PL412700A1 - Gradientowy materiał kompozytowy o osnowie polimerowej z fazą wzmacniającą w postaci struktur węglowych, zwłaszcza do ekranowania fal elektromagnetycznych oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents

Abstract

Gradientowy materiał kompozytowy charakteryzuje się tym, że składa się z co najmniej trzech warstw, korzystnie co najmniej 20, o zmiennej przewodności elektrycznej i przenikalności elektrycznej względnej w kierunku zgodnym z kierunkiem propagacji fali elektromagnetycznej, przy czym pierwszą warstwę stanowi polimer o przenikalności elektrycznej względnej z zakresu od 1 do 4, a ostatnią warstwę stanowi materiał przewodzący prąd elektryczny. Sposób wytwarzania materiału kompozytowego o osnowie polimerowej z fazą wzmacniającą, polega na tym, że granulat materiału polimerowego takiego jak: PMMA, PP, PC, PVC suszy się w temperaturze 70°C, po czym dodaje się do niego cząstki węglowe i/lub płatki grafenowe i/lub włókna węglowe i/lub nanorurki węglowe w ilości od 0,1% do 50% wagowo. Z kolei całość poddaje się mechanicznemu mieszaniu przez okres 1 - 48 h, po czym mieszaninę doprowadza się do stanu stopionego nagrzewając ją przez czas 5 - 20 min w temperaturze 80 - 300°C. Tak przygotowaną mieszaninę stopionego polimeru i struktur węglowych wtryskuje się do formy nagrzanej do temperatury 20 - 300°C i następnie chłodzi w temperaturze 15 - 30°C otrzymując pojedynczą warstwę kompozytu polimerowego o określonym stężeniu wagowym zawierającym się w przedziale 0,1 - 50%. Proces ten powtarza się używając mieszanin o rosnącym stężeniu wagowym struktur węglowych aż do uzyskania wielu warstw (od 3 do 20). Otrzymane warstwy nagrzewa się w temperaturze korzystnie 85 - 300°C przez czas od 5 s do 20 min i zgrzewa ze sobą otrzymując gradientowy materiał będący wielowarstwowym kompozytem polimerowym o rosnącym stężeniu wagowym struktur węglowych, gdzie gradient tego stężenia ma ten sam kierunek co kierunek propagacji fali elektromagnetycznej wewnątrz materiału.