一种具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料及其制备方法，包括以下重量份原材料制备而成：30‑60份的聚碳酸酯，5‑15份的二甲基乙基甲醇，5‑15份的聚吡咯，2‑5份的领苯二甲酸，0.1‑0.5份的碳纤维，0.5‑2份的铝酸钙，0.5‑1份的氧化铋，1‑3份的偶联剂，1‑5份的交联剂；本发明专利技术复合材料具有电场屏蔽效果好，力学性能高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料及其制备方法
本专利技术涉及屏蔽材料领域，具体涉及一种具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着电子行业的迅猛发展、各种行业用和民用的电子器件及设备的日益增加，使电磁信号充斥着人类活动空间。由于电子线路和元件的集成化、微型化、数字化和轻量化，所使用的电流为微弱电流，其控制讯号的功率与外部电磁波噪音的功率接近，容易造成误动、声音及图像障碍等。另一方面，这些电子产品本身也向外发射不同频率的电磁波，同样会给在附近运行的电子计算机以及其它通讯或电器设备等造成干扰。对于机要用电子设备，除了防止外界电磁波对其工作产生干扰外，还要防止其本身可能导致泄密的电磁波向外泄漏。对于那些复杂的强干扰环境，例如飞机、舰艇的仪器仪表仓等，电子设备高度集中、功率大、频段宽、灵敏度高、但空间却小，所有这些都造成了复杂的电磁噪声环境，如果处理不好，将会导致设备的不稳或失灵。因此，消除或减轻电磁干扰显得越来越重要，而电磁屏蔽是实现该目的的有效手段。人们已进行了许多以赋予树脂组合物导电性的尝试，从而使用该组合物以允许车辆和各种电子装置、电子器件或电缆表现出EMI屏蔽性能等。已有的导电树脂组合物一般通过将导电添加剂如碳黑、碳纤维、金属粉末、金属包被的无机粉末或金属纤维与聚合物混合制得。然而，只要没有加入足够量的导电添加剂，就很难获得具有足够理想的导电性的导电树脂组合物。并且，在使用碳材料如碳黑、碳纤维等的聚合物复合物的情况中，输入大量无机材料，导致树脂硬度较高、表面粗糙度较高以及物理性质劣化，因此难以实现期望的高导电性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有聚合物屏蔽层材料存在的屏蔽效果差、力学性能差的缺陷，提供一种具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料及其制备方法；本专利技术利用高分子的交联和有机-无机杂化原理，使复合材料具有屏蔽效果好，力学性能好的优点，促进了电缆在更多环境中的使用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料，包括以下重量份原材料制备而成：30-60份的聚碳酸酯，5-15份的二甲基乙基甲醇，5-15份的聚吡咯，2-5份的领苯二甲酸，0.1-0.5份的碳纤维，0.5-2份的铝酸钙，0.5-1份的氧化铋，1-3份的偶联剂，1-5份的交联剂。一种具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料，利用多种有机物的相互交联聚合，形成结构稳定，耐高温的高分子三维网络结构，同时在三维网络结构中杂化不同屏蔽材料，形成高效屏蔽层，对电场的屏蔽作用增强；同时，三维网络结构使聚合物力学性能增加，环境适应性更强；该复合材料使用范围更大，有利于电缆行业的发展。优选的，其中所述的聚碳酸酯聚合度为100-500。优选的，其中所述的聚吡咯聚合度为40-80。优选的，其中所述的碳纤维的直径为2-10nm，长度为20-100nm，碳纤维的直径和长度太大或太小，均不利于高效屏蔽层的建立。优选的，其中所述的铝酸钙的粒径为20-60，铝酸钙的粒径太大或太小，均不利于高效屏蔽层的建立。优选的，其中所述的氧化铋的粒径为20-50，氧化铋的粒径太大或太小，均不利于高效屏蔽层的建立。优选的，其中所述的偶联剂为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂对屏蔽材料的偶联效果最好。优选的，所述一种具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料，包括以下重量份原材料制备而成：40-50份的聚碳酸酯，5-10份的二甲基乙基甲醇，10-15份的聚吡咯，2-3份的领苯二甲酸，0.1-0.3份的碳纤维，0.5-1份的铝酸钙，0.8-1份的氧化铋，1-2份的偶联剂、2-3份的交联剂。为了实现上述专利技术目的，进一步的，本专利技术提供了一种具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将碳纤维、铝酸钙、氧化铋分散在二甲基乙基甲醇中形成悬浮液；（2）将步骤1得到的悬浮液与领苯二甲酸、偶联剂进行酯化、偶联反应，得混合物；（3）将步骤2得到的混合物与聚碳酸酯，聚吡咯，交联剂混合后进行交联反应，得具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料。一种具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料的制备方法，先将屏蔽材料通过二甲基乙基甲醇均匀分散开，再利用酯化反应和偶联剂将合成的酯与屏蔽材料偶联，形成混合物，从而使屏蔽材料均匀规则的排列分散在三维网络结构中，不会团聚，并形成高效屏蔽层，对电场的屏蔽作用增强；最后通过与其它高分子材料的交联，形成了具有三维网络结构的具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料，使聚合物力学性能增加；该具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料的制备方法简单、稳定、可靠，适合具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料的大规模、工业化生产。优选的，所述酯化反应温度为150-190℃，反应温度过高，反应剧烈，控制困难，反应温度过低，反应速度慢，生产周期长。优选的，所述酯化反应时间为2-5h，反应时间过长，生产周期长，效率低，反应时间过短，反应不完全，产品性能降低。优选的，所述交联反应温度为200-250℃，交联温度过高，交联过渡，形成的三维网络结构不规则，产品性能降低，交联温度过低，反应时间太长，生产周期长。优选的，所述交联反应的时间为1-3h，反应时间过长，生产周期长，效率低，反应时间过短，反应不完全，产品性能降低。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料含有三维网络结构和高效屏蔽层，具有更高的电场屏蔽效果和更高的力学性能。2、本专利技术具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料的制备方法先通过酯化和杂化，再利用交联，将屏蔽材料均分散在三维网络结构体系中，并行成高效屏蔽层结构，从而增加了复合材料的屏蔽效果和力学性能。3、本专利技术具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料的制备方法简单、稳定、可靠，适合具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料的大规模、工业化生产。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1（1）将0.3重量份的碳纤维、1重量份的铝酸钙、0.8重量份的氧化铋分散在10重量份的二甲基乙基甲醇中形成溶液；（2）将步骤1得到的溶液与3重量份的领苯二甲酸、2重量份的硅烷偶联剂在150℃的条件下进行酯化、偶联反应5h，得混合物；（3）将步骤2得到的混合物与40重量份的聚合度为200的聚碳酸酯，10重量份的聚合度为40的聚吡咯，2重量份的交联剂混合后在200℃的温度下进行交联反应3h，得具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料。实施例2（1）将0.1重量份的碳纤维、0.5重量份的铝酸钙、1重量份的氧化铋分散在5重量份的二甲基乙基甲醇中形成溶液；（2）将步骤1得到的溶液与2重量份的领苯二甲酸、1重量份的偶联剂在190℃的温度下进行酯化、偶联反应2h，得混合物；（3）将步骤2得到的混合物与50重量份的聚合度为500的聚碳酸酯，10重量份的聚合度为80的聚吡咯，3重量份的交联剂混合后在250℃的温度下进行交联反应1h，得具有屏蔽效果的聚碳酸酯复合材料。实施例3（1）将0.1重量份的碳纤维、2重量份的铝酸钙、0.5重量份的氧化铋分散在5重量份的二甲基乙基甲醇中形成溶液；（2）将步骤1得到的溶液与5重量份的领苯二甲酸、1重量份的偶联剂进行酯化、偶联反应，得混合物；（3）将步骤2得到的混合物与30重量份的聚碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚碳酸酯复合材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备而成：30‑60份的聚碳酸酯，5‑15份的二甲基乙基甲醇，5‑15份的聚吡咯，2‑5份的领苯二甲酸，0.1‑0.5份的碳纤维，0.5‑2份的铝酸钙，0.5‑1份的氧化铋，1‑3份的偶联剂，1‑5份的交联剂。

【技术特征摘要】
1.一种聚碳酸酯复合材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备而成：30-60份的聚碳酸酯，5-15份的二甲基乙基甲醇，5-15份的聚吡咯，2-5份的领苯二甲酸，0.1-0.5份的碳纤维，0.5-2份的铝酸钙，0.5-1份的氧化铋，1-3份的偶联剂，1-5份的交联剂。2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备而成：40-50份的聚碳酸酯，5-10份的二甲基乙基甲醇，10-15份的聚吡咯，2-3份的领苯二甲酸，0.1-0.3份的碳纤维，0.5-1份的铝酸钙，0.8-1份的氧化铋，1-2份的偶联剂、2-3份的交联剂。3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯聚合度为100-500。4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚吡咯聚合度为40-80。5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸥，
申请(专利权)人：成都善水天下科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51