[发明专利]一种具有吸波功能的聚苯胺和碳纤维毡复合屏蔽材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明一种具有吸波功能的聚苯胺和碳纤维毡复合屏蔽材料及其制备方法属于聚苯胺复合屏蔽材料技术领域。

背景技术

当前所采用的电磁屏蔽材料主要是由金属壳体组成。由于金属壳体的全反射特性，导致车载、机载电磁屏蔽壳体内部电磁环境恶化。反射回来的高能量电磁波会对屏蔽壳体内部的电子、电气设备本身造成一定的电磁干扰，对电子和电气设备的正常操作造成种种不良后果。

目前常用的方法是将吸波贴片粘贴在屏蔽壳体内部或将吸波涂料喷涂在屏蔽壳体内壁，这种方法虽然能改善屏蔽壳体内部的电磁环境，但是贴片、涂料与壳体的粘接强度不高，容易出现脱落现象，导致设备故障事件发生。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种高屏蔽效能、吸收强、反射弱的聚苯胺和碳纤维毡复合屏蔽材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种具有吸波功能的聚苯胺和碳纤维毡复合屏蔽材料所用原料按照以下重量份配比：

丙烯酸酯类环氧树脂基光敏胶粘剂100份、聚苯胺 20～80份、碳纤维毡 20～80份、紫外光引发剂 0.1～1.0份、热固化剂 0.1～3.0份。

所述丙烯酸酯类环氧树脂基光敏胶粘剂的制备方法是：

在装有滴液漏斗、回流冷凝管、温度计、搅拌器等的四口瓶中加入一定量的环氧树脂E-51并且预热至60℃，再加入丙烯酸酯单体（丙烯酸酯与环氧树脂的比例为4～1:1）、催化剂N，N-二甲基苄胺（用量为环氧树脂的2%）、阻聚剂对苯二酚（用量为环氧树脂的0.3%），缓慢升温至115～120℃，继续反应1h左右，当酸值小于5mgKOH时终止反应，自然降温至70℃并且趁热倒出反应液即可。

所述聚苯胺的数均分子量为50000～200000；介电常数实部为5.0～20.0，介电常数虚部为10.0～40.0，介电损耗为2.0～5.0；磁导率实部为5.0～20.0，磁导率虚部为10.0～40.0，磁损耗为2.0～5.0。

所述碳纤维毡为聚丙烯腈基碳毡，单位面积重量为50g/m²～100g/m²，电阻率为0.4～10Ω·cm。

所述紫外光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基-环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、异丙基硫杂蒽酮、二苯甲酮或其中的两种光引发剂形成的复配紫外光引发剂。

所述热固化剂为二氨基二苯甲烷或二氨基二苯砜。

所述的具有吸波功能的聚苯胺和碳纤维毡复合屏蔽材料的制备方法，按照以下步骤进行：

将所述的紫外光引发剂、热固化剂分散在所述的丙烯酸酯类环氧树脂基光敏胶粘剂中，充分搅拌得到胶粘剂；

将所述聚苯胺加入所述的胶粘剂中搅拌得到复合物A；

将所述复合物A均匀涂敷在所述碳纤维毡表面得到复合物B；

将所述复合物B用手提式紫外光固化灯预固化1min～10min，手提式紫外光固化灯功率1000W，光谱主峰波长为365nm；

重复以上步骤，直到达到需要的层数；

将多层复合物B叠加在一起热压成型，成型温度为100℃～160℃，成型压力为10MPa～20MPa，成型时间为5min～10min，即得到成品复合屏蔽材料。

本发明与现有技术相比具有的有益效果为：本发明在制备碳纤维毡复合电磁屏蔽材料的基础上，以丙烯酸酯类环氧树脂基光敏胶粘剂为树脂基体；以电磁双损耗特性纳米结构聚苯胺为吸收剂；以碳纤维毡为电磁屏蔽功能填料；以自由基聚合引发剂或其复配引发剂为紫外光引发剂，以芳香胺类固化剂为热固化剂，得到了一种具有吸波功能的聚苯胺/碳纤维毡复合电磁屏蔽材料及其制备方法。本发明阐述的制备方法对环境无污染、工艺简单，易于工业化生产，所得聚苯胺/碳纤维毡复合电磁屏蔽材料具有良好的电磁屏蔽性能和吸波性能。用本发明所制备的聚苯胺/碳纤维毡复合电磁屏蔽材料是将吸波材料引入到复合材料内部，实现了“结构、屏蔽、吸波”的统一。可应用于电磁屏蔽材料、吸波材料等领域。