一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料，包括表层和芯层；其制备方法：S100、按照重量百分比称取表层和芯层的组分原料；S200、将称取好的电磁屏蔽剂喷涂到木质纤维表面，再将涂有电磁屏蔽剂的木质纤维与聚氯乙烯树脂、环保稳定剂、润滑剂、偶联剂混合后，干燥，得到表层混合物；S300、将芯层组分中的聚氯乙烯树脂、木质纤维、碳酸钙、环保稳定剂、偶联剂、发泡剂和发泡调节剂混合后，干燥，得到芯层混合物；S400、将表层混合物和芯层混合物分别置于不同的挤出机料斗中，使原料熔融塑化，熔融塑化后的产物同步通过模具挤出定型；S500、最后依次冷却、定型、切割，制成木塑复合材料，本发明专利技术提高木塑复合材料的电磁屏蔽效能和材料整体的强度。

A kind of electromagnetic shielding co-extrusion wood-plastic composite and its preparation method

The invention discloses an electromagnetic shielding co-extrusion wood-plastic composite material, which comprises a surface layer and a core layer; its preparation method includes: S100, weighing the component raw materials of the surface layer and the core layer according to the weight percentage; S200, spraying the weighted electromagnetic shielding agent onto the surface of the wood fiber, and then mixing the wood fiber coated with the electromagnetic shielding agent with polyvinyl chloride resin, environmental protection stabilizer, lubricant and coupling agent. After mixing, drying, the surface mixture is obtained; S300, after mixing the PVC resin, wood fiber, calcium carbonate, environmental stabilizer, coupling agent, foaming agent and foaming regulator in the core component, drying, the core mixture is obtained; S400, the surface mixture and the core mixture are placed in different extruder hoppers, respectively, to melt and plasticize the raw materials, after melting and plasticizing. The product is extruded and shaped synchronously through the die; S500 is cooled, finalized and cut sequentially to make wood-plastic composite material. The invention improves the electromagnetic shielding efficiency of the wood-plastic composite material and the overall strength of the material.

【技术实现步骤摘要】
一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料及其制备方法
本专利技术涉及木塑复合材料领域，具体为一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着无线通讯技术的飞速发展，电磁干扰，电磁信息泄露，电磁环境污染等问题也变得越来越严重。目前，几乎所有的电子和电器设备都不可避免的受到电信号和磁信号的干扰。因此，电磁干扰的问题受到广泛的关注，电磁屏蔽材料的研究也成为一个热点，对于国民经济的可持续发展战略具有重要的意义。相对于传统的金属类屏蔽材料，目前的电磁屏蔽材料向着轻、薄、易加工的方向发展，以适应微电子工业中无源器件的发展。目前，国内外电磁屏蔽木塑复合材料方法主要采用在整个木塑复合材料体系内添加导电颗粒，如银、铜或碳纳米管、石墨烯等，通过在聚合物基体内形成导电通路来提高聚合物的导电性，从而提高木塑复合材料的电磁屏蔽效能。目前共挤技术也常常应用在电磁屏蔽木塑复合材料的生产过程中。共挤技术是一种使用两台或两台以上挤出机通过一个复合共挤机头联合在一起，挤出机分别供给不同的熔融物料，并在复合机头内汇合后连续挤出多层复合产品，从而实现通过不同的表层与芯层材料的融合，为木塑复合材料提供不同的性能。芯层往往提供力学性能，以普通木塑或高填充量木质纤维的木塑为主，表层则通过添加不同的助剂赋予木塑复合材料不同的功能。通过表芯层结构的设计和组分的变化可以赋予木塑复合材料不同的功能。木塑复合材料是利用林业三剩物和高分子树脂熔融共混制备的绿色复合材料。因此，采用共挤法制备电磁屏蔽木塑复合材料，不但可以拓展木塑复合材料的应用领域，而且可以提高产品的附加值，具有较高的环保效益和经济效益。但是，现有的电磁屏蔽木塑复合材料的生产存在以下缺陷：(1)由于导电颗粒需在整个体系内分散，故添加量大，生产成本高；(2)导电颗粒在整个体系内的分散性差、相容性差，电磁屏蔽效果不佳，且反射损耗太大，容易造成二次电磁干扰。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足，本专利技术提供一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料及其制备方法，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料，包括表层和芯层，所述表层为电磁屏蔽木塑复合材料层，所述芯层为木塑复合材料层；所述电磁屏蔽木塑复合材料层的组分按重量百分比计包括：聚氯乙烯树脂30～50％、木质纤维15～20％、电磁屏蔽剂10～20％、环保稳定剂2～6％、润滑剂1～2％、偶联剂2～3％、加工助剂1～3％，所述表层的各个组分的重量百分比之和为100％；所述木塑复合材料层的组分按重量百分比计包括：聚氯乙烯树脂30～45％、木质纤维10～20％、碳酸钙10～20％、环保稳定剂2～6％、润滑剂2～3％、偶联剂2～4％，发泡剂3～5％、发泡调节剂4～10％，所述芯层的组分的重量百分比之和为100％。进一步地，所述电磁屏蔽木塑复合材料层的厚度为0.8mm～2.0mm；所述木塑复合材料层的厚度为8mm～40mm。进一步地，所述电磁屏蔽木塑复合材料层和木塑复合材料层的木质纤维均为木材、稻秸、麦秸、锯末和稻壳中的任意一种或者几种的混合物，粒径为80～150目。进一步地，所述电磁屏蔽木塑复合材料层的电磁屏蔽剂是纳米晶态纤维素/石墨烯胶体、纳米晶态纤维素/碳纳米管胶体、纳米晶态纤维素/导电石墨胶体和纳米晶态纤维素/炭黑胶体中的任意一种或者几种的混合物，所述电磁屏蔽剂中胶体的质量分数为30～45％。进一步地，所述电磁屏蔽木塑复合材料层和木塑复合材料层的润滑剂均为硬脂酸和石蜡中的任意一种或者两种的混合物；所述电磁屏蔽木塑复合材料层和木塑复合材料层的偶联剂均为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、硅皖偶联剂和铝酸酯偶联剂中的任意一种或者几种的混合物。进一步地，所述电磁屏蔽木塑复合材料层的加工助剂是ACR树脂；所述木塑复合材料层的发泡剂是AC发泡剂或碳酸氢钠发泡剂中的一种；所述木塑复合材料层的发泡调节剂为丙烯酸酯类聚合物。另外，本专利技术还提供了一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：S100、按照重量百分比称取表层和芯层的组分原料；S200、将称取好的电磁屏蔽剂喷涂到木质纤维表面，再将涂有电磁屏蔽剂的木质纤维与聚氯乙烯树脂、环保稳定剂、润滑剂、偶联剂混合后，干燥，得到表层混合物；S300、将芯层组分中的聚氯乙烯树脂、木质纤维、碳酸钙、环保稳定剂、偶联剂、发泡剂和发泡调节剂混合后，干燥，得到芯层混合物；S400、将表层混合物和芯层混合物分别置于不同的挤出机料斗中，使原料熔融塑化，熔融塑化后的产物同步通过模具挤出定型；S500、最后依次通过牵引方式冷却、定型、切割，制成表面共挤无卤阻燃木塑复合材料。进一步地，所述步骤S200中干燥温度为105～120℃，干燥时间为2～4h；所述步骤S300中干燥温度为105～110℃，干燥时间为2～3h。进一步地，所述表层混合物置于单螺杆挤出机中，所述单螺杆挤出机的机筒温度为160～240℃，螺杆转速为5～10r/min；所述芯层混合物置于双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的机筒温度为180～220℃，螺杆转速是4～8r/min。进一步地，在表层混合物和芯层混合物的挤出过程中，均采用强制加料的方式进行加料，并且在单螺杆挤出的时，逐步对螺杆的转速进行点试，再通过点试确定转速之后呈周期性的调整螺杆的转速。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将木塑复合材料设计为表芯层结构，表层为电磁屏蔽处理的电磁屏蔽木塑复合材料层，芯层为普通木塑复合材料层，然后利用共挤技术同步挤出定型，制成表面电磁屏蔽木塑复合材料，通过对材料结构的设计和制备方法的改进，提高木塑复合材料的电磁屏蔽效能和材料整体的强度，同时降低电磁屏蔽木塑复合材料的生产成本。附图说明图1为本专利技术的制备方法流程框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料，包括表层和芯层，表层为电磁屏蔽木塑复合材料层，其厚度为0.8mm～2.0mm。芯层为木塑复合材料层，其厚度为8mm～40mm。电磁屏蔽木塑复合材料层的组分按重量百分比计包括：聚氯乙烯树脂30～50％、木质纤维15～20％、电磁屏蔽剂10～20％、环保稳定剂2～6％、润滑剂1～2％、偶联剂2～3％、加工助剂1～3％、表层的各个组分的重量百分比之和为100％；木塑复合材料层的组分按重量百分比计包括：聚氯乙烯树脂30～45％、木质纤维10～20％、碳酸钙10～20％、环保稳定剂2～6％、润滑剂2～3％、偶联剂2～4％、发泡剂3～5％、发泡调节剂4～10％、芯层的组分的重量百分比之和为100％。电磁屏蔽木塑复合材料层和木塑复合材料层的木质纤维均为木材、稻秸、麦秸、锯末和稻壳中的任意一种或者几种的混合物，粒径为80～150目。电磁屏蔽木塑复合材料层的电磁屏蔽剂是纳米晶态纤维素/石墨烯胶体、纳米晶态纤维素/碳纳米管胶体、纳米晶态纤维素/导电石墨胶体和纳米晶态纤维素/炭黑胶体中的任意一种或者几种的混合物，电磁屏蔽剂中胶体的质量分数为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料，其特征在于，包括表层和芯层，所述表层为电磁屏蔽木塑复合材料层，所述芯层为木塑复合材料层；所述电磁屏蔽木塑复合材料层的组分按重量百分比计包括：聚氯乙烯树脂30～50％、木质纤维15～20％、电磁屏蔽剂10～20％、环保稳定剂2～6％、润滑剂1～2％、偶联剂2～3％、加工助剂1～3％，所述表层的各个组分的重量百分比之和为100％；所述木塑复合材料层的组分按重量百分比计包括：聚氯乙烯树脂30～45％、木质纤维10～20％、碳酸钙10～20％、环保稳定剂2～6％、润滑剂2～3％、偶联剂2～4％，发泡剂3～5％、发泡调节剂4～10％，所述芯层的组分的重量百分比之和为100％。

【技术特征摘要】
1.一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料，其特征在于，包括表层和芯层，所述表层为电磁屏蔽木塑复合材料层，所述芯层为木塑复合材料层；所述电磁屏蔽木塑复合材料层的组分按重量百分比计包括：聚氯乙烯树脂30～50％、木质纤维15～20％、电磁屏蔽剂10～20％、环保稳定剂2～6％、润滑剂1～2％、偶联剂2～3％、加工助剂1～3％，所述表层的各个组分的重量百分比之和为100％；所述木塑复合材料层的组分按重量百分比计包括：聚氯乙烯树脂30～45％、木质纤维10～20％、碳酸钙10～20％、环保稳定剂2～6％、润滑剂2～3％、偶联剂2～4％，发泡剂3～5％、发泡调节剂4～10％，所述芯层的组分的重量百分比之和为100％。2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料，其特征在于，所述电磁屏蔽木塑复合材料层的厚度为0.8mm～2.0mm；所述木塑复合材料层的厚度为8mm～40mm。3.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料，其特征在于，所述电磁屏蔽木塑复合材料层和木塑复合材料层的木质纤维均为木材、稻秸、麦秸、锯末和稻壳中的任意一种或者几种的混合物，粒径为80～150目。4.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料，其特征在于，所述电磁屏蔽木塑复合材料层的电磁屏蔽剂是纳米晶态纤维素/石墨烯胶体、纳米晶态纤维素/碳纳米管胶体、纳米晶态纤维素/导电石墨胶体和纳米晶态纤维素/炭黑胶体中的任意一种或者几种的混合物，所述电磁屏蔽剂中胶体的质量分数为30～45％。5.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽共挤木塑复合材料，其特征在于，所述电磁屏蔽木塑复合材料层和木塑复合材料层的润滑剂均为硬脂酸和石蜡中的任意一种或者两种的混合物；所述电磁屏蔽木塑复合材料层和木塑复合材料层的偶联剂均为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、硅皖偶联剂和铝酸酯偶联剂中的任意一种或者几种的混合物。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵悦英，杨明，李冲，王振，化明志，张康乐，
申请(专利权)人：山东霞光集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37