【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料，具体的，涉及一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料。
技术介绍
1、光电线缆是实现现代通信和数据传递的载体，在信息
中有着举足轻重的作用。随着信息技术的飞速发展，生产生活对光电线缆的电磁屏蔽性能提出了更高的要求。目前，设置金属编织网层是增强光电线缆电磁屏蔽性能的常用方法。但金属编织网具有易被腐蚀、屏蔽效果不易控制、加工工序繁琐和线材整体圆整度不高等缺陷。碳纤维具有良好的导电能力，可用来制备电磁屏蔽复合材料。制备碳纤维电磁屏蔽复合材料成为了一种取代金属编织网屏蔽层的新型开发策略。
2、碳纤维电磁屏蔽复合材料在具有优良的电磁屏蔽性能的同时，还应当具有良好的阻燃性和力学性能。然而，一般情况下，碳纤维电磁屏蔽复合材料中填料的比例较大，这导致碳纤维电磁屏蔽复合材料在燃烧时往往出现碳层裂缝，大大降低了阻燃性能。此外，较多的填料也会降低碳纤维电磁屏蔽复合材料的熔融流动性能，对碳纤维电磁屏蔽复合材料的力学性能造成很大冲击。因此，研发一种力学性能优良、阻燃性能优异和电磁屏蔽性能良好的碳纤维电磁屏蔽复合材料具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，包括由外至内依次设置的阻燃层和电磁屏蔽层；
2、所述阻燃层的原料包括以下重量份的组分：聚乙烯40~60份、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物20~30份、氢化石油树脂20~30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10~20份、聚丙烯酰胺10~20份、阻燃
3、所述电磁屏蔽层的原料包括以下重量份的组分：聚乙烯30~60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20~30份、乙烯-乙烯醇共聚物10~20份、碳纤维20~30份、铜粉10~20份。
4、作为进一步的技术方案，所述铜粉为聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉，所述聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉的制备方法为：将聚乙烯醇缩丁醛溶于丙酮中，混合均匀，加入铜粉，分散均匀，浓缩固化，破碎粉磨，得到所述聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉。
5、作为进一步的技术方案，所述聚乙烯醇缩丁醛与铜粉的质量比为1:4~2:3。
6、当聚乙烯醇缩丁醛与铜粉的质量比为1:4~2:3时，能进一步增强碳纤维电磁屏蔽复合材料的电磁屏蔽能力。
7、作为进一步的技术方案，所述聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉的比表面积为200~300m2/kg。
8、当聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉的比表面积为200~300m2/kg时，聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉能更好地附着于碳纤维表面，并且更有利于铜粉和碳纤维在电磁屏蔽层中的分散，从而进一步增强碳纤维电磁屏蔽复合材料的电磁屏蔽能力。
9、作为进一步的技术方案，所述阻燃剂由质量比为80:10:5:3:2的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、聚磷酸铵和三聚氰胺氰尿酸盐混合而成。
10、由无机有机混合而成的阻燃剂能更好地增强碳纤维电磁屏蔽复合材料的阻燃性能。
11、作为进一步的技术方案，所述加工助剂由质量比为2:1:1:1的聚乙烯蜡、硅酮母粒、抗氧剂1010和抗氧剂168混合而成。
12、加工助剂的加入，有益于提高阻燃层的稳定性，延长碳纤维电磁屏蔽复合材料的使用寿命。
13、作为进一步的技术方案，所述电磁屏蔽层的厚度为0.42~1mm。
14、本专利技术还提出所述可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：
15、s1、造粒：将阻燃层的原料混合均匀，经密炼、第一挤出、第一造粒后，得到阻燃层颗粒，将电磁屏蔽层的原料混合均匀，经第二挤出、第二造粒后，得到电磁屏蔽层颗粒；
16、s2、碳纤维电磁屏蔽复合材料的制备：将所述阻燃层颗粒作为外层材料、所述电磁屏蔽层颗粒作为内层材料，双层共挤，得到碳纤维电磁屏蔽复合材料。
17、作为进一步的技术方案，步骤s1中，所述密炼时，温度为150~165℃。
18、作为进一步的技术方案，步骤s1中，所述第一挤出时，挤出温度为100~150℃；
19、所述第二挤出时，挤出温度为130~190℃。
20、作为进一步的技术方案，步骤s2中，所述双层共挤时，阻燃层的挤出温度为120~170℃；
21、电磁屏蔽层的挤出温度为140~180℃。
22、本专利技术还提出所述可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料在光电线缆中的应用。
23、本专利技术的工作原理及有益效果为：
24、1、本专利技术中，碳纤维电磁屏蔽复合材料包括由外至内依次设置的阻燃层和电磁屏蔽层，其中：
25、（1）电磁屏蔽层中的乙烯-乙烯醇共聚物可以与阻燃层中的聚丙烯酰胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物形成交联，提高电磁屏蔽层和阻燃层的结合能力，这有助于从整体增强碳纤维电磁屏蔽复合材料的拉伸强度和断裂伸长率；
26、（2）阻燃层中的聚丙烯酰胺可提高阻燃剂在阻燃层中的分散，增强阻燃效果；
27、（3）电磁屏蔽层中的铜粉和碳纤维可以增强电磁屏蔽层的导电能力，从而增强碳纤维电磁屏蔽复合材料的电磁屏蔽能力。
28、2、本专利技术中，通过聚乙烯醇缩丁醛对铜粉进行表面改性既有利于增强铜粉在碳纤维表面的附着能力，又能促进铜粉和碳纤维在电磁屏蔽层中的分散，从而进一步增强碳纤维电磁屏蔽复合材料的电磁屏蔽能力。
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1.一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，其特征在于，包括由外至内依次设置的阻燃层和电磁屏蔽层；
2.根据权利要求1所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述铜粉为聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉，所述聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉的制备方法为：将聚乙烯醇缩丁醛溶于丙酮中，混合均匀，加入铜粉，分散均匀，浓缩固化，破碎粉磨，得到所述聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉。
3.根据权利要求2所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述聚乙烯醇缩丁醛与铜粉的质量比为1:4~2:3。
4.根据权利要求2所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉的比表面积为200~300m2/kg。
5.根据权利要求1所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述阻燃剂由质量比为80:10:5:3:2的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、聚磷酸铵和三聚氰胺氰尿酸盐混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述
7.一种如权利要求1~6任意一项所述的可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一挤出时，挤出温度为100~150℃；
9.根据权利要求7所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述双层共挤时，阻燃层的挤出温度为120~170℃；
10.根据权利要求1~6任意一项所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料或权利要求7~9任意一项所述制备方法得到的碳纤维电磁屏蔽复合材料在光电线缆中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，其特征在于，包括由外至内依次设置的阻燃层和电磁屏蔽层；
2.根据权利要求1所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述铜粉为聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉，所述聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉的制备方法为：将聚乙烯醇缩丁醛溶于丙酮中，混合均匀，加入铜粉，分散均匀，浓缩固化，破碎粉磨，得到所述聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉。
3.根据权利要求2所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述聚乙烯醇缩丁醛与铜粉的质量比为1:4~2:3。
4.根据权利要求2所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述聚乙烯醇缩丁醛改性铜粉的比表面积为200~300m2/kg。
5.根据权利要求1所述的一种可应用于光电线缆的碳纤维电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述阻燃剂由质量比为80:10:5:3:2的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、聚磷酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟强，杜敬亮，申亚慧，尹会凯，李兴旺，
申请(专利权)人：河北尚华新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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