CN105968687A - 一种电磁屏蔽塑料及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电磁屏蔽塑料及其制造工艺，涉及功能塑料技术领，按重量份数计包括:树脂基体50‑80 份、增塑剂0.5‑1.5份、甲基硅油1‑2 份、玻璃纤维1‑5份、导电炭黑1‑3份、导电纤维10‑15份、铝粉15‑ 20份、钛镁合金粉10‑20份、铁镍粉10‑15份、镍锌粉10‑15份、辛酸铅4‑8份、油酰氨基酸钠1‑2份、二苯甲酮0.1‑0.5份、γ‑环氧丙基醚基三甲氧基硅烷2‑3份、硬脂酸钡1‑5份、乙烯基三乙氧基硅烷3‑4份，MgCl2﹒6H2O溶液5‑10份、NH3﹒H2O 10‑20份、阴离子表面活性剂0.3‑0.6份。本发明提供的电磁屏蔽塑料质轻，生产成本低，便于大量推广使用。

Description

一种电磁屏蔽塑料及其制造工艺
技术领域
本发明属于功能塑料技术领域，具体地说是涉及一种电磁屏蔽塑料及其制造工艺。
背景技术
随着现代科学技术的发展和现代电子、通信技术的广泛运用，为了信息安全，防止信息泄露和被干扰，需要电磁屏蔽的对象日益增多，需要屏蔽的程度日益增强。特别是精密仪器的发展，电磁屏蔽材料越来越凸显其重要性，由于精密仪器的各零部件之间不能产生相互干扰，这就需要各部件外需要使用电磁屏蔽材料进行屏蔽，现在通用的是使用铜箔或者银箔进行屏蔽，但是，材料价格较高，而且材料重量较大，造成仪器的质量增加，也会增加仪器的成本。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电磁屏蔽塑料及其制造工艺。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种电磁屏蔽塑料，按重量份数计包括:树脂基体50-80 份、增塑剂0.5-1.5份、甲基硅油1-2 份、玻璃纤维1-5份、导电炭黑1-3份、导电纤维10-15份、铝粉15- 20份、钛镁合金粉10-20份、铁镍粉10-15份、镍锌粉10-15份、辛酸铅4-8份、油酰氨基酸钠1-2份、二苯甲酮0.1-0.5份、γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷2-3份、硬脂酸钡1-5份、乙烯基三乙氧基硅烷3-4份，MgCl2﹒6H2O溶液5-10份、NH3﹒H2O 10-20份、阴离子表面活性剂0.3-0.6份。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述树脂基体为ABS树脂或聚氯乙烯中的一种。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述导电炭黑粒径为20-40nm。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述导电纤维是短切导电纤维。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述增塑剂为邻苯二钾酸二丁脂,用于提高树脂基体导电炭黑的相容性。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述阴离子表面活性剂为高级脂肪酸碱金属、烷基硫酸盐和磺化丁二酸酯中的一种。
一种电磁屏蔽塑料的制造工艺：
(1)预处理
将所述树脂基体平铺在微波炉中，粒层厚度为40-60mm,温度为100-120℃干燥1.5-2h，称取所述干燥后的树脂基体、所述增塑剂、所述甲基硅油加入反应釜中混合，在75-85℃，200-400r/min搅拌3-4h进行预处理；
(2)制备纳米级氢氧化镁
在所述MgCl2﹒6H2O溶液中加入所述NH3﹒H2O搅拌5-10min，待静置20-40min后过滤，用清水洗涤过滤后沉淀物至洗液中不含Cl-，将洗涤后所述沉淀物置于100-120℃烘箱中干燥1-2h,再在400-440℃马沸炉中煅烧30-60min,得到纳米级氢氧化镁；
(3)产品合成
将所述铝粉、所述钛镁合金粉、所述铁镍粉、所述镍锌粉混合并碾磨粉碎至目数为200-300目，得混合粉末；
将所述辛酸铅、所述油酰氨基酸钠、所述二苯甲酮、所述γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷、所述硬脂酸钡、所述乙烯基三乙氧基硅烷、所述阴离子表面活性剂加入步骤（1）经过预处理的原料中，在转速为800-900r/min下充分搅拌20-40min；初步混合后加入所述玻璃纤维、所述导电炭黑、所述导电纤维、所述混合粉末和所述纳米级氢氧化镁，在转速为1700-1900r/min下经高混机混合搅拌20-30min;
（4）挤出造粒
将步骤（3）得到的经高混机混合搅拌后产物输送到螺杆挤压机内，在210-230℃挤出，在捏合机中捏合5-20min，控制出料温度为80-100℃；输出捏合成型的塑料颗粒经造粒机造粒，制成所述电磁屏蔽塑料。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述螺杆挤压机为双螺杆挤压机，所述双螺杆挤压机的螺杆转速为15-25r/min。
相对于现有技术，本发明的有益效果：本发明通过在ABS塑料基体中加入粒径为20-40mm导电炭黑,使合成产品质量轻，且在塑料基体中均匀分布，对电磁屏蔽效果好。而且成本低，加工成型方便。作为屏蔽材料安装在仪器或设备外壳上时，减轻了仪器重量，降低了生产成品，便于大量推广使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
一种电磁屏蔽塑料，按重量份数计包括:树脂基体50份、增塑剂0.5份、甲基硅油1份、玻璃纤维1份、导电炭黑1份、导电纤维10份、铝粉15份、钛镁合金粉10份、铁镍粉10份、镍锌粉10份、辛酸铅4份、油酰氨基酸钠1份、二苯甲酮0.1份、γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷2份、硬脂酸钡1份、乙烯基三乙氧基硅烷3份，MgCl2﹒6H2O溶液5份、NH3﹒H2O 10份、阴离子表面活性剂0.3份。
树脂基体为ABS树脂。
导电炭黑粒径为20nm。
导电纤维是短切导电纤维。
增塑剂为邻苯二钾酸二丁脂。
阴离子表面活性剂为高级脂肪酸碱金属。
一种电磁屏蔽塑料的制造工艺：
(1)预处理
将树脂基体平铺在微波炉中，粒层厚度为40mm,温度为100℃干燥1.5h，称取干燥后的树脂基体、增塑剂、甲基硅油加入反应釜中混合，在75℃，200r/min搅拌3h进行预处理；
(2)制备纳米级氢氧化镁
在MgCl2﹒6H2O溶液中加入所述NH3﹒H2O搅拌5min，待静置20min后过滤，用清水洗涤过滤后沉淀物至洗液中不含Cl-，将洗涤后所述沉淀物置于100℃烘箱中干燥1h,再在400℃马沸炉中煅烧30min,得到纳米级氢氧化镁；
(3)产品合成
将铝粉、钛镁合金粉、铁镍粉、镍锌粉混合并碾磨粉碎至目数为200目，得混合粉末；
将辛酸铅、油酰氨基酸钠、二苯甲酮、γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷、硬脂酸钡、乙烯基三乙氧基硅烷、阴离子表面活性剂加入步骤（1）经过预处理的原料中，在转速为800r/min下充分搅拌20min；初步混合后加入玻璃纤维、导电炭黑、导电纤维、混合粉末和纳米级氢氧化镁，在转速为1700r/min下经高混机混合搅拌20min;
（4）挤出造粒
将步骤（3）得到的经高混机混合搅拌后产物输送到螺杆挤压机内，在210℃挤出，在捏合机中捏合5min，控制出料温度为80℃；输出捏合成型的塑料颗粒经造粒机造粒，制成电磁屏蔽塑料。
实施例2：
一种电磁屏蔽塑料，按重量份数计包括:树脂基体80份、增塑剂1.5份、甲基硅油2份、玻璃纤维5份、导电炭黑3份、导电纤维15份、铝粉20份、钛镁合金粉20份、铁镍粉15份、镍锌粉15份、辛酸铅8份、油酰氨基酸钠2份、二苯甲酮0.5份、γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷3份、硬脂酸钡5份、乙烯基三乙氧基硅烷4份，MgCl2﹒6H2O溶液10份、NH3﹒H2O 20份、阴离子表面活性剂0.6份。
树脂基体为聚氯乙烯。
导电炭黑粒径为40nm。
导电纤维是短切导电纤维。
增塑剂为邻苯二钾酸二丁脂。
阴离子表面活性剂为烷基硫酸盐。
一种电磁屏蔽塑料的制造工艺：
(1)预处理
将树脂基体平铺在微波炉中，粒层厚度为60mm,温度为120℃干燥2h，称取干燥后的树脂基体、增塑剂、甲基硅油加入反应釜中混合，在85℃， 400r/min搅拌4h进行预处理；
(2)制备纳米级氢氧化镁
在MgCl2﹒6H2O溶液中加入所述NH3﹒H2O搅拌10min，待静置40min后过滤，用清水洗涤过滤后沉淀物至洗液中不含Cl-，将洗涤后所述沉淀物置于120℃烘箱中干燥2h,再在440℃马沸炉中煅烧60min,得到纳米级氢氧化镁；
(3)产品合成
将铝粉、钛镁合金粉、铁镍粉、镍锌粉混合并碾磨粉碎至目数为300目，得混合粉末；
将辛酸铅、油酰氨基酸钠、二苯甲酮、γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷、硬脂酸钡、乙烯基三乙氧基硅烷、阴离子表面活性剂加入步骤（1）经过预处理的原料中，在转速为900r/min下充分搅拌40min；初步混合后加入玻璃纤维、导电炭黑、导电纤维、混合粉末和纳米级氢氧化镁，在转速为1900r/min下经高混机混合搅拌30min;
（4）挤出造粒
将步骤（3）得到的经高混机混合搅拌后产物输送到螺杆挤压机内，在230℃挤出，在捏合机中捏合20min，控制出料温度为100℃；输出捏合成型的塑料颗粒经造粒机造粒，制成电磁屏蔽塑料。
实施例3：
一种电磁屏蔽塑料，按重量份数计包括:树脂基体65份、增塑剂1份、甲基硅油1.5份、玻璃纤维3份、导电炭黑2份、导电纤维12份、铝粉17份、钛镁合金粉15份、铁镍粉12份、镍锌粉12份、辛酸铅6份、油酰氨基酸钠1.5份、二苯甲酮0.3份、γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷2.5份、硬脂酸钡3份、乙烯基三乙氧基硅烷3.5份，MgCl2﹒6H2O溶液7份、NH3﹒H2O 15份、阴离子表面活性剂0.5份。
树脂基体为ABS树脂。
导电炭黑粒径为30nm。
导电纤维是短切导电纤维。
增塑剂为邻苯二钾酸二丁脂。
阴离子表面活性剂为磺化丁二酸酯。
一种电磁屏蔽塑料的制造工艺：
(1)预处理
将树脂基体平铺在微波炉中，粒层厚度为50mm,温度为110℃干燥1.7h，称取干燥后的树脂基体、增塑剂、甲基硅油加入反应釜中混合，在80℃，300r/min搅拌3.5h进行预处理；
(2)制备纳米级氢氧化镁
在MgCl2﹒6H2O溶液中加入所述NH3﹒H2O搅拌7min，待静置30min后过滤，用清水洗涤过滤后沉淀物至洗液中不含Cl-，将洗涤后所述沉淀物置于110℃烘箱中干燥1.5h,再在420℃马沸炉中煅烧45min,得到纳米级氢氧化镁；
(3)产品合成
将铝粉、钛镁合金粉、铁镍粉、镍锌粉混合并碾磨粉碎至目数为250目，得混合粉末；
将辛酸铅、油酰氨基酸钠、二苯甲酮、γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷、硬脂酸钡、乙烯基三乙氧基硅烷、阴离子表面活性剂加入步骤（1）经过预处理的原料中，在转速为850r/min下充分搅拌30min；初步混合后加入玻璃纤维、导电炭黑、导电纤维、混合粉末和纳米级氢氧化镁，在转速为1800r/min下经高混机混合搅拌25min;
（4）挤出造粒
将步骤（3）得到的经高混机混合搅拌后产物输送到螺杆挤压机内，在220℃挤出，在捏合机中捏合12min，控制出料温度为90℃；输出捏合成型的塑料颗粒经造粒机造粒，制成电磁屏蔽塑料。
通过对比实验说明本发明实施例1-3制得的电磁屏蔽塑料的效果。将电磁屏蔽塑料制成屏蔽外壳，测量在不同频率点的屏蔽效能SE结果。发现实施例3所制得的电磁屏蔽塑料外壳具有更强的电磁屏蔽效能。

Claims (8)

1.一种电磁屏蔽塑料，其特征在于，按重量份数计包括:树脂基体50-80 份、增塑剂0.5-1.5份、甲基硅油1-2 份、玻璃纤维1-5份、导电炭黑1-3份、导电纤维10-15份、铝粉15-20份、钛镁合金粉10-20份、铁镍粉10-15份、镍锌粉10-15份、辛酸铅4-8份、油酰氨基酸钠1-2份、二苯甲酮0.1-0.5份、γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷2-3份、硬脂酸钡1-5份、乙烯基三乙氧基硅烷3-4份，MgCl2﹒6H2O溶液5-10份、NH3﹒H2O 10-20份、阴离子表面活性剂0.3-0.6份。
2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽塑料，其特征在于:所述树脂基体为ABS树脂或聚氯乙烯中的一种。
3.根据权利要求1所述的电磁屏蔽塑料，其特征在于:所述导电炭黑粒径为20-40nm。
4.根据权利要求1所述的电磁屏蔽塑料，其特征在于:所述导电纤维是短切导电纤维。
5.根据权利要求1所述的电磁屏蔽塑料，其特征在于:所述增塑剂为邻苯二钾酸二丁脂。
6.根据权利要求1所述的电磁屏蔽塑料，其特征在于:所述阴离子表面活性剂为高级脂肪酸碱金属、烷基硫酸盐和磺化丁二酸酯中的一种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的电磁屏蔽塑料的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理
将所述树脂基体平铺在微波炉中，粒层厚度为40-60mm,温度为100-120℃干燥1.5-2h，称取所述干燥后的树脂基体、所述增塑剂、所述甲基硅油加入反应釜中混合，在75-85℃，200-400r/min搅拌3-4h进行预处理；
(2)制备纳米级氢氧化镁
在所述MgCl2﹒6H2O溶液中加入所述NH3﹒H2O搅拌5-10min，待静置20-40min后过滤，用清水洗涤过滤后沉淀物至洗液中不含Cl-，将洗涤后所述沉淀物置于100-120℃烘箱中干燥1-2h,再在400-440℃马沸炉中煅烧30-60min,得到纳米级氢氧化镁；
(3)产品合成
将所述铝粉、所述钛镁合金粉、所述铁镍粉、所述镍锌粉混合并碾磨粉碎至目数为200-300目，得混合粉末；
将所述辛酸铅、所述油酰氨基酸钠、所述二苯甲酮、所述γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷、所述硬脂酸钡、所述乙烯基三乙氧基硅烷、所述阴离子表面活性剂加入步骤（1）经过预处理的原料中，在转速为800-900r/min下充分搅拌20-40min；初步混合后加入所述玻璃纤维、所述导电炭黑、所述导电纤维、所述混合粉末和所述纳米级氢氧化镁，在转速为1700-1900r/min下经高混机混合搅拌20-30min;
（4）挤出造粒
将步骤（3）得到的经高混机混合搅拌后产物输送到螺杆挤压机内，在210-230℃挤出，在捏合机中捏合5-20min，控制出料温度为80-100℃；输出捏合成型的塑料颗粒经造粒机造粒，制成所述电磁屏蔽塑料。
8.根据权利要求 7 所述的塑料颗粒的生产工艺，其特征在于：所述螺杆挤压机为双螺杆挤压机，所述双螺杆挤压机的螺杆转速为15-25r/min。
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