CN117384349B - 一种阻燃导电泡棉及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃导电泡棉及其制作工艺，此阻燃导电泡棉包括阻燃泡棉本体、包覆在泡棉本体外表面的导电外层；其中，阻燃泡棉本体采用羟基封端改性聚酰亚胺单体、脂肪族二胺交联剂、改性阻燃剂、导电填料对脂肪族聚氨酯材料进行改性；改性阻燃剂以阻燃剂为核，聚酰亚胺为壳；阻燃泡棉本体采用超临界二氧化碳发泡方法发泡成型，使得阻燃泡棉本体内部形成微小且均匀分布的封闭式泡孔，阻燃泡棉本体在较小的尺寸下仍然具有优异的弹性；并且改性阻燃剂能够充分分散在阻燃泡棉本体内，在不增加泡棉尺寸的前提下，赋予泡棉优异的阻燃特性。阻燃导电泡棉既具备轻薄的尺寸特性，填充电子器件的狭小缝隙，又具备优异的阻燃特性。
Description
技术领域
本发明涉及电子屏蔽材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种阻燃导电泡棉及其制作工艺。
背景技术
导电泡棉一般由泡棉本体以及包覆在泡棉本体外表面的导电外壳构成。导电泡棉作为一种缝隙屏蔽材料，具有材质轻、可压缩以及导通性的特点，常用于电子电气设备中的缝隙处提供导电连接和屏蔽作用。
目前，泡棉本体的材质主要为聚氨酯或是聚乙烯，通过发泡工艺，使得泡棉本体具有可压缩回弹的特性。但聚氨酯或者聚乙烯均存在阻燃性不佳的缺陷。相关技术中，为了提高导电泡棉的阻燃性能，采用在导电外壳与泡棉本体之间设置阻燃层的方式。例如专利公开号为CN115534456A的发明公开了一种阻燃型导电泡棉，其在导电布内、阻燃泡棉之间设置有阻燃层，且阻燃层是阻燃液采用层层自组装的方式涂覆在阻燃泡棉外表面制得。但上述方案仍然存在如下缺陷：
第一，阻燃层的设置增加了导电泡棉整体的尺寸，而随着电子产品的设计越来越轻薄，产品元器件内部的间隙越来越小，此方案得到导电泡棉尺寸难以控制在0.3mm以下，难以满足狭小缝隙的填充。
第二，为了保证阻燃效果，阻燃层需要保持有一定厚度。经过实际检测，阻燃层厚度较小时难以起到阻燃作用，阻燃等级降低至UL94-HF2。
因此，目前导电泡棉难以兼顾轻薄的尺寸需求和优异阻燃性能的阻燃需求。
发明内容
为了解决导电泡棉难以兼顾轻薄的尺寸需求和优异阻燃性能的阻燃需求的问题，本申请提供一种阻燃导电泡棉及其制作工艺。
第一方面，本申请提供一种阻燃导电泡棉，采用如下的技术方案：
一种阻燃导电泡棉，包括阻燃泡棉本体、包覆在泡棉本体外表面的导电外层；
其中，阻燃泡棉本体按照重量份计，包括如下组分：84～168份聚合物多元醇、59～118份脂肪族多异氰酸酯、34～50份羟基封端改性聚酰亚胺单体、4.5～9份脂肪族二胺交联剂、0.05～0.5份催化剂、5～10份改性阻燃剂、15～30份导电填料和0.3～0.5份助剂；
羟基封端改性聚酰亚胺单体由均苯四甲酸二酐和6-氨基-1-己醇按照重量比1:(2.35～4.7)反应而成；
所述改性阻燃剂具备核壳结构，以阻燃剂为核，聚酰亚胺为壳；
所述阻燃泡棉本体采用超临界二氧化碳发泡方法发泡成型。
通过采用上述技术方案，均苯四甲酸二酐的酸酐开环，与6-氨基-1-己醇的氨基反应，得到羟基封端改性聚酰亚胺单体；羟基封端改性聚酰亚胺单体对聚氨酯材料进行改性，羟基能够与脂肪族多异氰酸酯反应，在聚氨酯材料中引入酰胺结构；同时，羟基封端改性聚酰亚胺单体的酰亚胺会开环，与脂肪族二胺交联剂反应，产生化学交联，形成三维网络结构。因此，制得的聚氨酯材料交联位点增加，赋予聚氨酯材料较高的交联密度，从而提升了聚氨酯材料的储能模量，使得聚氨酯材料具有较好的发泡性能。
在利用超临界二氧化碳流体发泡过程中，由于阻燃泡棉基体中含有改性阻燃剂、导电填料等物质，在一定程度上增加了阻燃泡棉基体的熔体粘度，较高的熔体粘度可以减少泡孔的破裂，有助于控制泡孔尺寸；同时，由于改性阻燃剂外部壳层材料为聚酰亚胺，与经过羟基封端改性聚酰亚胺单体改性的聚氨酯材料相容性较好，在阻燃泡棉基体中充分分散；同时，基于二氧化碳超临界流体发泡技术所采用的经典成核理论，阻燃剂与聚合物熔体形成非均相体系，阻燃剂外部壳层存在空间位阻，因此，改性阻燃剂作为异相成核位点时，其外部包覆有壳层结构，界面尺寸大，与未包覆的阻燃剂相比，界面处更容易形成核位点，更容易诱发异相成核，有助于增加泡孔数目；改性阻燃剂与超临界二氧化碳流体发泡方法相互配合，使得阻燃泡棉本体形成致密且微小闭孔结构。
因此，本申请制得的阻燃泡棉本体具备如下优势：第一，阻燃泡棉本体中填充有致密且微小的二氧化碳气泡，使得阻燃泡棉本体具备有较好的弹性，能够将尺寸控制在0.05mm以下，实现导电泡棉轻薄化需求；
第二，由于阻燃泡棉本体中含有较多的二氧化碳气泡，能够辅助改性阻燃剂进行协效阻燃，提升阻燃泡棉本体的阻燃性能，赋予阻燃导电泡棉优异的阻燃性能；
第三，改性阻燃剂均匀分布在阻燃泡棉本体中，其外壳的聚酰亚胺材料能够与导电填料共同作用，在阻燃泡棉本体中形成较为完整的导电网络，从而赋予阻燃导电泡棉较高的导电性能；
第四，由于阻燃泡棉本体形成致密且微小闭孔结构，其泡孔的孔壁厚度适中，不易发生坍塌，具备较高的回弹性能；同时，由于阻燃泡棉本体的交联密度大，分子链与链之间的NH-和C=O容易产生氢键形成更多的物理交联点，能够赋予阻燃泡棉本体更优异的耐老化性能。
进一步的，所述羟基封端改性聚酰亚胺单体、聚合物多元醇和脂肪族多异氰酸酯的重量比为40:(100～120):(70～98)。
通过采用上述技术方案，控制羟基封端改性聚酰亚胺单体、聚合物多元醇和脂肪族多异氰酸酯的重量比，将聚氨酯材料的交联密度控制在适中范围内，使得阻燃泡棉本体具备更优异的发泡性能，有助于发泡过程中超临界二氧化碳流体在阻燃泡棉基体中的浸润，优化阻燃泡棉本体的泡孔结构，使得泡孔更加致密。
进一步的，所述脂肪族二胺交联剂与羟基封端改性聚酰亚胺单体的重量比为(8～9):40。
进一步的，所述改性阻燃剂中阻燃剂与聚酰亚胺的重量比为(1～3):1。
通过采用上述技术方案，阻燃剂的选择包括但不限于聚磷酸铵等膨胀型阻燃剂，优化聚酰亚胺和阻燃剂的重量比，能够平衡阻燃导电泡棉的导电性能和阻燃性能提升。
进一步的，所述改性阻燃剂的尺寸为0.01～0.5μm。
进一步的，所述导电填料的尺寸为0.05～0.1μm。
通过采用上述技术方案，改性阻燃剂的尺寸以及导电填料的尺寸影响了阻燃泡棉基体的发泡性能：当改性阻燃剂和导电填料的尺寸过小时，容易导致改性阻燃剂和导电填料团聚，从而使得阻燃泡棉基体的熔体粘度过高，不利于发泡；当改性阻燃剂和导电填料的尺寸过大时，占据了发泡体积，导致泡孔的密度下降；因此，控制上述尺寸范围内，能够优化阻燃泡棉本体在发泡过程中的孔隙结构，从而有助于超薄阻燃导电泡棉阻燃性能、机械性能以及导电性能的提升。
进一步的，所述超临界二氧化碳发泡方法中，超临界二氧化碳流体的浸润时间为8～12h。
进一步的，所述超临界二氧化碳发泡方法中，超临界二氧化碳流体的浸润压力为10～15MPa。
通过采用上述技术方案，超临界二氧化碳流体的浸润时间和浸润压力影响气体在阻燃泡棉基体内的溶解度。优化超临界二氧化碳流体的浸润时间和浸润压力，使得泡孔尺寸减小且泡孔密度提升，优化阻燃泡棉本体的泡孔形貌和孔隙率。
第二方面，本申请提供一种阻燃导电泡棉的制作工艺，采用如下技术方案：
一种阻燃导电泡棉的制作工艺，包括如下步骤：
按照重量份称取聚合物多元醇、羟基封端改性聚酰亚胺单体和催化剂进行预混，得到多元醇体系，再向多元醇体系中加入脂肪族多异氰酸酯进行聚合，聚合反应结束后，加入脂肪族二胺交联剂，反应得到改性聚氨酯基体；
将改性聚氨酯基体、改性阻燃剂、导电填料和助剂进行混炼，静置后，热压成型，得到发泡基材；
将发泡基材置于发泡釜内，通入超临界二氧化碳流体进行发泡，得到阻燃泡棉本体；
在导电外层包覆固定在阻燃泡棉本体上，得到阻燃导电泡棉。
附图说明
图1为本申请中羟基封端改性聚酰亚胺单体的反应式。
图2为制备例1制得的羟基封端改性聚酰亚胺单体的红外图谱。
具体实施方式
若无特殊说明，以下制备例、实施例以及对比例所涉及的原料来源如下：
聚磷酸铵：P2O5含量69%，N含量14%；
聚酰亚胺树脂：牌号TY005，来源于沁阳市天益化工有限公司；
催化剂：二丁基锡二月桂酸酯，分析纯；
导电填料：石墨烯粉体，根据尺寸需要进行定制，来源于智钛纳微新材料有限公司；
导电布：平纹导电布，来源于淳华电子科技；
导电胶粘剂：牌号3M9711S，来源于深圳市鑫旺达胶粘制品有限公司。
改性阻燃剂的制备例
制备例1
改性阻燃剂，按照如下步骤制得：
将聚磷酸铵粉末加入至无水乙醇中溶解，并加入乙酸水溶液将pH调至6，得到预制液一；
将聚酰亚胺树脂粉体溶解于二甲基乙酰胺中，得到预制液二；
将预制液二加入至预制液一中，控制聚磷酸铵粉末与聚酰亚胺树脂粉体的重量比为2:1，加入温度恒温为50℃，按照100rpm的转速搅拌30min，再进行超声，超声功率为80W，超声时间为30min，得到混合液；
将混合液在进风温度为80℃、出风温度为65℃的条件下进行喷雾干燥，控制出料速度为5mL·min-1，过筛，即得到粒径范围在0.01～0.5μm改性阻燃剂。
制备例2-3
改性阻燃剂，与制备例1的区别点仅在于聚磷酸铵粉末与聚酰亚胺树脂的重量比不同，具体如下：
制备例2中，聚磷酸铵粉末与聚酰亚胺树脂的重量比为3:1；
制备例3中，聚磷酸铵粉末与聚酰亚胺树脂的重量比为1:1。
制备例4
改性阻燃剂，与制备例1的区别点仅在于改性阻燃剂的粒径不同：本制备例中控制出料速度为20mL·min-1，过筛，即得到粒径范围在0.1～1μm的改性阻燃剂。
羟基封端改性聚酰亚胺单体的制备例
制备例a
羟基封端改性聚酰亚胺单体，按照如下方式制得：
将均苯四甲酸二酐和6-氨基-1-己醇按照重量比1:3.5溶于四氢呋喃溶液中，反应体系从40℃升温至120℃开始反应，保温反应48h，反应结束后冷却至室温，取出反应粗品，用去离子水冲洗三遍然后抽滤，最后将抽滤的产物干燥并研磨，得到羟基封端改性聚酰亚胺单体；
具体反应结构式见图1，n=3；
其红外检测图谱见图2，从羟基封端改性聚酰亚胺单体的红外光谱中可以看出，1706cm-1和1768cm-1处是酰亚胺中的C=O不对称伸缩和对称伸缩振动峰；由此可以证明，产物具备酰亚胺结构。
制备例b-c
羟基封端改性聚酰亚胺单体，与制备例a的区别点在于均苯四甲酸二酐和6-氨基-1-己醇的重量比不同，具体如下：
制备例b中，均苯四甲酸二酐和6-氨基-1-己醇的重量比为1:2.35；
制备例c中，均苯四甲酸二酐和6-氨基-1-己醇的重量比为1:4.7。
实施例
实施例1
一种阻燃导电泡棉，按照如下步骤制成：
按照重量份称取：100份聚丙二醇PPG2000、70份1,6-己二异氰酸酯、40份羟基封端改性聚酰亚胺单体(由制备例a制得)、8份1,6-己二胺交联剂、0.5份催化剂二丁基锡二月桂酸酯、10份改性阻燃剂(由制备例1制得)、30份导电填料石墨烯粉体(石墨烯粉体的粒径在0.05～0.1μm)以及0.5份助剂抗氧剂168；
将聚丙二醇PPG2000、羟基封端改性聚酰亚胺单体、催化剂进行预混，加入四氢呋喃搅拌溶解，得到多元醇体系；再向多元醇体系中加入1,6-己二异氰酸酯，升温至60℃，保温反应4 小时后，聚合反应结束，加入与1,6-己二胺交联剂，升温至80℃，保温反应12h后，旋蒸，将旋蒸得到的固体进行真空干燥，得到改性聚氨酯基体；
将改性聚氨酯基体、改性阻燃剂、石墨烯粉体、助剂混合均匀，得到混合料，将混合料加入密炼机中，混炼40min，室温放置24h后，通过压片机在185℃、15MPa的条件下热压成型，得到发泡基材；
将发泡基材置于发泡釜内，通入二氧化碳排除发泡釜内部空气，然后将发泡釜置于油浴锅中，通入二氧化碳至15MPa并设置恒压，油浴锅温度设定在100℃，浸润12h后，立即打开泄压阀，在0.5s内造成极大的压力降，待稳定5s以后，将发泡釜置于冰水浴中5min冷却定型，得到阻燃泡棉本体；
将阻燃泡棉本体切割成厚度为0.05mm的基体，导电布包覆在基体表面，导电布的接口处用导电胶粘剂粘合，得到超薄阻燃导电泡棉，超薄阻燃导电泡棉整体的厚度小于0.1mm。
实施例2-6
一种阻燃导电泡棉，与实施例1的区别点在于羟基封端改性聚酰亚胺单体、脂肪族多元醇和脂肪族多异氰酸酯的重量比不同，具体如下：
实施例2中，羟基封端改性聚酰亚胺单体、PPG2000和1,6-己二异氰酸酯的重量比为40:120:98；
实施例3中，羟基封端改性聚酰亚胺单体、PPG2000和1,6-己二异氰酸酯的重量比为40:168:118；
实施例4中，羟基封端改性聚酰亚胺单体、PPG2000和1,6-己二异氰酸酯的重量比为40:84:59；
实施例5中，羟基封端改性聚酰亚胺单体、PPG2000和1,6-己二异氰酸酯的重量比为34:100:70；
实施例6中，羟基封端改性聚酰亚胺单体、PPG2000和1,6-己二异氰酸酯的重量比为50:100:70。
实施例7-8
一种阻燃导电泡棉，与实施例1的区别点在于脂肪族二胺交联剂与羟基封端改性聚酰亚胺单体的重量比不同，具体如下：
实施例7中1,6-己二胺与羟基封端改性聚酰亚胺单体的重量比为9:40；
实施例8中1,6-己二胺与羟基封端改性聚酰亚胺单体的重量比为4.5:40。
实施例9-10
一种阻燃导电泡棉，与实施例1的区别点在于羟基封端改性聚酰亚胺单体中均苯四甲酸二酐和6-氨基-1-己醇重量比不同，具体如下：
实施例9中，使用由制备例b制得的羟基封端改性聚酰亚胺单体等质量代替由制备例a制得的羟基封端改性聚酰亚胺单体；
实施例10中，使用由制备例c制得的羟基封端改性聚酰亚胺单体等质量代替由制备例a制得的羟基封端改性聚酰亚胺单体。
实施例11-12
一种阻燃导电泡棉，与实施例1的区别点在于改性阻燃剂中阻燃剂与聚酰亚胺的重量比不同，具体如下：
实施例11中，使用由制备例2制得的改性阻燃剂等质量代替由制备例1制得的改性阻燃剂；
实施例12中，使用由制备例3制得的改性阻燃剂等质量代替由制备例1制得的改性阻燃剂。
实施例13-15
一种阻燃导电泡棉，与实施例1的区别点在于改性阻燃剂、导电填料的尺寸不同，具体如下：
实施例13中，使用由制备例4制得的改性阻燃剂等质量代替由制备例1制得的改性阻燃剂；
实施例14中，使用尺寸为0.01～0.05μm的石墨烯粉体等质量代替尺寸为0.05～0.1μm的石墨烯粉体；
实施例15中，使用尺寸为0.1～0.5μm的石墨烯粉体等质量代替尺寸为0.05～0.1μm的石墨烯粉体。
实施例16
一种阻燃导电泡棉，与实施例1的区别点在于催化剂、改性阻燃剂、导电填料以及抗氧剂168的重量份不同，同时，超临界二氧化碳流体的浸润压力和时间不同，具体如下：
实施例16中，催化剂二丁基锡二月桂酸酯的重量份为0.05份、改性阻燃剂的重量份为5份、导电填料的重量份为15份以及抗氧剂168的重量份为0.03份；超临界二氧化碳流体的浸润压力为10MPa和时间为8h。
对比例
对比例1
一种阻燃导电泡棉，按照如下步骤制成：
按照各个重量份称取原料：100份聚丙二醇PPG2000、70份1,6-己二异氰酸酯、40份羟基封端改性聚酰亚胺单体(由制备例a制得)、8份1,6-己二胺交联剂、0.1份催化剂二丁基锡二月桂酸酯、10份改性阻燃剂(由制备例1制得)、15份导电填料石墨烯粉体(石墨烯粉体的粒径在0.05～0.1μm)、0.5份助剂抗氧剂168、3份发泡剂CFC-11以及0.3份泡沫稳定剂CORASURF™ DC 8868 Additive；
将上述原料置于搅拌机中搅拌共混，得到混合物；
将混合物浇注到发泡模具中进行发泡，发泡完成后，经过干燥、定型，得到阻燃泡棉本体；
将阻燃泡棉本体切割成厚度为0.3mm的基体，导电布包覆在基体表面，导电布的接口处用导电胶粘剂粘合，得到超薄阻燃导电泡棉。
对比例2
一种阻燃导电泡棉，与实施例1的区别点在于：采用聚磷酸铵粉末(粒径为0.01～0.1μm) 等质量代替改性阻燃剂。
对比例3
一种阻燃导电泡棉，与实施例1的区别点在于：核壳阻燃剂表面的壳层材料不同，具体如下：
采用聚氨酯树脂等质量代替聚酰亚胺树脂，聚氨酯树脂的牌号为JF-NS-6010A。
性能检测
1.阻燃特性：
1.1参照GB/T2406-1993，对实施例1-16以及对比例1-3制得的阻燃泡棉本体的极限氧指数进行测试。
1.2参照GB/T8332-2008，对实施例1-16以及对比例1-3制得的阻燃泡棉本体进行阻燃性UL94泡沫材料水平燃烧测试。
2.机械特性：
2.1压缩回弹性能：将实施例1-16以及对比例1-3制得的阻燃泡棉本体切割成尺寸为2mm×2mm×2mm的检测样品，在20℃下样品上施加2kg砝码，并保持1h后释放压力，测试10s后的回弹高度，并计算回弹率，回弹率=回弹高度/初始高度×100%。
2.2耐候性能：将样品放置在100℃、85%HR的实验箱中72h，72h后取出，冷却至20℃后，再次进行压缩回弹性能测试，测试10s后的回弹高度，并计算老化后的回弹率。
3.导电特性：
3.1电导率：将实施例1-16以及对比例1-3制得的阻燃泡棉本体切割成尺寸为2mm×2mm×2mm的检测样品，分别在检测样品两端用铜丝连接电化学工作站的正负两极，调用单电位阶跃计时电流法，设定测量电压U=10V，测量时间为10s，待电流曲线稳定后取平均值，计算电导率。
结论
根据检测数据可以看出：
第一，对比例1采用传统化学发泡的方式，采用发泡剂和泡沫稳定剂配合，传统发泡方式制得的阻燃泡棉的极限氧指数下降、机械性能下降，并且阻燃泡棉本体的厚度低于0.3mm时，出现部分粉体。经过检测分析，此粉体的成分为导电填料、改性阻燃剂以及聚氨酯材料。发生此现象的原因在于：传统化学发泡的方式难以控制泡孔结构，阻燃泡棉本体内部难以形成均匀稳定的封闭泡孔，阻燃泡棉本体内部的孔壁部分较薄，在压缩过程中，较薄的孔壁强度不佳，发生坍塌，机械性能下降，因此，难以将阻燃泡棉本体的尺寸做到0.3mm以下。而阻燃泡棉本体在传统化学发泡方式中难以形成闭孔，难以起到辅助阻燃的作用。即使添加了有阻燃效果的泡沫稳定剂，对比例1的极限氧指数仍然下降。
第二，对比例2中阻燃剂外层无聚酰亚胺壳层，阻燃剂在阻燃泡棉本体中的分散效果差，出现了部分团聚，一方面，减少了超临界二氧化碳流体的异相成核的活性位点，导致阻燃泡棉本体的泡孔形貌不均匀，泡孔尺寸较大，部分孔壁较薄，机械性能降低，在压缩回弹过程中，导致压缩回弹性能下降。另一方面，阻燃剂的分布不均影响到了阻燃剂的阻燃效果，同时还降低了阻燃泡棉本体内部的二氧化碳含量，导致阻燃泡棉本体的极限氧指数和水平燃烧等级均下降，阻燃性能变差。
第三，对比例3中阻燃剂虽然具备核壳结构，但其壳层的材料也对超薄阻燃导电泡棉的性能有所影响。聚氨酯材料作为壳层虽然有助于改性阻燃剂的相容性提升，改性阻燃剂的分散效果较好，但聚氨酯材料的增加导致极限氧指数和水平燃烧等级均下降；并且阻燃泡棉本体的内部难以形成完整的导电网络，阻燃泡棉本体的导电性能降低。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
且，以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种阻燃导电泡棉，其特征在于：包括阻燃泡棉本体、包覆在泡棉本体外表面的导电外层；
其中，阻燃泡棉本体按照重量份计，包括如下组分：84～168份聚合物多元醇、59～118份脂肪族多异氰酸酯、34～50份羟基封端改性聚酰亚胺单体、4.5～9份脂肪族二胺交联剂、0.05～0.5份催化剂、5～10份改性阻燃剂、15～30份导电填料和0.3～0.5份助剂；
羟基封端改性聚酰亚胺单体由均苯四甲酸二酐和6-氨基-1-己醇按照重量比1:(2.35～4.7)反应而成；
所述改性阻燃剂具备核壳结构，以阻燃剂为核，聚酰亚胺为壳，所述改性阻燃剂的尺寸为0.01～0.5μm；
所述阻燃泡棉本体采用超临界二氧化碳发泡方法发泡成型，所述超临界二氧化碳发泡方法中，超临界二氧化碳流体的浸润时间为8～12h。
2.如权利要求1所述的一种阻燃导电泡棉，其特征在于：所述羟基封端改性聚酰亚胺单体、聚合物多元醇和脂肪族多异氰酸酯的重量比为40:(100～120):(70～98)。
3.如权利要求1所述的一种阻燃导电泡棉，其特征在于：所述脂肪族二胺交联剂与羟基封端改性聚酰亚胺单体的重量比为(8～9):40。
4.如权利要求1所述的一种阻燃导电泡棉，其特征在于：所述改性阻燃剂中阻燃剂与聚酰亚胺的重量比为(1～3):1。
5.如权利要求1所述的一种阻燃导电泡棉，其特征在于：所述导电填料的尺寸为0.05～0.1μm。
6.如权利要求1所述的一种阻燃导电泡棉，其特征在于：所述超临界二氧化碳发泡方法中，超临界二氧化碳流体的浸润压力为10～15MPa。
7.权利要求1-6中任意一项所述的一种阻燃导电泡棉的制作工艺，其特征在于：包括如下步骤：
按照重量份称取聚合物多元醇、羟基封端改性聚酰亚胺单体和催化剂进行预混，得到多元醇体系，再向多元醇体系中加入脂肪族多异氰酸酯进行聚合，聚合反应结束后，加入脂肪族二胺交联剂，反应得到改性聚氨酯基体；
将改性聚氨酯基体、改性阻燃剂、导电填料和助剂进行混炼，静置后，热压成型，得到发泡基材；
将发泡基材置于发泡釜内，通入超临界二氧化碳流体进行发泡，得到阻燃导电泡棉本体；
在导电外层包覆固定在阻燃导电泡棉本体上，得到阻燃导电泡棉。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103554428A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-05 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种核-壳协同阻燃的聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨及其在硬质聚氨酯泡沫塑料中的应用 |
| CN105860009A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-08-17 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种含吸电子结构的聚氨酯及其制备方法 |
| CN106366310A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-01 | 威海晨源分子新材料有限公司 | 含羧基高折射率超支化聚酯酰胺、其制备方法及其在塑料改性中的应用 |
| CN106785126A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-05-31 | 青岛大学 | 一种阻燃添加剂及其制备方法、锂电池 |
| CN210168405U (zh) * | 2019-06-03 | 2020-03-20 | 广州视琨电子科技有限公司 | 一种导电泡棉 |
| CN115651130A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-01-31 | 万华化学（宁波）有限公司 | 一种核壳结构阻燃剂、制备方法及其在制备低烟密度材料中的应用 |
-
2023
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103554428A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-05 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种核-壳协同阻燃的聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨及其在硬质聚氨酯泡沫塑料中的应用 |
| CN105860009A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-08-17 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种含吸电子结构的聚氨酯及其制备方法 |
| CN106366310A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-01 | 威海晨源分子新材料有限公司 | 含羧基高折射率超支化聚酯酰胺、其制备方法及其在塑料改性中的应用 |
| CN106785126A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-05-31 | 青岛大学 | 一种阻燃添加剂及其制备方法、锂电池 |
| CN210168405U (zh) * | 2019-06-03 | 2020-03-20 | 广州视琨电子科技有限公司 | 一种导电泡棉 |
| CN115651130A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-01-31 | 万华化学（宁波）有限公司 | 一种核壳结构阻燃剂、制备方法及其在制备低烟密度材料中的应用 |
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