一种高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料及其制备方法，特点是由以下原料及其重量份数组成：石墨烯0.5‑2.5份、碳纳米纤维0.5‑2.5份、分散剂3份、N‑甲基吡咯烷酮100份、对苯二甲酸47.84‑49.92份、壬二胺44.16‑46.08份和AS纯树脂30份，其制备方法步骤如下：先将石墨烯、碳纳米纤维复配，加入分散剂经研磨得纳米碳材料复配体；然后超声震荡分散在N‑甲基吡咯烷酮中，分别加入对苯二甲酸和壬二胺进行高速搅拌经原位聚合反应制得复合材料PA9T；将得到的复合材料PA9T与AS在高混机中共混得到PC/PA9T复合材料，优点是高光泽度、耐高温、耐摩擦、抗辐射。

【技术实现步骤摘要】
一种高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，尤其是涉及一种高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料及其制备方法。
技术介绍
PA9T(聚酰胺9T)是一种从原料单体开发出来的熔点为306℃的聚酰胺类工程塑料。具有卓越的耐热性、耐药品性、耐摩擦性的成形材料。与标准尼龙相比，在更高的温度下仍然保持有效的强度和韧性，热稳定性极高，吸水率为标准尼龙的40％以下，出色的性能使之广泛用于电子电气等市场。然而，在满足人们生活需求的同时，因所使用材料外观光泽度差、本身不具备电磁屏蔽功能，使得电磁波在人们日常生活中广泛存在，造成了电磁污染、电磁干扰、泄密等棘手问题，妨碍了电子信息工业稳定发展。有效解决这一问题的方案，是研发出能够吸收特定频段电磁波的材料，因此吸波材料在民事领域具有广泛的应用前景。AS代表丙烯腈-苯乙烯树脂,用于壶、杯、奶瓶等,透明度、安全性高、耐摔，不耐用。石墨烯是一种由碳原子sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学、力学特性，被认为是一种未来革命性的材料。碳纳米纤维是由多层石墨片卷曲而成的纤维状纳米碳材料，具有较高的结晶取向度、较好的导电导热性能。目前，国内外还没关于将石墨烯和碳纳米纤维复合到AS/PA9T材料中的相关研究报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有优异的力学性能基础上，还具有高光泽度，能够吸收特定频段电磁波，达到电磁屏蔽作用的高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料及其制备方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料，由以下原料及其重量份数组成：石墨烯0.5-2.5份、碳纳米纤维0.5-2.5份、分散剂3份、N-甲基吡咯烷酮100份、对苯二甲酸47.84-49.92份、壬二胺44.16-46.08份和AS纯树脂30份。上述高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将石墨烯和碳纳米纤维混合后，加入分散剂，经研磨得纳米碳材料复配体；(2)将纳米碳材料复配体超声激荡分散在N-甲基吡咯烷酮中，然后加入对苯二甲酸和壬二胺进行高速搅拌，经原位聚合反应一段时间后，脱水缩聚生成PA9T复合材料；(3)将PA9T复合材料与干燥AS纯树脂共混，经挤出机挤出切粒，得到AS/PA9T复合材料，其中各原料及其具体重量份数如下：石墨烯0.5-2.5份、碳纳米纤维0.5-2.5份、分散剂3份、N-甲基吡咯烷酮100份、对苯二甲酸47.84-49.92份、壬二胺44.16-46.08份和AS纯树脂30份。步骤(1)中所述的石墨烯为纯石墨烯粉体，层数为1-10层，比表面积为100-2000m2/g；所述的碳纳米纤维为纯碳纳米纤维，其直径为10-500nm；所述的分散剂为N-甲基吡咯烷酮、DMF、DMA、工业级白油、EBS、硬脂酸锌、乙醇和苯乙烯中的一种或几种。步骤(2)中所述的超声激荡分散具体为大功率超声和高速搅拌的组合方式，所述的超声功率为500-2000w，搅拌速度为500-2000r/min，分散时间为10-20分钟。步骤(2)中所述的脱水缩聚过程为将聚合物放置在120℃的烘箱中处理4小时。步骤(3)中所述的挤出机的长径比为45，温度为280-330℃，螺杆转速为450r/min。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术一种高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料及其制备方法，将石墨烯与碳纳米纤维进行复配，并与适量的分散剂进行研磨处理，使得石墨烯和碳纳米纤维达到良好的复配效果，而不是简单的共混，更有利于石墨烯与碳纳米纤维互相穿插于AS/PA9T复合体重形成网状结构，各成分相互协同，进一步增强AS/PA9T复合体的抗拉伸、抗冲击和抗弯曲强度。采用原位聚合和熔融共混相配合的方法，可以使石墨烯与碳纳米纤维在聚合物基体中有效分散，纳米碳材料能够在聚合物基体中均匀分散是能够得到性能优异复合体材料的前提。这是单一原位聚合法或溶液共混法或熔融共混法很难达到的，从而实现石墨烯/碳纳米纤维/聚合物基体AS/PA9T间的良好物理、化学结合作用进一步增强AS/PA9T复合体的强度、高光泽度和抗辐射性。综上所述，本专利技术一种高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料及其制备方法，采用纳米碳材料的复配体，由于其本身在基体中起到极佳的分散和相容作用，从而制备出高性能、适合工业化大规模生产的AS/PA9T复合材料。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。一、具体实施例实施例1一种高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料，由以下原料及其重量份数组成：石墨烯0.5份、碳纳米纤维0.5份、分散剂3份、对苯二甲酸49.92份、壬二胺46.08份和AS纯树脂30份，其制备方法包括以下步骤：(1)将0.5重量份的层数为1层、比表面积为100m2/g的石墨烯粉体与0.5重量份直径为10nm的碳纳米纤维混合后，加入分散剂N-甲基吡咯烷酮、EBS和硬脂酸锌各1重量份进行研磨处理，得纳米碳材料复配体；(2)在氮气保护下，将纳米碳材料复配体超声震荡分散在100重量份的N-甲基吡咯烷酮中后，加入49.92重量份的对苯二甲酸和46.08重量份的壬二胺，室温下高速搅拌进行原位聚合反应，聚合物沉淀析出，将聚合物放置在120℃烘箱中4小时后，得到PA9T复合材料，其中超声功率为500w，搅拌速度为500r/min，分散时间为10分钟；(3)将PA9T复合材料与30份干燥AS纯树脂共混，经挤出机挤出切粒，得到AS/PA9T复合材料，烘干并注塑，其中挤出机长径比为45，温度为280-330℃，螺杆转速为450r/min，注塑机料筒温度为310-320℃，模具温度为130-140℃，注塑温度为290-300℃，注塑压力为70-80Mpa，背压为2-5Mpa注塑制备所需测试样条。实施例2一种高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料，由以下原料及其重量份数组成：石墨烯1份、碳纳米纤维1份、分散剂3份、对苯二甲酸49.40份、壬二胺45.6份和AS纯树脂30份，其制备方法包括以下步骤：(1)将1重量份的层数为10层、比表面积为2000m2/g的石墨烯粉体与1重量份直径为500nm的碳纳米纤维混合后，加入分散剂DMF、EBS和硬脂酸锌各1重量份进行研磨处理，得纳米碳材料复配体；(2)在氮气保护下，将纳米碳材料复配体超声震荡分散在100重量份的N-甲基吡咯烷酮中后，加入49.40重量份的对苯二甲酸和45.60重量份的壬二胺，室温下高速搅拌进行原位聚合反应，聚合物沉淀析出，将聚合物放置在120℃烘箱中4小时后，得到PA9T复合材料，其中超声功率为2000w，搅拌速度为2000r/min，分散时间为20分钟；(3)将PA9T复合材料与30份干燥AS纯树脂共混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料，其特征在于由以下原料及其重量份数组成：石墨烯0.5-2.5份、碳纳米纤维0.5-2.5份、分散剂3份、N-甲基吡咯烷酮100份、对苯二甲酸47.84-49.92份、壬二胺44.16-46.08份和AS纯树脂30份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料，其特征在于由以下原料及其重量份数组成：石墨烯0.5-2.5份、碳纳米纤维0.5-2.5份、分散剂3份、N-甲基吡咯烷酮100份、对苯二甲酸47.84-49.92份、壬二胺44.16-46.08份和AS纯树脂30份。


2.一种权利要求1所述的高光且具备电磁屏蔽功能的AS/PA9T复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将石墨烯和碳纳米纤维混合后，加入分散剂，经研磨得纳米碳材料复配体；
(2)将纳米碳材料复配体超声激荡分散在N-甲基吡咯烷酮中，然后加入对苯二甲酸和壬二胺进行高速搅拌，经原位聚合反应一段时间后，脱水缩聚生成PA9T复合材料；
(3)将PA9T复合材料与干燥AS纯树脂共混，经挤出机挤出切粒，得到AS/PA9T复合材料，其中各原料及其具体重量份数如下：石墨烯0.5-2.5份、碳纳米纤维0.5-2.5份、分散剂3份、N-甲基吡咯烷酮100份、对苯二甲酸47.84-49.92份、壬二胺44.16-46.08份和AS纯树脂30份。


3.根据权利要求2所述的一种高光且具备电...

【专利技术属性】
技术研发人员：童光辉，付绪兵，厉勇，王仕新，张羽，
申请(专利权)人：宁波墨西科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33