一种具有电磁屏蔽功能的导电COC材料及其制备方法技术

本申请涉及一种具有电磁屏蔽功能的导电COC材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域；方法包括：对碳纤维进行盐酸多巴胺改性，得到第一改性填料；对所述第一改性填料进行四氧化三铁改性，以使所述碳纤维表面复合磁性四氧化三铁，得到第二改性填料；把所述第二改性填料、COC颗粒和炭黑进行混合注塑，得到导电COC材料；通过引入合适的导电填料(碳纤维、炭黑)来提升COC材料制品的电导率满足其导电性能的需求；同时通过对碳纤维进行表面改性复合磁性Fe3O4，利用磁性Fe3O4具有较高的电磁屏蔽能力，来提升COC材料制品的电磁屏蔽性能。来提升COC材料制品的电磁屏蔽性能。来提升COC材料制品的电磁屏蔽性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有电磁屏蔽功能的导电COC材料及其制备方法


[0001]本申请涉及高分子材料
，尤其涉及一种具有电磁屏蔽功能的导电COC材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]环烯烃共聚物(COC)是一种应用广泛的热塑性工程塑料。COC材料凭借其极高的透明性和较低的折射率使其成为应用广泛的光学材料。同时，COC在毫米和亚毫米波长下具有出色的电性能，稳定的低介电常数和介电损耗，在电子通信及柔性线路板领域存在较为广阔的应用空间。
[0003]柔性线路板材料除了要求材质柔软，较低的介电常数(Dk)和较低的损耗因子(Df)，同时对材料的导电性能也提出了严格的要求，甚至对于一些应用于航空航天及军工领域的柔性线路板对COC材料的电磁屏蔽性能也提出挑战。
[0004]COC材料目前常用的成型加工方法有压制成型、挤出成型、注塑成型和压延成型。压制成型是指通过外部压力的作用，将室内的塑料压制结构密实，形成特定形状和尺寸的制品。挤出成型是指塑料在机器料筒内通过高温加热变成粘流态然后经螺杆挤压通过口模成型。注塑成型是指塑料在特定高温环境下塑化成流体，再通过注塑机内通过注射模注入模具中成型。压延成型是指先将塑料在加热条件下融化成流体，然后流体通过辊筒挤压成型。
[0005]针对COC导电性能的改善目前主流的方法是在注塑或挤出成型加工过程中添加一系列的导电填料来增加COC材料制品的导电性能。通过对COC材料加工过程中引入合适的导电填料可以有效提高COC材料制品的导电性能，一定程度上满足该材料在柔性电路板端的应用，但是随着柔性电路板对电磁屏蔽性能的要求的提出，单纯的通过共混导电填料无法满足COC材料制品的电磁屏蔽性能。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种具有电磁屏蔽功能的导电COC材料及其制备方法，以改善COC材料的电磁屏蔽性能。
[0007]第一方面，本申请提供了一种具有电磁屏蔽功能的导电COC材料的制备方法，所述方法包括：
[0008]对碳纤维进行盐酸多巴胺改性，得到第一改性填料；
[0009]对所述第一改性填料进行四氧化三铁改性，以使所述碳纤维表面复合磁性四氧化三铁，得到第二改性填料；
[0010]把所述第二改性填料、COC颗粒和炭黑进行混合注塑，得到导电COC材料。
[0011]作为一种可选的实施方式，所述对碳纤维进行盐酸多巴胺改性，得到第一改性填料，具体包括：
[0012]把三羟甲基氨基甲烷配制成溶液，得到三羟甲基氨基甲烷溶液；
[0013]把所述三羟甲基氨基甲烷溶液、硫酸铜、双氧水和盐酸多巴胺进行混合，得到改性溶液；
[0014]把所述碳纤维浸渍于所述改性溶液中，以对碳纤维进行盐酸多巴胺改性，得到第一改性填料。
[0015]作为一种可选的实施方式，所述碳纤维的长度为1
‑
5mm。
[0016]作为一种可选的实施方式，所述三羟甲基氨基甲烷溶液的pH值为8
‑
9。
[0017]作为一种可选的实施方式，所述三羟甲基氨基甲烷、硫酸铜、双氧水和盐酸多巴胺的质量比为1：(0.05
‑
0.1)：(0.15
‑
0.3)：(0.1
‑
0.5)。
[0018]作为一种可选的实施方式，所述对所述第一改性填料进行四氧化三铁改性，以使所述碳纤维表面复合磁性四氧化三铁，得到第二改性填料，具体包括：
[0019]把所述第一改性填料和氯化铁分散于乙二醇溶液，后与聚乙二醇和醋酸钠进行混合反应，以对所述第一改性填料进行四氧化三铁改性、使所述碳纤维表面复合磁性四氧化三铁，得到第二改性填料。
[0020]作为一种可选的实施方式，所述混合反应的反应温度为180
‑
220℃，所述混合反应的反应时间为8
‑
24h。
[0021]作为一种可选的实施方式，所述第一改性填料和所述氯化铁的质量比为1：(1
‑
8)。
[0022]作为一种可选的实施方式，所述第二改性填料和所述COC颗粒的质量用量关系满足：所述第二改性填料占所述COC颗粒的1％
‑
10％；和/或
[0023]所述炭黑和所述COC颗粒的质量用量关系满足：所述炭黑占所述COC颗粒的占比不大于5％。
[0024]第二方面，本申请提供了一种具有电磁屏蔽功能的导电COC材料，所述导电COC材料采用第一方面所述的具有电磁屏蔽功能的导电COC材料的制备方法制得。
[0025]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0026]本申请实施例提供的该方法，通过引入合适的导电填料(碳纤维、炭黑)来提升COC材料制品的电导率满足其导电性能的需求；同时通过对碳纤维进行表面改性复合磁性Fe3O4，利用磁性Fe3O4具有较高的电磁屏蔽能力，来提升COC材料制品的电磁屏蔽性能。
附图说明
[0027]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本申请实施例提供的方法的流程图。
具体实施方式
[0030]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0032]如图1所示，本申请实施例提供了一种具有电磁屏蔽功能的导电COC材料的制备方法，所述方法包括：
[0033]S0.对碳纤维进行预处理。
[0034]在一些实施例中，所述碳纤维的长度为1
‑
5mm。具体而言，可以为1mm、2mm、3mm、4mm和5mm，优选的，碳纤维的长度为不同长度的，通过搭配不同长度的碳纤维的用量可以实现对磁性四氧化三铁在碳纤维表面的结合量的调控。例如采用5种长度的搭配使用，具体的，各长度为1mm、2mm、3mm、4mm和5mm。
[0035]具体而言，本实施例中，取一定量的短切碳纤维加入乙醇溶液中超声30min后用纯水进行冲洗后烘箱干燥烘干，短切碳纤维的长度1mm、2mm、3mm、4mm和5mm。
[0036]S1.对碳纤维进行盐酸多巴胺改性，得到第一改性填料；
[0037]在一些实施例中，所述对碳纤维进行盐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有电磁屏蔽功能的导电COC材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：对碳纤维进行盐酸多巴胺改性，得到第一改性填料；对所述第一改性填料进行四氧化三铁改性，以使所述碳纤维表面复合磁性四氧化三铁，得到第二改性填料；把所述第二改性填料、COC颗粒和炭黑进行混合注塑，得到导电COC材料。2.根据权利要求1所述的具有电磁屏蔽功能的导电COC材料的制备方法，其特征在于，所述对碳纤维进行盐酸多巴胺改性，得到第一改性填料，具体包括：把三羟甲基氨基甲烷配制成溶液，得到三羟甲基氨基甲烷溶液；把所述三羟甲基氨基甲烷溶液、硫酸铜、双氧水和盐酸多巴胺进行混合，得到改性溶液；把所述碳纤维浸渍于所述改性溶液中，以对碳纤维进行盐酸多巴胺改性，得到第一改性填料。3.根据权利要求2所述的具有电磁屏蔽功能的导电COC材料的制备方法，其特征在于，所述碳纤维的长度为1
‑
5mm。4.根据权利要求2所述的具有电磁屏蔽功能的导电COC材料的制备方法，其特征在于，所述三羟甲基氨基甲烷溶液的pH值为8
‑
9。5.根据权利要求2所述的具有电磁屏蔽功能的导电COC材料的制备方法，其特征在于，所述三羟甲基氨基甲烷、硫酸铜、双氧水和盐酸多巴胺的质量比为1：(0.05
‑
0.1)：(0.15
‑
0.3)：(0.1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐良，于冉，张东宝，乐泽伟，陈荣强，张建，邵彩萍，
申请(专利权)人：宁夏清研高分子新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：