[发明专利]一种复合导电塑料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种复合导电塑料，由包括以下组分的原料制备而成：导电填料20wt％～40wt％；主体塑料55wt％～75wt％；偶联剂0.1wt％～5wt％；余量的上浆剂；所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成。与现有技术相比，本发明提供的复合导电塑料采用特定组成的导电填料，其中镀镍玻璃纤维为线性导电填料，镀镍石墨为片状掉电填料，二者配合其他特定含量的组分，能够实现具有良好相容效果的线面结合，从而形成完美的导电网络，使产品在力学性能好的基础上，导电性能较好，具有较高的电磁屏蔽性能。实验结果表明，本发明提供的复合导电塑料的表面电阻为100mΩ～200mΩ，电磁屏蔽效能为‑60dB～‑80dB。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽材料技术领域，更具体地说，是涉及一种复合导电塑料及其制备方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展和5G时代的到来，高频电磁波辐射对环境和人的影响越来越大。高度集成电子产品释放的高频电磁波，会给周围的电子设备带来电磁干扰；同时也会对人体造成电磁辐射危害。因此，寻找一种能屏蔽和吸收电磁波辐射的材料，已成为新型材料科学的一大课题。目前在电磁波污染防护方面，大多采用的是金属类反射材料，这种材料虽然解决了低频干扰问题，但对于高频电磁波来说，其反射出去的电磁波势必又造成了对设备内部自身的干扰。因此，如何有效地防护高频电磁辐射和干扰(EMI)的问题，已成为全世界的重要课题。

近年来，科研人员发现导电塑料对于解决如何有效地防护高频电磁辐射和干扰的问题有着非常好的潜力。现如今制备改性导电塑料的关键点在于提升导电填料的导电性和分布状态，现有技术在实际生产中一般都是通过碳黑作为导电填料来提供塑料的导电性能，但需要填充大量的碳黑，大大降低了塑料的力学性能，并增加了制备的成本。而制备分布均匀的导电塑料关键在于改善导电粉体的分散性和相容性。由于纳米/微米级导电粒子容易团聚，导电的纳米粒子在导电聚合物基体中难以分散均匀，复合材料导电效果较差，因此通常需要在共混前对导电纳米粒子的表面进行改性处理。

目前，常用的表面处理方法有：添加两性表面活性剂降低纳米粒子的表面张力，以改善纳米导电粉体的分散；添加偶联剂，使无机纳米粉体与有机塑料基体之间形成强有力的作用。但是，上述表面处理方法分散效果一般，最终得到的导电塑料的导电性能也不够高，从而限制了导电塑料电磁屏蔽性能的进一步提高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合导电塑料及其制备方法，本发明提供的复合导电塑料在力学性能好的基础上，导电性能较好，具有较高的电磁屏蔽性能。

本发明提供了一种复合导电塑料，由包括以下组分的原料制备而成：

导电填料20wt％～40wt％；

主体塑料55wt％～75wt％；

偶联剂0.1wt％～5wt％；

余量的上浆剂；

所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成。

优选的，所述镀镍玻璃纤维和镀镍石墨的质量比为(1～3)：1。

优选的，所述主体塑料选自聚碳酸酯-聚丙烯腈合金、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚醚酰亚胺、尼龙6和尼龙66中的一种或多种。

优选的，所述偶联剂选自硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。

优选的，所述上浆剂选自聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯和水性环氧树脂中的一种或多种。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的复合导电塑料的制备方法，包括以下步骤：

a)将上浆剂与溶剂混合，得到上浆剂溶液；

b)将导电填料浸入到步骤a)得到的上浆剂溶液中，干燥后得到表面处理后的导电填料；所述导电填料由镀镍玻璃纤维和镀镍石墨组成；