且沿流动方向取向。这进一步印证了通过高速薄壁注塑成型可获得均匀的连续交替层状结构。
从附图4中可以看出，无论是在低频区还是高频区,高速薄壁注塑成型样品的电磁屏蔽性能要明显优于压板成型样品。
从附图5中可以看出，压板成型样品其相形貌为各向同性的双连续结构。
从附图6中可以看出，2号样品的阻隔性能要明显优于1号和3号样品。
表一为聚丙烯和乙丙橡胶以不同的质量分数比混合并经过高速薄壁注塑成型所得制品的冲击性能。其中1号样品聚丙烯/乙丙橡胶质量配比为3:7，2号样品聚丙烯/乙丙橡胶质量配比为5:5，3号样品聚丙烯/乙丙橡胶质量配比为7:3,4号样品为纯聚丙烯。
表二为聚乙烯和聚乳酸以不同的质量分数比混合并经过高速薄壁注塑成型所得制品的机械性能。其中1号样品聚乙烯/聚乳酸质量配比为3:7，2号样品聚乙烯/聚乳酸质量配比为5:5，3号样品聚乙烯/聚乳酸质量配比为7:3,4号样品为纯聚乙烯。
表三为聚甲基丙烯酸甲酯和丁基橡胶以5:5的比例共混后分别经过高速薄壁注塑成型和压板成型所得制品的阻尼性能，其中1号样品为高速薄壁注塑成型制品，2号样品为压板成型样品。
表四为聚丙烯、聚乙烯和碳纳米管以不同的质量分数混合时样品三维方向的电性能。其中1号样品中聚丙烯与碳纳米管稀释料质量配比为70:30，其中碳纳米管在碳纳米管稀释料中的含量占7wt.%。2号样品中聚丙烯与碳纳米管稀释料质量配比为70:30，其中碳纳米管在碳纳米管稀释料中的含量占10wt.%，3号样品中聚丙烯与碳纳米管稀释料质量配比为50:50，其中碳纳米管在碳纳米管稀释料中的含量占7wt.%,4号样品中聚丙烯与碳纳米管稀释料质量配比为50:50，其中碳纳米管在碳纳米管稀释料中的含量占10wt.%，5号样品中聚丙烯与碳纳米管稀释料质量配比为30:70，其中碳纳米管在碳纳米管稀释料中的含量占7wt.%,6号样品中聚丙烯与碳纳米管稀释料质量配比为30:70，其中碳纳米管在碳纳米管稀释料中的含量占10wt.%，7号样品聚丙烯与碳纳米管稀释料质量配比为0:100，碳纳米管在碳纳米管稀释料中的含量占5wt.%,其中7号样品与5号样品碳纳米管所占的总质量分数相当。
表一
| 样品 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 冲击强度（KJ/m2） | 68.7 | 59.2 | 45.1 | 5.4 |
表二
| 样品 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 拉伸强度（Mpa） | 75 | 65 | 60 | 35 |
| 杨氏模量（Mpa） | 2600 | 2300 | 2150 | 1200 |
表三
| 样品 | 1 | 2 |
| 阻尼峰(℃) | 0 | -50 |
| 损耗峰(℃) | -40 | -50 |
表四
从表一中可以看出，1、2、3号样品的冲击强度要显著高于4号样品，表明层状结构的乙丙橡胶可以有效地提高材料的抗冲击性能，且其增韧效果取决于共混组分的配比。
从表二中可以看出，1、2、3号样品的拉伸强度和杨氏模量要显著高于4号样品，表明层状结构的聚乳酸可以有效地提高材料的机械性能，且其增强效果取决于共混组分的配比。
从表三中可以看出，高速注塑成型样品相比压板成型样品其阻尼峰和损耗峰值向高温方向移动，高速注塑成型样品由于其独特的连续交替层状结构，因此比传统共混的阻尼性能更加优越。
从表四中可以看出，不同的组分配比将得到不同的层状结构厚度，进而影响碳纳米管在层状结构中的分布及导电网络的搭接，改变组分配比及碳纳米管添加量可使样品由不导电变得导电。同时，复合材料还具有明显的各向异性导电特性，即在制品的厚度方向由于不导电层的阻隔作用而不导电，而在制品长宽方向由于导电填料的搭接而导电，通过控制导电填料添加量和调控组分配比，可以制备一系列各向异性导电程度不同的复合材料。另外，7号样品与5号样品相比，尽管碳纳米管总含量相同，但是5号样品明显电阻率更低，表明连续交替层状结构有助于降低导电填料的逾渗值。
Claims (7)
1.一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、将30 ～ 70 份的第一种树脂和70 ～ 30 份的第二种树脂复合物、或者将30～ 70 份的第一种树脂复合物和70 ～ 30 份的第二种树脂、或者将30 ～ 70 份的第一种树脂复合物和70 ～ 30 份的第二种树脂复合物；预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤二、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100 ～ 300℃，注塑速度为50 ～ 1200mm/s，便制备得到具有连续交替层状结构的聚合物材料；
所述的第一种树脂复合物是通过如下方法制备的：
将90 ～ 20 份第一种树脂、第一种填料10 ～ 60 份、相容剂0 ～ 20 份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第一种填料母料；将10 份第一种树脂、第一种填料母料0.5 ～ 90 份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第一种填料稀释料，即第一种树脂复合物；或者所述的第一种树脂复合物通过如下方法制备：
将99.5 ～ 30 份第一种树脂、第一种填料0.5 ～ 50 份、相容剂0 ～ 20 份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒直接得到第一种树脂复合物；
所述的第二种树脂复合物是通过如下方法制备的：
将90 ～ 20 份第二种树脂、第二种填料10 ～ 60 份、相容剂0 ～ 20 份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第二种填料母料；将10 份第二种树脂、第二种填料母料0.5 ～ 90 份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第二种填料稀释料，即第二种树脂复合物；
或者所述的第二种树脂复合物通过如下方法制备：
将99.5 ～ 30 份第二种树脂、第二种填料0.5 ～ 50 份、相容剂0 ～ 20 份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒直接得到第二种树脂复合物；
所述的第一种树脂和第二种树脂是具有明显的阻尼温域差别或者阻尼性能差别的两种树脂，其中第一种树脂为聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚碳酸酯、尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1010、乙烯-乙烯醇的共聚物、聚苯乙烯、聚氧化乙烯中的任意一种，第二种树脂为乙烯- 辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、丁基合成橡胶、苯乙烯- 丁二烯- 苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯- 异戊二烯- 苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯中的任意一种。
2.一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、将90 ～ 20 份第二种树脂、碳纳米管10 ～ 60 份、相容剂0 ～ 20 份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管母料；
步骤二、将10 份第二种树脂、碳纳米管母料0.5 ～ 90 份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到碳纳米管稀释料；
步骤三、将30 ～ 70 份的第一种树脂、70 ～ 30 份的碳纳米管稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤四、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100 ～ 300℃，注塑速度为50 ～ 1200mm/s，便可制得具有连续交替层状结构的聚合物材料；
所述的第一种树脂和第二种树脂是具有明显的阻尼温域差别或者阻尼性能差别的两种树脂，其中第一种树脂为聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚碳酸酯、尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1010、乙烯-乙烯醇的共聚物、聚苯乙烯、聚氧化乙烯中的任意一种，第二种树脂为乙烯- 辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、丁基合成橡胶、苯乙烯- 丁二烯- 苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯- 异戊二烯- 苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯中的任意一种。
3.一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、将99.5 ～ 30 份第二种树脂、碳纳米管0.5 ～ 50 份、相容剂0 ～ 20 份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第二种树脂复合物；
步骤二、将30 ～ 70 份的第一种树脂、70 ～ 30 份的第二种树脂复合物预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤三、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100 ～ 300℃，注塑速度为50 ～ 1200mm/s，便可制得具有连续交替层状结构的聚合物材料；
所述的第一种树脂和第二种树脂是具有明显的阻尼温域差别或者阻尼性能差别的两种树脂，其中第一种树脂为聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚碳酸酯、尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1010、乙烯-乙烯醇的共聚物、聚苯乙烯、聚氧化乙烯中的任意一种，第二种树脂为乙烯- 辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、丁基合成橡胶、苯乙烯- 丁二烯- 苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯- 异戊二烯- 苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯中的任意一种。
4.一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、将90 ～ 20 份第二种树脂、有机改性蒙脱土10 ～ 60 份、相容剂0 ～ 20 份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到蒙脱土母料；
步骤二、将10 份第二种树脂、蒙脱土母料0.5 ～ 90 份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到蒙脱土稀释料；
步骤三、将30 ～ 70 份的第一种树脂、70 ～ 30 份的蒙脱土稀释料预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤四、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100 ～ 300℃，注塑速度为50 ～ 1200mm/s，便可制得具有连续交替层状结构的聚合物材料；
所述的第一种树脂和第二种树脂是具有明显的阻尼温域差别或者阻尼性能差别的两种树脂，其中第一种树脂为聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚碳酸酯、尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1010、乙烯-乙烯醇的共聚物、聚苯乙烯、聚氧化乙烯中的任意一种，第二种树脂为乙烯- 辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、丁基合成橡胶、苯乙烯- 丁二烯- 苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯- 异戊二烯- 苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯中的任意一种。
5.一种具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、将99.5 ～ 30 份第二种树脂、有机改性蒙脱土0.5 ～ 50 份、相容剂0 ～ 20份预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到第二种树脂复合物；
步骤二、将30 ～ 70 份的第一种树脂、70 ～ 30 份的第二种树脂复合物预混后加入双螺杆挤出机中，在温度100 ～ 300℃下熔融共混挤出、冷却、切粒得到共混粒料；
步骤三、将所得共混粒料进行高速薄壁注塑成型，注塑温度为100 ～ 300℃，注塑速度为50 ～ 1200mm/s，便可制得具有连续交替层状结构的聚合物材料；
所述的第一种树脂和第二种树脂是具有明显的阻尼温域差别或者阻尼性能差别的两种树脂，其中第一种树脂为聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚碳酸酯、尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1010、乙烯-乙烯醇的共聚物、聚苯乙烯、聚氧化乙烯中的任意一种，第二种树脂为乙烯- 辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、丁基合成橡胶、苯乙烯- 丁二烯- 苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯- 异戊二烯- 苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯中的任意一种。
6.根据权利要求1 所述的具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述的填料为碳纳米管、石墨烯、膨胀石墨、碳黑、蒙脱土、玻璃纤维、层状双氢氧化物、晶须、碳纤维、氮化硼、碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、橡胶颗粒、海泡石、高岭土、凹凸棒土、笼形倍半硅氧烷、四氧化三铁、镍粉中的任一种。
7.根据权利要求1 至5 任一权利要求所述的具有连续交替层状结构的聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述的相容剂为相应树脂与具有极性官能团的单体反应得到的树脂接枝物，其中单体为乙酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酰胺、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯中的任一种，相应树脂为所述的第一种树脂或第二种树脂。
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