CN104893129B - 一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将多晶铁纤维用水浸泡后搅拌分散，过筛后将筛上物抽提去除表面杂质，洗涤后烘干，得到纯化多晶铁纤维；(2)将丙烯酸、AIBN混合均匀后制得接枝液，将纯化多晶铁纤维剪切后溶于氯化亚砜中，搅拌后制得悬浮液，将悬浮液加入接枝液后置于超声波清洗器中，超声振动，将物料减压蒸馏，过滤后洗涤，干燥，得到改性多晶铁纤维；(3)将聚苯乙烯树脂、抗氧剂、聚噻吩溶于甲苯中混合制得混合液，将改性多晶铁纤维浸渍于混合液中，待甲苯完全挥发后平铺于模具中，加热模压成型，得到包装板用聚苯乙烯复合材料。本发明制备出的复合材料具有很好的吸波能力，能有效抵抗电磁波的辐射。
Description
技术领域：
本发明涉及一种包装材料，特别是涉及一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法。
背景技术：
包装板是包装产品所用到的板材，包括以下功能：1.保护功能：即保护产品的内容、形态、质量、性能、保护消费者安全使用产品；2.方便功能：方便开启使用，打开包装板就能立刻消费产品。现阶段，包装板采用的材料多种多样，包括纸、塑料、金属、玻璃等材料。随着科学技术水平的快速发展，对包装板材料的要求也越来越高，其中包装电子产品时一般会采用缓冲性能、抗压性能俱佳且耐用的塑料板，对一些比较特殊的电子产品来说，电磁辐射会对其产生比较大的影响，这种情况下对包装板的抵抗电磁波辐射的能力——吸波能力提出了新的要求。
公开号为CN1500830A、公开日为2004.06.02、申请人为华昌工贸有限公司的中国专利公开了“聚苯乙烯(PS)塑木板材”，包括PS聚合物、木粉和助剂；PS聚合物含水量小于0.01％，粉状、粒度小于150 目；木粉粒度150～300目，含水量0.01～1.0％；助剂包括充填剂：碳酸钙或二氧化钛，粒度150～300目；增韧剂：苯乙烯、丁二烯、苯乙烯共聚物(SBS)，丁苯胺，低密度聚乙烯(LDPE)，抗氧化剂N-环己基乙醇胺，2羟基-4-甲氧基二苯甲酮(UV-9)，2，4，6三(2-羟基-4-正丁氧基苯基)1，3，5三嗪(三嗪-5)，交联剂过氧化二异丙苯，成核剂柠檬酸，碳酸氢钠，偶联剂γ-氨基丙基三甲氧基硅烷或三(二辛基焦磷酰氧基)酞酸异丙酯。该板材具有耐水、耐酸耐、不不不蛀、不长不不和不不不等特不，可以在可可装饰、交通和包装等领域应用。不过，该板材基本不具备吸波能力，不能抵抗电磁波的辐射。
发明内容：
本发明要解决 的技术问题 是提供一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，制备出的复合材料具有很好的吸波能力，能有效抵抗电磁波的辐射。
为解决 上述技术问题 ，本发明的技术方案是：
一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多晶铁纤维用水浸泡后搅拌分散40分钟，过筛后将筛上物用丙酮抽提24小时去除表面杂质，用去离子水洗涤后置于烘箱中烘干4小时，得到纯化多晶铁纤维；
(2)将丙烯酸、AIBN混合均匀后制得接枝液，将步骤(1)所得纯化多晶铁纤维剪切后溶于氯化亚砜中，搅拌后制得悬浮液，将悬浮液加入接枝液后置于超声波清洗器中，超声振动40分钟，将物料减压蒸馏，过滤后用去离子水洗涤5次，置于鼓风干燥箱中干燥5小时，得到改性多晶铁纤维；
(3)将聚苯乙烯树脂、抗氧剂、聚噻吩溶于甲苯中混合30分钟制得混合液，将步骤(2)所得改性多晶铁纤维浸渍于混合液中，待甲苯完全挥发后平铺于模具中，将模具放入模压成型机中加热模压成型，得到包装板用聚苯乙烯复合材料。
优选地，本发明所述步骤(1)中，搅拌分散的速度为800转/分。
优选地，本发明所述步骤(1)中，烘箱的温度为70℃。
优选地，本发明所述步骤(2)中，纯化多晶铁纤维剪切后的长度为10mm 。
优选地，本发明所述步骤(2)中，丙烯酸、AIBN、纯化多晶铁纤维的重量比为1:9:24。
优选地，本发明所述步骤(2)中，减压蒸馏的时间为3小时。
优选地，本发明所述步骤(2)中，鼓风干燥箱的温度为60℃。
优选地，本发明所述步骤(3)中，按重量份计，聚苯乙烯树脂82-88份，抗氧剂1-2份，聚噻吩6-9份，改性多晶铁纤维5-7份。
优选地，本发明所述步骤(3)中，抗氧剂为抗氧剂BHT。
优选地，本发明所述步骤(3)中，模压成型机的加热温度为210℃，压力为5MPa，保压时间为10分钟。
与现有技术与比，本发明具有以下有益效果：
(1)多晶铁纤维是一种吸波材料，具有很好的磁滞损耗、涡流损耗及较强的介电损耗，还是良好的导体，在外界电场作用下其内部自由电子发生振荡运动产生振荡电流，将电磁波的能量转化成热能达到削弱电磁波的效果，不过多晶铁纤维与聚苯乙烯之间的与容性不佳，因此本发明对其进行了改性处理，将丙烯酸的有机极性官能团接枝于多晶铁纤维的表面，而且超声波清洗器的超声波作用使得多晶铁纤维能全部与丙烯酸成功接枝，从而改善了多晶铁纤维与聚苯乙烯树脂之间的相 容性，使得多晶铁纤维能均匀分散于聚苯乙烯内部，大大提高复合材料的吸波性能，使其能有效抵抗电磁波的辐射。
(2)聚噻吩是一种导电高分子，具有很好的导电性，其导电性能可在其内部产生感应电流，感应电流可产生与外界磁场方向与反的磁场，从而与外界磁场抵消达到削弱电磁波的效果，属于导电损耗型吸波材料，添加于聚苯乙烯基体之后可与多晶铁纤维产生协同作用，进一步提高复合材料的吸波性能。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多晶铁纤维用水浸泡后速度为800转/分下搅拌分散40分钟，过筛后将筛上物用丙酮抽提24小时去除表面杂质，用去离子水洗涤后置于温度为70℃的烘箱中烘干4小时，得到纯化多晶铁纤维；
(2)将丙烯酸、AIBN混合均匀后制得接枝液，将步骤(1)所得纯化多晶铁纤维剪切为10mm的长度后溶于氯化亚砜中，搅拌后制得悬浮液，将悬浮液加入接枝液后置于超声波清洗器中，丙烯酸、AIBN、纯化多晶铁纤维的重量比为 1:9:24，超声振动40分钟，将物料减压蒸馏3小时，过滤后用去离子水洗涤5次，置于温度为60℃的鼓风干燥箱中干燥5小时，得到改性多晶铁纤维；
(3)按重量份计，将85份聚苯乙烯树脂、1.5份抗氧剂BHT、7份聚噻吩溶于甲苯中混合30分钟制得混合液，将6.5份步骤(2)所得改性多晶铁纤维浸渍于混合液中，待甲苯完全挥发后平铺于模具中，将模具放入模压成型机中加热至210℃模压成型，压力为5MPa，保压时间为10分钟，得到包装板用聚苯乙烯复合材料。
实施例2
一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多晶铁纤维用水浸泡后速度为800转/分下搅拌分散40分钟，过筛后将筛上物用丙酮抽提24小时去除表面杂质，用去离子水洗涤后置于温度为70℃的烘箱中烘干4小时，得到纯化多晶铁纤维；
(2)将丙烯酸、AIBN混合均匀后制得接枝液，将步骤(1)所得纯化多晶铁纤维剪切为10mm的长度后溶于氯化亚砜中，搅拌后制得悬浮液，将悬浮液加入接枝液后置于超声波清洗器中，丙烯酸、AIBN、纯化多晶铁纤维的重量比为 1:9:24，超声振动40分钟，将物料减压蒸馏3小时，过滤后用去离子水洗涤5次，置于温度为60℃的鼓风干燥箱中干燥5小时，得到改性多晶铁纤维；
(3)按重量份计，将86份聚苯乙烯树脂、1.6份抗氧剂BHT、6份聚噻吩溶于甲苯中混合30分钟制得混合液，将6.4份步骤(2)所得改性多晶铁纤维浸渍于混合液中，待甲苯完全挥发后平铺于模具中，将模具放入模压成型机中加热至210℃模压成型，压力为5MPa，保压时间为10分钟，得到包装板用聚苯乙烯复合材料。
实施例3
一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多晶铁纤维用水浸泡后速度为800转/分下搅拌分散40分钟，过筛后将筛上物用丙酮抽提24小时去除表面杂质，用去离子水洗涤后置于温度为70℃的烘箱中烘干4小时，得到纯化多晶铁纤维；
(2)将丙烯酸、AIBN混合均匀后制得接枝液，将步骤(1)所得纯化多晶铁纤维剪切为10mm的长度后溶于氯化亚砜中，搅拌后制得悬浮液，将悬浮液加入接枝液后置于超声波清洗器中，丙烯酸、AIBN、纯化多晶铁纤维的重量比为 1:9:24，超声振动40分钟，将物料减压蒸馏3小时，过滤后用去离子水洗涤5次，置于温度为60℃的鼓风干燥箱中干燥5小时，得到改性多晶铁纤维；
(3)按重量份计，将84.6份聚苯乙烯树脂、1.4份抗氧剂BHT、8份聚噻吩溶于甲苯中混合30分钟制得混合液，将6份步骤(2)所得改性多晶铁纤维浸渍于混合液中，待甲苯完全挥发后平铺于模具中，将模具放入模压成型机中加热至210℃模压成型，压力为5MPa，保压时间为10分钟，得到包装板用聚苯乙烯复合材料。
实施例4
一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多晶铁纤维用水浸泡后速度为800转/分下搅拌分散40分钟，过筛后将筛上物用丙酮抽提24小时去除表面杂质，用去离子水洗涤后置于温度为70℃的烘箱中烘干4小时，得到纯化多晶铁纤维；
(2)将丙烯酸、AIBN混合均匀后制得接枝液，将步骤(1)所得纯化多晶铁纤维剪切为10mm的长度后溶于氯化亚砜中，搅拌后制得悬浮液，将悬浮液加入接枝液后置于超声波清洗器中，丙烯酸、AIBN、纯化多晶铁纤维的重量比为 1:9:24，超声振动40分钟，将物料减压蒸馏3小时，过滤后用去离子水洗涤5次，置于温度为60℃的鼓风干燥箱中干燥5小时，得到改性多晶铁纤维；
(3)按重量份计，将88份聚苯乙烯树脂、1份抗氧剂BHT、6份聚噻吩溶于甲苯中混合30分钟制得混合液，将5份步骤(2)所得改性多晶铁纤维浸渍于混合液中，待甲苯完全挥发后平铺于模具中，将模具放入模压成型机中加热至21 0℃模压成型，压力为5MPa，保压时间为10分钟，得到包装板用聚苯乙烯复合材料。
实施例5
一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多晶铁纤维用水浸泡后速度为800转/分下搅拌分散40分钟，过筛后将筛上物用丙酮抽提24小时去除表面杂质，用去离子水洗涤后置于温度为70℃的烘箱中烘干4小时，得到纯化多晶铁纤维；
(2)将丙烯酸、AIBN混合均匀后制得接枝液，将步骤(1)所得纯化多晶铁纤维剪切为10mm的长度后溶于氯化亚砜中，搅拌后制得悬浮液，将悬浮液加入接枝液后置于超声波清洗器中，丙烯酸、AIBN、纯化多晶铁纤维的重量比为 1:9:24，超声振动40分钟，将物料减压蒸馏3小时，过滤后用去离子水洗涤5次，置于温度为60℃的鼓风干燥箱中干燥5小时，得到改性多晶铁纤维；
(3)按重量份计，将82份聚苯乙烯树脂、2份抗氧剂BHT、9份聚噻吩溶于甲苯中混合30分钟制得混合液，将7份步骤(2)所得改性多晶铁纤维浸渍于混合液中，待甲苯完全挥发后平铺于模具中，将模具放入模压成型机中加热至21 0℃模压成型，压力为5MPa，保压时间为10分钟，得到包装板用聚苯乙烯复合材料。
实施例6
一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多晶铁纤维用水浸泡后速度为800转/分下搅拌分散40分钟，过筛后将筛上物用丙酮抽提24小时去除表面杂质，用去离子水洗涤后置于温度为70℃的烘箱中烘干4小时，得到纯化多晶铁纤维；
(2)将丙烯酸、AIBN混合均匀后制得接枝液，将步骤(1)所得纯化多晶铁纤维剪切为10mm的长度后溶于氯化亚砜中，搅拌后制得悬浮液，将悬浮液加入接枝液后置于超声波清洗器中，丙烯酸、AIBN、纯化多晶铁纤维的重量比为 1:9:24，超声振动40分钟，将物料减压蒸馏3小时，过滤后用去离子水洗涤5次，置于温度为60℃的鼓风干燥箱中干燥5小时，得到改性多晶铁纤维；
(3)按重量份计，将87份聚苯乙烯树脂、1.8份抗氧剂BHT、6.2份聚噻吩溶于甲苯中混合30分钟制得混合液，将5份步骤(2)所得改性多晶铁纤维浸渍于混合液中，待甲苯完全挥发后平铺于模具中，将模具放入模压成型机中加热至210℃模压成型，压力为5MPa，保压时间为10分钟，得到包装板用聚苯乙烯复合材料。
经测试，实施例1-6制得的复合材料以及对比例的吸波性能如下表所示，其中对比例为公开号为CN1500830A的中国专利，吸波性能测试采用暗室反射率测量待测物的电磁波衰减量，待测物的厚度为2mm，长度、宽度均为20cm：
由上表可见，本发明制得的复合材料的最大衰减量均明显好于对比例，表现出很好的吸波性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将多晶铁纤维用水浸泡后搅拌分散40分钟，搅拌分散的速度为800转/分，过筛后将筛上物用丙酮抽提24小时去除表面杂质，用去离子水洗涤后置于烘箱中烘干4小时，烘箱的温度为70℃，得到纯化多晶铁纤维；
(2)将丙烯酸、AIBN混合均匀后制得接枝液，将步骤(1)所得纯化多晶铁纤维剪切后溶于氯化亚砜中，纯化多晶铁纤维剪切后的长度为10mm，搅拌后制得悬浮液，丙烯酸、AIBN、纯化多晶铁纤维的重量比为1:9:24，将悬浮液加入接枝液后置于超声波清洗器中，超声振动40分钟，将物料减压蒸馏，减压蒸馏的时间为3小时，过滤后用去离子水洗涤5次，置于鼓风干燥箱中干燥5小时，鼓风干燥箱的温度为60℃，得到改性多晶铁纤维；
(3)将聚苯乙烯树脂、抗氧剂、聚噻吩溶于甲苯中混合30分钟制得混合液，将步骤(2)所得改性多晶铁纤维浸渍于混合液中，待甲苯完全挥发后平铺于模具中，将模具放入模压成型机中加热模压成型，得到包装板用聚苯乙烯复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，按重量份计，聚苯乙烯树脂82-88份，抗氧剂1-2份，聚噻吩6-9份，改性多晶铁纤维5-7份。
3.根据权利要求1所述的一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，抗氧剂为抗氧剂BHT。
4.根据权利要求1所述的一种包装板用聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，模压成型机的加热温度为210℃，压力为5MPa，保压时间为10分钟。
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