CN109021533A - 一种复合导电塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合导电塑料，由包括以下组分的原料制备而成：导电填料20wt％～40wt％；主体塑料55wt％～75wt％；偶联剂0.1wt％～5wt％；余量的上浆剂；所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成。与现有技术相比，本发明提供的复合导电塑料采用特定组成的导电填料，其中镀镍玻璃纤维为线性导电填料，镀镍石墨为片状掉电填料，二者配合其他特定含量的组分，能够实现具有良好相容效果的线面结合，从而形成完美的导电网络，使产品在力学性能好的基础上，导电性能较好，具有较高的电磁屏蔽性能。实验结果表明，本发明提供的复合导电塑料的表面电阻为100mΩ～200mΩ，电磁屏蔽效能为‑60dB～‑80dB。

Description

一种复合导电塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电磁屏蔽材料技术领域，更具体地说，是涉及一种复合导电塑料及其制备方法。
背景技术
随着现代科学技术的发展和5G时代的到来，高频电磁波辐射对环境和人的影响越来越大。高度集成电子产品释放的高频电磁波，会给周围的电子设备带来电磁干扰；同时也会对人体造成电磁辐射危害。因此，寻找一种能屏蔽和吸收电磁波辐射的材料，已成为新型材料科学的一大课题。目前在电磁波污染防护方面，大多采用的是金属类反射材料，这种材料虽然解决了低频干扰问题，但对于高频电磁波来说，其反射出去的电磁波势必又造成了对设备内部自身的干扰。因此，如何有效地防护高频电磁辐射和干扰(EMI)的问题，已成为全世界的重要课题。
近年来，科研人员发现导电塑料对于解决如何有效地防护高频电磁辐射和干扰的问题有着非常好的潜力。现如今制备改性导电塑料的关键点在于提升导电填料的导电性和分布状态，现有技术在实际生产中一般都是通过碳黑作为导电填料来提供塑料的导电性能，但需要填充大量的碳黑，大大降低了塑料的力学性能，并增加了制备的成本。而制备分布均匀的导电塑料关键在于改善导电粉体的分散性和相容性。由于纳米/微米级导电粒子容易团聚，导电的纳米粒子在导电聚合物基体中难以分散均匀，复合材料导电效果较差，因此通常需要在共混前对导电纳米粒子的表面进行改性处理。
目前，常用的表面处理方法有：添加两性表面活性剂降低纳米粒子的表面张力，以改善纳米导电粉体的分散；添加偶联剂，使无机纳米粉体与有机塑料基体之间形成强有力的作用。但是，上述表面处理方法分散效果一般，最终得到的导电塑料的导电性能也不够高，从而限制了导电塑料电磁屏蔽性能的进一步提高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合导电塑料及其制备方法，本发明提供的复合导电塑料在力学性能好的基础上，导电性能较好，具有较高的电磁屏蔽性能。
本发明提供了一种复合导电塑料，由包括以下组分的原料制备而成：
导电填料20wt％～40wt％；
主体塑料55wt％～75wt％；
偶联剂0.1wt％～5wt％；
余量的上浆剂；
所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成。
优选的，所述镀镍玻璃纤维和镀镍石墨的质量比为(1～3)：1。
优选的，所述主体塑料选自聚碳酸酯-聚丙烯腈合金、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚醚酰亚胺、尼龙6和尼龙66中的一种或多种。
优选的，所述偶联剂选自硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。
优选的，所述上浆剂选自聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯和水性环氧树脂中的一种或多种。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的复合导电塑料的制备方法，包括以下步骤：
a)将上浆剂与溶剂混合，得到上浆剂溶液；
b)将导电填料浸入到步骤a)得到的上浆剂溶液中，干燥后得到表面处理后的导电填料；所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成；
c)将步骤b)得到的表面处理后的导电填料、主体塑料和偶联剂进行熔融共混，挤出后造粒，得到复合导电塑料。
优选的，步骤a)中所述溶剂选自水和/或丙酮；
所述溶剂与上浆剂的质量比为(1～5)：1。
优选的，步骤b)中所述浸入的时间为20min～40min。
优选的，步骤b)中所述干燥的温度为110℃～130℃，时间为1h～3h。
优选的，步骤c)中所述熔融共混的挤出温度为180℃～350℃，熔体加工扭矩为10N·m～100N·m。
本发明提供了一种复合导电塑料，由包括以下组分的原料制备而成：导电填料20wt％～40wt％；主体塑料55wt％～75wt％；偶联剂0.1wt％～5wt％；余量的上浆剂；所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成。与现有技术相比，本发明提供的复合导电塑料采用特定组成的导电填料，其中镀镍玻璃纤维为线性导电填料，镀镍石墨为片状掉电填料，二者配合其他特定含量的组分，能够实现具有良好相容效果的线面结合，从而形成完美的导电网络，使产品在力学性能好的基础上，导电性能较好，具有较高的电磁屏蔽性能。实验结果表明，本发明提供的复合导电塑料的表面电阻为100mΩ～200mΩ，电磁屏蔽效能为-60dB～-80dB。
此外，本发明提供的制备方法简单，成本低，适于工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的复合导电塑料的形貌图；
图2为本发明实施例1提供的复合导电塑料的电磁屏蔽效能曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种复合导电塑料，由包括以下组分的原料制备而成：
导电填料20wt％～40wt％；
主体塑料55wt％～75wt％；
偶联剂0.1wt％～5wt％；
余量的上浆剂；
所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成。
在本发明中，所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成。在本发明中，所述镀镍玻璃纤维的制备方法优选具体为：
将玻璃纤维加入到氢氧化钠溶液中浸泡后，清水冲洗；取出后进行化学镀铜处理，水洗后再进行电镀镍处理，最后用去离子水清洗干净，得到镀镍玻璃纤维。
在本发明中，所述玻璃纤维为微米级，单丝平均直径优选为1μm～30μm，更优选为10μm～20μm；线密度优选为200tex～5000tex，更优选为300tex～2500tex。本发明对所述玻璃纤维的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度优选为15％～25％，更优选为20％。在本发明中，所述浸泡的时间优选为0.5h～1.5h，更优选为1h。本发明对所述浸泡的温度没有特殊限制，在本领域技术人员熟知的常温下进行浸泡即可。
在本发明中，所述化学镀铜处理所用的溶液优选为含有硫酸铜、甲醛和乙二胺四乙酸四钠的混合溶液。在本发明中，所述化学镀铜处理的pH值优选为11～13，更优选为11.5～12.5；所述化学镀铜处理的温度优选为35℃～55℃，更优选为40℃～50℃。
本发明对所述电镀镍处理的设备及工艺步骤没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的电镀镍设备及工艺步骤即可。在本发明中，所述电镀镍处理的pH值优选为3.5～4.5，更优选为3.8～4.2；所述电镀镍处理的温度优选为40℃～50℃，更优选为45℃～48℃；所述电镀镍处理的电流密度优选为0.3A/dm2～1.8A/dm2，更优选为0.5A/dm2～1.5A/dm2；所述电镀镍处理的时间优选为5min～25min，更优选为10min～20min。
在本发明中，所述镀镍石墨的制备方法与所述镀镍玻璃纤维相同；所述镀镍石墨的制备方法优选具体为：
将石墨加入到氢氧化钠溶液中浸泡后，清水冲洗；取出后进行化学镀铜处理，水洗后再进行电镀镍处理，最后用去离子水清洗干净，得到镀镍石墨。
在本发明中，所述石墨为微米级，片状，片层厚度优选为1μm～30μm，更优选为5μm～20μm；粒径大小优选为5μm～500μm，更优选为10μm～300μm。本发明对所述石墨的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度优选为15％～25％，更优选为20％。在本发明中，所述浸泡的时间优选为0.5h～1.5h，更优选为1h。本发明对所述浸泡的温度没有特殊限制，在本领域技术人员熟知的常温下进行浸泡即可。
在本发明中，所述化学镀铜处理所用的溶液优选为含有硫酸铜、甲醛和乙二胺四乙酸四钠的混合溶液。在本发明中，所述化学镀铜处理的pH值优选为11～13，更优选为11.5～12.5；所述化学镀铜处理的温度优选为35℃～55℃，更优选为40℃～50℃。
本发明对所述电镀镍处理的设备及工艺步骤没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的电镀镍设备及工艺步骤即可。在本发明中，所述电镀镍处理的pH值优选为3.5～4.5，更优选为3.8～4.2；所述电镀镍处理的温度优选为40℃～50℃，更优选为45℃～48℃；所述电镀镍处理的电流密度优选为0.3A/dm2～1.8A/dm2，更优选为0.5A/dm2～1.5A/dm2；所述电镀镍处理的时间优选为5min～25min，更优选为10min～20min。
在本发明中，所述镀镍玻璃纤维和镀镍石墨的质量比优选为(1～3)：1，更优选为(1.5～2.5)：1。
在本发明中，所述复合导电塑料包括20wt％～40wt％的导电填料，优选为25wt％～30wt％。
在本发明中，所述主体塑料优选选自聚碳酸酯-聚丙烯腈合金(PC/ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚醚酰亚胺(PEI)、尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66)中的一种或多种，更优选为聚碳酸酯-聚丙烯腈合金(PC/ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚醚酰亚胺(PEI)、尼龙6(PA6)或尼龙66(PA66)。本发明对所述主体塑料的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述复合导电塑料包括55wt％～75wt％的主体塑料，优选为67.5wt％～72.5wt％。
在本发明中，所述偶联剂优选选自硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂，更优选为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。本发明对所述偶联剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述复合导电塑料包括0.1wt％～5wt％的偶联剂，优选为2wt％～3wt％。
在本发明中，所述上浆剂优选选自聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯和水性环氧树脂中的一种或多种，更优选为聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯和水性环氧树脂中的一种或两种。本发明对所述上浆剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述上浆剂能够在所述导电填料表面生长一薄层聚合物，提高所述导电填料的分散性，并且使其与所述主体塑料具有更好的相容性，从而使所述镀镍玻璃纤维与镀镍石墨在主体塑料中形成完美的导电网络。在本发明中，所述上浆剂的用量相对于其他组分为微量，本发明对此没有特殊限制。
本发明提供的复合导电塑料采用特定组成的导电填料，其中镀镍玻璃纤维为线性导电填料，镀镍石墨为片状掉电填料，二者配合其他特定含量的组分，能够实现具有良好相容效果的线面结合，从而形成完美的导电网络，使产品在力学性能好的基础上，导电性能较好，具有较高的电磁屏蔽性能。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的复合导电塑料的制备方法，包括以下步骤：
a)将上浆剂与溶剂混合，得到上浆剂溶液；
b)将导电填料浸入到步骤a)得到的上浆剂溶液中，干燥后得到表面处理后的导电填料；所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成；
c)将步骤b)得到的表面处理后的导电填料、主体塑料和偶联剂进行熔融共混，挤出后造粒，得到复合导电塑料。
本发明首先将上浆剂与溶剂混合，得到上浆剂溶液。在本发明中，所述上浆剂与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。在本发明中，所述溶剂优选选自水和/或丙酮；本发明对所述溶剂的来源没有特殊限制。在本发明中，所述溶剂与上浆剂的质量比优选为(1～5)：1，更优选为(2～4)：1。
得到所述上浆剂溶液后，本发明将导电填料浸入到所述上浆剂溶液中，干燥后得到表面处理后的导电填料。在本发明中，所述导电填料与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。
在本发明中，所述浸入的时间优选为20min～40min，更优选为30min。
本发明对所述干燥的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的烘箱即可。在本发明中，所述干燥的温度优选为110℃～130℃，更优选为120℃；所述干燥的时间优选为1h～3h，更优选2h。
得到所述表面处理后的导电填料后，本发明将得到的表面处理后的导电填料、主体塑料和偶联剂进行熔融共混，挤出后造粒，得到复合导电塑料。在本发明中，所述主体塑料和偶联剂与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。
在本发明中，所述熔融共混的设备优选采用本领域技术人员熟知的双螺杆挤出机。在本发明中，所述熔融共混的挤出温度优选为180℃～350℃，更优选为200℃～330℃；所述熔融共混的熔体加工扭矩优选为10N·m～100N·m，更优选为30N·m～90N·m。
在本发明中，所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成；由此可知，所述步骤b)优选具体为：
分别将镀镍玻璃纤维和镀镍石墨浸入到上述上浆剂溶液中，干燥后分别得到表面处理后的镀镍玻璃纤维和表面处理后的镀镍石墨。
在本发明优选的实施例中，分别得到表面处理后的镀镍玻璃纤维和表面处理后的镀镍石墨后，本发明首先将得到的表面处理后的镀镍石墨与主体塑料、偶联剂进行预混合，再与得到的表面处理后的镀镍玻璃纤维进行熔融共混。在本发明中，所述预混合的时间优选为20min～40min，更优选为30min。
本发明通过造粒得到复合导电塑料，其为母料可以进一步加工，经过注塑形成产品，最后整合统一包装；本发明对此没有特殊限制。
本发明提供的制备方法简单，成本低，适于工业化生产。
本发明提供了一种复合导电塑料，由包括以下组分的原料制备而成：导电填料20wt％～40wt％；主体塑料55wt％～75wt％；偶联剂0.1wt％～5wt％；余量的上浆剂；所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成。与现有技术相比，本发明提供的复合导电塑料采用特定组成的导电填料，其中镀镍玻璃纤维为线性导电填料，镀镍石墨为片状掉电填料，二者配合其他特定含量的组分，能够实现具有良好相容效果的线面结合，从而形成完美的导电网络，使产品在力学性能好的基础上，导电性能较好，具有较高的电磁屏蔽性能。实验结果表明，本发明提供的复合导电塑料的表面电阻为100mΩ～200mΩ，电磁屏蔽效能为-60dB～-80dB。
此外，本发明提供的制备方法简单，成本低，适于工业化生产。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的镀镍玻璃纤维的制备方法具体为：
将玻璃纤维加入到质量浓度为20％的氢氧化钠溶液中浸泡1h，清水冲洗；取出后浸入到含有硫酸铜、甲醛和乙二胺四乙酸四钠的混合溶液中，调节pH值为11.5～12.5，在40℃～50℃下进行化学镀铜处理，水洗后再进行电镀镍处理，反应条件为：pH值为3.8～4.2，温度为45℃～48℃，电流密度为0.5A/dm2～1.5A/dm2，时间为10min～20min；最后用去离子水清洗干净，得到镀镍玻璃纤维。
本发明以下实施例所用的片状镀镍石墨的制备方法具体为：
将石墨加入到质量浓度为20％的氢氧化钠溶液中浸泡1h，清水冲洗；取出后浸入到含有硫酸铜、甲醛和乙二胺四乙酸四钠的混合溶液中，调节pH值为11.5～12.5，在40℃～50℃下进行化学镀铜处理，水洗后再进行电镀镍处理，反应条件为：pH值为3.8～4.2，温度为45℃～48℃，电流密度为0.5A/dm2～1.5A/dm2，时间为10min～20min；最后用去离子水清洗干净，得到片状镀镍石墨。
其中，所述玻璃纤维由安徽铜陵双龙玻纤源头厂提供，单丝平均直径为10μm～20μm，线密度为200tex～1000tex；所述石墨由青岛富润达石墨有限公司提供，为微米级，片状，粒径大小为10μm～300μm。
实施例1
(1)原料成分：镀镍玻璃纤维200g，片状镀镍石墨100g，PC/ABS 680g，硅烷偶联剂20g。
(2)将200g的水性环氧树脂充分溶解于600g的水中，得到上浆剂溶液；再分别将镀镍玻璃纤维和片状镀镍石墨浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干2h，分别得到表面处理后的镀镍玻璃纤维和表面处理后的片状镀镍石墨。
(3)将表面处理后的片状镀镍石墨与PC/ABS、硅烷偶联剂预先搅拌混合30min，再与表面处理后的镀镍玻璃纤维一起加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为240℃～260℃，熔体加工扭矩为40N·m～70N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
经检测，本发明实施例1提供的复合导电塑料的形貌图参见图1所示；本发明实施例1提供的复合导电塑料的电磁屏蔽效能曲线参见图2所示。
实施例2
(1)原料成分：镀镍玻璃纤维150g，片状镀镍石墨150g，PC/ABS 675g，钛酸酯偶联剂25g。
(2)将100g的水性环氧树脂和100g的聚丙烯充分溶解于500g的水-丙酮溶液中(水：丙酮＝1：1)，得到上浆剂溶液；再分别将镀镍玻璃纤维和片状镀镍石墨浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干2h，分别得到表面处理后的镀镍玻璃纤维和表面处理后的片状镀镍石墨。
(3)将表面处理后的片状镀镍石墨与PC/ABS、钛酸酯偶联剂预先搅拌混合30min，再与表面处理后的镀镍玻璃纤维一起加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为240℃～260℃，熔体加工扭矩为40N·m～70N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
实施例3
(1)原料成分：镀镍玻璃纤维150g，片状镀镍石墨150g，PBT 680g，硅烷偶联剂20g。
(2)将200g的水性环氧树脂充分溶解于600g的水中，得到上浆剂溶液；再分别将镀镍玻璃纤维和片状镀镍石墨浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干2h，分别得到表面处理后的镀镍玻璃纤维和表面处理后的片状镀镍石墨。
(3)将表面处理后的片状镀镍石墨与PBT、硅烷偶联剂预先搅拌混合30min，再与表面处理后的镀镍玻璃纤维一起加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为250℃～270℃，熔体加工扭矩为30N·m～60N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
实施例4
(1)原料成分：镀镍玻璃纤维180g，片状镀镍石墨100g，PEI 690g，钛酸酯偶联剂30g。
(2)将200g的水性环氧树脂充分溶解于800g的水中，得到上浆剂溶液；再分别将镀镍玻璃纤维和片状镀镍石墨浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干2h，分别得到表面处理后的镀镍玻璃纤维和表面处理后的片状镀镍石墨。
(3)将表面处理后的片状镀镍石墨与PEI、钛酸酯偶联剂预先搅拌混合30min，再与表面处理后的镀镍玻璃纤维一起加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为330℃～350℃，熔体加工扭矩为40N·m～80N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
实施例5
(1)原料成分：镀镍玻璃纤维200g，片状镀镍石墨100g，PP 675g，硅烷偶联剂25g。
(2)将200g的水性环氧树脂和100g的聚氨酯充分溶解于500的水-丙酮溶液中(水：丙酮＝1：2)，得到上浆剂溶液；再分别将镀镍玻璃纤维和片状镀镍石墨浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干3h，分别得到表面处理后的镀镍玻璃纤维和表面处理后的片状镀镍石墨。
(3)将表面处理后的片状镀镍石墨与PP、硅烷偶联剂预先搅拌混合30min，再与表面处理后的镀镍玻璃纤维一起加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为180℃～200℃，熔体加工扭矩为10N·m～40N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
实施例6
(1)原料成分：镀镍玻璃纤维150g，片状镀镍石墨100g，PA6 725g，硅烷偶联剂25g。
(2)将200g的水性环氧树脂充分溶解于600g的水中，得到上浆剂溶液；再分别将镀镍玻璃纤维和片状镀镍石墨浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干2h，分别得到表面处理后的镀镍玻璃纤维和表面处理后的片状镀镍石墨。
(3)将表面处理后的片状镀镍石墨与PA6、硅烷偶联剂预先搅拌混合30min，再与表面处理后的镀镍玻璃纤维一起加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为240℃～260℃，熔体加工扭矩为50N·m～90N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
实施例7
(1)原料成分：镀镍玻璃纤维160g，片状镀镍石墨120g，PA66 700g，硅烷偶联剂20g。
(2)将200g的水性环氧树脂充分溶解于800g的水中，得到上浆剂溶液；再分别将镀镍玻璃纤维和片状镀镍石墨浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干2h，分别得到表面处理后的镀镍玻璃纤维和表面处理后的片状镀镍石墨。
(3)将表面处理后的片状镀镍石墨与PA66、硅烷偶联剂预先搅拌混合30min，再与表面处理后的镀镍玻璃纤维一起加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为275℃～295℃，熔体加工扭矩为50N·m～90N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
实施例8
(1)原料成分：镀镍玻璃纤维200g，片状镀镍石墨80g，PC/ABS 700g，硅烷偶联剂20g。
(2)将100g的聚氨酯和100g的聚乙烯充分溶解于300g的丙酮中，得到上浆剂溶液；再分别将镀镍玻璃纤维和片状镀镍石墨浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干2h，分别得到表面处理后的镀镍玻璃纤维和表面处理后的片状镀镍石墨。
(3)将表面处理后的片状镀镍石墨与PC/ABS、硅烷偶联剂预先搅拌混合30min，再与表面处理后的镀镍玻璃纤维一起加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为240℃～260℃，熔体加工扭矩为50N·m～100N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
实施例9
(1)原料成分：镀镍玻璃纤维160g，片状镀镍石墨120g，PA6 200g，PA66 500g，硅烷偶联剂20g。
(2)将100g的水性环氧树脂和100g的聚氨酯充分溶解于400g的水-丙酮溶液中，得到上浆剂溶液；再分别将镀镍玻璃纤维和片状镀镍石墨浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干2h，分别得到表面处理后的镀镍玻璃纤维和表面处理后的片状镀镍石墨。
(3)将表面处理后的片状镀镍石墨与PA6、PA66、硅烷偶联剂预先搅拌混合30min，再与表面处理后的镀镍玻璃纤维一起加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为270℃～290℃，熔体加工扭矩为40N·m～80N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
对比例1
(1)原料成分：镀镍玻璃纤维300g，PC/ABS 680g，硅烷偶联剂20g。
(2)将200g的水性环氧树脂充分溶解于600g的水中，得到上浆剂溶液；再将镀镍玻璃纤维浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干2h，得到表面处理后的镀镍玻璃纤维。
(3)将PC/ABS、硅烷偶联剂预先搅拌混合30min，再与表面处理后的镀镍玻璃纤维一起加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为240℃～260℃，熔体加工扭矩为40N·m～70N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
对比例2
(1)原料成分：片状镀镍石墨300g，PC/ABS 680g，硅烷偶联剂20g。
(2)将200g的水性环氧树脂充分溶解于600g的水中，得到上浆剂溶液；再将片状镀镍石墨浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干2h，得到表面处理后的片状镀镍石墨。
(3)将表面处理后的片状镀镍石墨与PC/ABS、硅烷偶联剂预先搅拌混合30min，再加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为240℃～260℃，熔体加工扭矩为40N·m～70N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
对比例3
(1)原料成分：导电碳黑300g，PC/ABS 680g，硅烷偶联剂20g。
(2)将200g的水性环氧树脂充分溶解于600g的水中，得到上浆剂溶液；再将导电碳黑浸入到上述上浆剂溶液中30min，随后放入烘箱中120℃烘干2h，得到表面处理后的导电碳黑。
(3)将表面处理后的导电碳黑与PC/ABS、硅烷偶联剂预先搅拌混合30min，再加入到双螺杆挤出机的喂料器中，控制挤出温度为240℃～260℃，熔体加工扭矩为40N·m～70N·m，挤出后在切粒机中造粒，得到复合导电塑料。
对实施例1～9及对比例1～3提供的复合导电塑料的导电性能及电磁屏蔽性能进行检测，结果参见表1所示。
表1实施例1～9及对比例1～3提供的复合导电塑料的导电性能及电磁屏蔽性能数据
对实施例1～9及对比例1～3提供的复合导电塑料的力学性能进行检测，结果参见表2所示。
表2实施例1～9及对比例1～3提供的复合导电塑料的力学性能数据
由表1～2可知，本发明实施例1～9提供的复合导电塑料在力学性能好的基础上，导电性能较好，表面电阻为100mΩ～200mΩ，同时，电磁屏蔽效能为-60dB～-80dB，具有较高的电磁屏蔽性能；并且，相比使用导电碳黑，具有更好的各项性能，同时成本低，能够达到经济、简易、便捷的目的。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种复合导电塑料，由包括以下组分的原料制备而成：
导电填料20wt％～40wt％；
主体塑料55wt％～75wt％；
偶联剂0.1wt％～5wt％；
余量的上浆剂；
所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成。
2.根据权利要求1所述的复合导电塑料，其特征在于，所述镀镍玻璃纤维和镀镍石墨的质量比为(1～3)：1。
3.根据权利要求1所述的复合导电塑料，其特征在于，所述主体塑料选自聚碳酸酯-聚丙烯腈合金、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚醚酰亚胺、尼龙6和尼龙66中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的复合导电塑料，其特征在于，所述偶联剂选自硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。
5.根据权利要求1所述的复合导电塑料，其特征在于，所述上浆剂选自聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯和水性环氧树脂中的一种或多种。
6.一种权利要求1～5任一项所述的复合导电塑料的制备方法，包括以下步骤：
a)将上浆剂与溶剂混合，得到上浆剂溶液；
b)将导电填料浸入到步骤a)得到的上浆剂溶液中，干燥后得到表面处理后的导电填料；所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成；
c)将步骤b)得到的表面处理后的导电填料、主体塑料和偶联剂进行熔融共混，挤出后造粒，得到复合导电塑料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述溶剂选自水和/或丙酮；
所述溶剂与上浆剂的质量比为(1～5)：1。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述浸入的时间为20min～40min。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述干燥的温度为110℃～130℃，时间为1h～3h。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中所述熔融共混的挤出温度为180℃～350℃，熔体加工扭矩为10N·m～100N·m。
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