[发明专利]一种具有三维结构的电磁屏蔽工程塑料及制备方法

说明书

本发明涉及工程塑料技术领域，具体涉及一种具有三维结构的电磁屏蔽工程塑料的制备方法，包括：将细菌纤维素依次浸渍在氯化铁溶液、强碱溶液，再用液氮冷冻干燥得到三维气凝胶模板；将含有纳米铁氧体的钙源溶液的喷头和含有水玻璃溶液的喷头同时向三维气凝胶模板喷雾沉积，得到三维电磁屏蔽填料；将工程塑料、三维电磁屏蔽填料、偶联剂和抗氧化剂加入高速混料机中，混合后投入挤出机中，在温度为220～230℃下挤出造粒，即得电磁屏蔽工程塑料。本发明解决了电磁屏蔽塑料中直接添加纳米铁氧体易团聚导致力学性能和屏蔽性能不理想的问题，提供的电磁屏蔽工程塑料具有电磁屏蔽性能优异、工艺简单、易操作以及提升材料力学性能的优点。

技术领域

本发明涉及工程塑料技术领域，具体涉及一种具有三维结构的电磁屏蔽工程塑料及制备方法。

背景技术

工程塑料可作工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。工程塑料具有优良的综合性能，刚性大，蠕变小，机械强度高，耐热性好，电绝缘性好，可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用，可替代金属作为工程结构材料使用，但价格较贵，产量较小。

工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求，而且加工更方便并可替代金属材料。工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业，以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域，推动传统产业改造和产品结构的调整。随着工程塑料的研制、开发和专用化的进展，其应用领域将不断扩大，市场前景十分广阔。行业发展出现新动向，汽车、电子电气是工程塑料的重要应用领域。

国内多数改性塑料生产企业不具备独立的研发能力，市场上技术含量低、附加值低的改性塑料产品过剩，技术含量高、附加值高的产品依赖进口，企业核心技术的缺乏成为制约行业发展的最大障碍。

在现有技术中，将磁粉、高分子粘结剂、助剂按一定的比例进行混炼、造粒，然后再将粒料通过注射机在适当的温度下注射成型的方法制备出的磁体被称为注塑磁体。相较于其它制作永磁体的工艺方法注射成型具有独特的和不可替代的优势。首先，和塑料制品一样，注射成型可以制作形状复杂的磁体。另外，注成型工艺可以用嵌入式成型、多步成型、多工件成型方式将磁体与其它零部件一体组合成型，从而节省了二欠加工组装的成本。注射成型技术既可生产督向同性磁体又能制作各向异性磁体。各向异性磁体在成型时需要外加取向磁场，使磁粉在相状态下的高聚物中具有一定的位向，即发生取向，且能实现多极磁化。注射成型工艺使得产品在尺寸和性能上具备较好的一致性。在成型过程中，材料在虽大的注射压力下以最高浓度状态对模具型腔进行了完全的填充，加之材料中含有热型性彩，使磁体获得了良好的物理及机械性能。

注塑磁体因其能够加工成复杂的形状而且精度高被作为高档的磁性材料获得广泛的应用，主要在汽车、办公自动化、传动等领域，具体产品有：激光打印机、复印机、传真机的磁辊，电机马达中的永磁等。此类磁体作为粘结磁体的一个重要分支，由于具有尺寸精度高、机械性能好、可制备复杂形状多极取向充磁的磁体、可与其它部件整体注塑成型、易于大规模化生产等优点，广泛应用于家用电器、汽车、通信设备、检测仪表、计算机、办公设备等领域。近年来，随着中国工业自动化和信息现代化的飞速发展，注塑成型磁体作为电子工业和信息产业的一种重要的功能材料，具有广阔的发展空间。

然而人们通常都通过单一的偶联剂(如硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂等)来对磁粉进行表面处理(如公开号CN1770337A的发明专利，即是通过单一的偶联剂对磁粉进行表面处理)，但是往往其单一的表面处理容易使磁粉表面进行团聚，增加了磁粉间的阻力，使注塑母料的流动性变差，在一定程度上相对增加了磁粉用量；同时使注塑磁体在充磁时磁矩转动困难，降低了磁体磁性能。

发明内容