[发明专利]一种电磁屏蔽复合固体树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽材料制造领域，具体涉及一种电磁屏蔽复合固体树脂的制备方法。

背景技术

随着电子信息产业的迅猛发展，电子电气设备已在各行各业中得到广泛应用，它们在给人们的生活提供了极大便利的同时，也暴露出了严重的电磁污染问题。相关研究证实，电子电气设备发出的电磁波不但会干扰其他仪器设备的正常工作，而且还可能导致信息泄露，甚至危害人体健康。电磁污染已成为继噪音污染、空气污染、水污染之后的危害人类生存的第四大公害。

树脂材料在电子产品领域具有广泛的应用前景。对于电子产品，电磁辐射污染 已经成为人们非常关注的环境因素。电子产品工作时所发射的电磁波会引起互相干扰、泄露信息以及对一定距离的人员造成电磁辐射污染。电子产品的外壳一股采用高分子材料代替金属制作，不能起到电磁屏蔽的作用。为高分子材料提供高性能的电磁屏蔽技术方案己成为很多企业研究的重点。

高新型的材料如石墨和纳米碳纤维，经过试验已经证明其导电防辐射能力极佳，不受外在干扰，达到了防辐射防静电的效果，但是现有的技术中，直接将石墨分散到织物纤维中，石墨的分散性不好，容易聚集，所以性能欠佳，另外单纯的纳米碳纤维纺丝成型效果差，均有待改进。

发明内容

本发明提供一种电磁屏蔽复合固体树脂的制备方法，本发明采用在复合固体树脂中添加纳米碳导电纤维材料，所述纳米碳导电纤维材料具有处理后的分散性好的石墨和处理后的纳米碳纤维，具有良好的电磁屏蔽性能，能够容易与复合固体树脂复合在一起，也有相对加强的物理性质；本发明固体树脂可以在熔融加工中直接添加，工艺简单，无需特殊加工和特殊环境。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电磁屏蔽复合固体树脂的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）制备纳米碳导电纤维材料粉体

石墨预处理，在纳米石墨粉中掺入氟化钠，并加入金属催化剂，混匀，在惰性气体保护下在600-650℃加热，加热时间控制在10-15min，将氟化钠固定在纳米石墨粉表面上；

纳米碳纤维预处理，将纳米碳纤维用浓硫酸与高锰酸钾进行混合酸氧化，经超声剧烈搅拌之后，得到羧基化的纳米碳纤维，加入表面处理剂，在150-200℃加热处理10-15min，加入银，在氮气和氦气的混合气体保护下在400-450℃加热30-45min，将银均匀分散在纳米碳纤维内；

将预处理的石墨和预处理的纳米碳纤维置于容器内，用150-250份异丙醇溶解，再加入分散剂、聚苯硫醚、PPS树脂，用强力混合器共混，然后再用超声波分散仪进行超声分散，超声频率为25-30kHz，时间为1-2h，形成均质的纳米碳导电纤维材料溶液；

将得到的纳米碳导电纤维材料溶液与化学共混物进行化学共混，所述化学共混物为聚氯乙烯，所述化学共混物的质量分数占原溶液的25-30％，用静电纺丝法制备出纳米碳导电纤维材料，球磨粉碎得到纳米碳导电纤维材料粉体；

按照如下重量份配料:

环氧树脂 54-66份

聚氨酯树脂 15-19份

苯乙烯丙烯酸共聚物 6-9份

纳米碳导电纤维材料粉体 5-7.5份

光亮剂 0.5-1.5份

增韧剂 0.5-1份；

将所述环氧树脂、聚氨酯树脂和苯乙烯丙烯酸共聚物溶解在二氯甲烷溶剂中，得到高分子溶液；在上述的高分子溶液中缓慢加入纳米碳导电纤维材料粉体、光亮剂和增韧剂，高速搅拌，使纳米碳导电纤维材料粉体、光亮剂和增韧剂充分分散在高分子溶液中；采用减压蒸馏的方法初步去除上述混合物中的溶剂，用萃取剂萃取两次后，再次采用减压蒸馏去除残余溶剂，直至无法检测到溶剂为止，得到固体粉末状混合物；将上述得到的固体粉末状混合物，采用双螺杆挤出机进行熔融造粒，得到电磁屏蔽复合固体树脂。

优选的，在纳米碳导电纤维材料粉体制备过程中，各原料的重量份配比为：石墨6-8份、纳米碳纤维10-15份、聚苯硫醚30-48份、PPS树脂0.5-0.8份、分散剂0.5-1.0份、氟化钠0.05-0.1份、金属催化剂0.1-0.2份、银0.05-0.1份、表面处理剂0.5-1.0份。

具体实施方式

实施例一

石墨预处理，在纳米石墨粉中掺入氟化钠，并加入金属催化剂，混匀，在惰性气体保护下在600℃加热，加热时间控制在10min，将氟化钠固定在纳米石墨粉表面上。