本發(fā)明涉及電線電纜制造
技術領域:
,具體涉及一種電線電纜用電磁屏蔽材料及其制備方法。
背景技術:
:隨著科技的高速發(fā)展,各種電子儀器設備如雷達、衛(wèi)星、微波爐、移動無線電話等各種的高頻率電磁波器件和儀器在國防和民用領域的應用日益增多,電磁波引起的電磁干擾成為一種新的社會公害。電磁波污染成為繼噪音污染、空氣污染、水污染之后的第四大污染。電磁波可以對電子儀器、設備造成干擾和破壞,影響其正常工作;還會對人體造成傷害,嚴重損害人的身心健康。電磁波污染成為繼噪音污染、空氣污染、水污染之后的第四大污染。降低電磁污染已成為電視廣播、人體電磁防護、通訊及導航系統(tǒng)安全等領域的首要問題?,F(xiàn)有技術中,其他電纜絕緣、印刷電路布線基材存在電絕緣性能不好、無法有效進行電磁波屏蔽的缺點。傳統(tǒng)純金屬電磁屏蔽裝置,電磁屏蔽效果好,但是難以加工或成型為復雜形狀制件,金屬本身存在耐化學腐蝕性較差,比重大等缺點,使用范圍有限,其無法滿足一些特殊場合要求。目前電磁屏蔽材料市場競爭大,傳統(tǒng)電磁屏蔽材料存在抗干擾性能較差、制作成本高、使用范圍窄、密度大、易腐蝕等問題,在實際應用中會受到一定的限制現(xiàn)實對電磁屏蔽材料提出了更高要求,除電磁屏蔽外,還需要具有易加工、耐化學腐蝕、耐高溫、抗疲勞、化學穩(wěn)定性良好等特點。技術實現(xiàn)要素:針對現(xiàn)有技術的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種電線電纜用電磁屏蔽材料,該具有良好的電磁防護性能,其耐磨性好、力學性能優(yōu)異、抗干擾能力強、阻燃性能較好,能夠有效保護電線電纜不受電磁干擾導致的信號紊亂現(xiàn)象;同時其制備方法成本較低、原料易得、且工藝鮮明,具有良好的應用前景較高的實用價值。本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案:本發(fā)明提供了一種電線電纜用電磁屏蔽材料,包括以下重量份的原料:酚醛樹脂10-20份、環(huán)氧樹脂15-25份、多壁碳納米管1-3份、聚乙烯醇10-12份、納米氧化鋅5-10份、納米氫氧化鋁4-8份、過氧化甲乙酮5-7份、納米二氧化鈦4-8份、石墨烯15-25份、電磁屏蔽添加物15-25份、增強纖維10-16份、加工助劑8-14份、偶聯(lián)劑4-8份、阻燃劑8-10份。優(yōu)選地,所述電線電纜用電磁屏蔽材料包括以下重量份的原料:酚醛樹脂15份、環(huán)氧樹脂20份、多壁碳納米管2份、聚乙烯醇11份、納米氧化鋅7份、納米氫氧化鋁6份、過氧化甲乙酮6份、納米二氧化鈦6份、石墨烯20份、電磁屏蔽添加物20份、增強纖維13份、加工助劑11份、偶聯(lián)劑6份、阻燃劑9份。優(yōu)選地,所述電磁屏蔽助劑為鍍鋁空心玻璃微珠、短切鍍鎳不銹鋼纖維、碳纖維粉按照重量比3:1:1組成的混合物。優(yōu)選地,所述加強纖維為玻璃纖維、氮化硼纖維按照重量比4:1組成的混合物。優(yōu)選地,所述加工助劑為增塑劑、抗氧劑、抗靜電劑按照重量比2:1:2:1組成的混合物,所述增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑,所述抗氧劑為受阻酚抗氧劑、酚類抗氧劑、亞磷酸酯抗氧劑中的一種或幾種,所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。優(yōu)選地,所述偶聯(lián)劑為螯合型焦磷酸鈦酸脂偶聯(lián)劑、焦磷酸鈦酸脂偶聯(lián)劑、配位型亞磷酸鈦酸脂偶聯(lián)劑中的一種或幾種。優(yōu)選地,所述阻燃劑為氫氧化鎂、2,5-二氨基己二酸四亞甲基膦按照重量比4:5組成的混合物。本發(fā)明還提供一種電線電纜用電磁屏蔽材料的制備方法,包括以下步驟:步驟一,按要求稱量各組份原料;步驟二,將電磁屏蔽添加物、偶聯(lián)劑、多壁碳納米管在40-50℃下加入高速攪拌機中,攪拌轉速200-300r/min,攪拌時間為30-40分鐘得到混合物a;步驟三,將步驟二制得的混合物a、聚乙烯醇、納米氧化鋅、納米氫氧化鋁、納米二氧化鈦、石墨烯、阻燃劑、過氧化甲乙酮、增強纖維加入高速混合機中,充分攪拌以使所有材料混合均勻,攪拌速度400-500r/min,攪拌時間40-50分鐘,再加入酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、加工助劑繼續(xù)攪拌1-3小時,得到混合物b;步驟四,將步驟三制得的混合物b,加入雙螺桿擠出機中,控制各段擠出溫度為一區(qū)150-160℃;二區(qū)160-170℃;三區(qū)170-180℃,螺桿轉速為80-100r/min,擠出造粒即得電線電纜用電磁屏蔽材料。優(yōu)選地,所述電線電纜用電磁屏蔽材料的制備步驟為:步驟一,按要求稱量各組份原料;步驟二,將電磁屏蔽添加物、偶聯(lián)劑、多壁碳納米管在40-50℃下加入高速攪拌機中,攪拌轉速250r/min,攪拌時間為35分鐘得到混合物a;步驟三,將步驟二制得的混合物a、聚乙烯醇、納米氧化鋅、納米氫氧化鋁、納米二氧化鈦、石墨烯、阻燃劑、過氧化甲乙酮、增強纖維加入高速混合機中,充分攪拌以使所有材料混合均勻,攪拌速度450r/min,攪拌時間45分鐘,再加入酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、加工助劑繼續(xù)攪拌2小時,得到混合物b;步驟四,將步驟三制得的混合物b,加入雙螺桿擠出機中,控制各段擠出溫度為:一區(qū)150-160℃;二區(qū)160-170℃;三區(qū)170-180℃,螺桿轉速為90r/min,擠出造粒即得電線電纜用電磁屏蔽材料。與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:(1)本發(fā)明的一種電線電纜用電磁屏蔽材料采用酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂作為主要成分,輔助添加聚乙烯醇,使得制備的電磁屏蔽材料的摩擦系數(shù)較低、承載能力增大,增強了材料的耐磨性和力學強度。(2)本發(fā)明的一種電線電纜用電磁屏蔽材料添加了由增塑劑、抗氧劑、流平劑、抗靜電劑組成的加工助劑能夠有效增加地板耐磨耐老化性能以及機械強度和表面光滑平整度,抗靜電劑能使制備的電磁屏蔽材料不容易產生靜電,避免了灰塵的集聚。(3)本發(fā)明的一種電線電纜用電磁屏蔽材料添加了石墨烯成分成分,有效提高材料的耐熱耐老化性能,以及增強其耐腐蝕性能。(4)本發(fā)明的一種電線電纜用電磁屏蔽材料添加的納米材料,主要包括納米二氧化鈦、納米氫氧化鋁可以有效提高屏蔽材料的電磁防護性能,且提高其耐磨性以及斷裂伸長率,此外二氧化鈦還能夠提高材料的防紫外線老化功能;納米氫氧化鋁配合添加的阻燃劑,使得制備的屏蔽材料具有較好的阻燃性能。(5)本發(fā)明的一種電線電纜用電磁屏蔽材料添加了電磁屏蔽助劑,主要為鍍鋁空心玻璃微珠、短切鍍鎳不銹鋼纖維、碳纖維粉,該電磁屏蔽助劑能夠有效增加材料對電磁波的屏蔽性能。(6)本發(fā)明的一種電線電纜用電磁屏蔽材料具有良好的電磁防護性能,其耐磨性好、力學性能優(yōu)異、抗干擾能力強、阻燃性能較好,能夠有效保護電線電纜不受電磁干擾導致的信號紊亂現(xiàn)象;同時其制備方法成本較低、原料易得、且工藝鮮明,具有良好的應用前景較高的實用價值。具體實施方式下面結合具體實施例,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例1.本實施例的一種電線電纜用電磁屏蔽材料,包括以下重量份的原料:酚醛樹脂10份、環(huán)氧樹脂15份、多壁碳納米管1份、聚乙烯醇10份、納米氧化鋅5份、納米氫氧化鋁4份、過氧化甲乙酮5份、納米二氧化鈦4份、石墨烯15份、電磁屏蔽添加物15份、增強纖維10份、加工助劑8份、偶聯(lián)劑4份、阻燃劑8份。本實施例中的電磁屏蔽助劑為鍍鋁空心玻璃微珠、短切鍍鎳不銹鋼纖維、碳纖維粉按照重量比3:1:1組成的混合物。本實施例中的加強纖維為玻璃纖維、氮化硼纖維按照重量比4:1組成的混合物。本實施例中的加工助劑為增塑劑、抗氧劑、抗靜電劑按照重量比2:1:2:1組成的混合物,所述增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑,所述抗氧劑為受阻酚抗氧劑,所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。本實施例中的偶聯(lián)劑為螯合型焦磷酸鈦酸脂偶聯(lián)劑。本實施例中的阻燃劑為氫氧化鎂、2,5-二氨基己二酸四亞甲基膦按照重量比4:5組成的混合物。本實施例的一種電線電纜用電磁屏蔽材料的制備方法,包括以下步驟:步驟一,按要求稱量各組份原料;步驟二,將電磁屏蔽添加物、偶聯(lián)劑、多壁碳納米管在40℃下加入高速攪拌機中,攪拌轉速200r/min,攪拌時間為30分鐘得到混合物a;步驟三,將步驟二制得的混合物a、聚乙烯醇、納米氧化鋅、納米氫氧化鋁、納米二氧化鈦、石墨烯、阻燃劑、過氧化甲乙酮、增強纖維加入高速混合機中,充分攪拌以使所有材料混合均勻,攪拌速度400r/min,攪拌時間40分鐘,再加入酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、加工助劑繼續(xù)攪拌1小時,得到混合物b;步驟四,將步驟三制得的混合物b,加入雙螺桿擠出機中,控制各段擠出溫度為一區(qū)150-160℃;二區(qū)160-170℃;三區(qū)170-180℃,螺桿轉速為80r/min,擠出造粒即得電線電纜用電磁屏蔽材料。實施例2.本實施例的一種電線電纜用電磁屏蔽材料,包括以下重量份的原料:酚醛樹脂20份、環(huán)氧樹脂25份、多壁碳納米管3份、聚乙烯醇12份、納米氧化鋅10份、納米氫氧化鋁8份、過氧化甲乙酮7份、納米二氧化鈦8份、石墨烯25份、電磁屏蔽添加物25份、增強纖維16份、加工助劑14份、偶聯(lián)劑8份、阻燃劑10份。本實施例中的電磁屏蔽助劑為鍍鋁空心玻璃微珠、短切鍍鎳不銹鋼纖維、碳纖維粉按照重量比3:1:1組成的混合物。本實施例中的加強纖維為玻璃纖維、氮化硼纖維按照重量比4:1組成的混合物。本實施例中的加工助劑為增塑劑、抗氧劑、抗靜電劑按照重量比2:1:2:1組成的混合物,所述增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑,所述抗氧劑為酚類抗氧劑,所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。本實施例中的偶聯(lián)劑為焦磷酸鈦酸脂偶聯(lián)劑。本實施例中的阻燃劑為氫氧化鎂、2,5-二氨基己二酸四亞甲基膦按照重量比4:5組成的混合物。本實施例的一種電線電纜用電磁屏蔽材料的制備方法,包括以下步驟:步驟一,按要求稱量各組份原料;步驟二,將電磁屏蔽添加物、偶聯(lián)劑、多壁碳納米管在50℃下加入高速攪拌機中,攪拌轉速300r/min,攪拌時間為40分鐘得到混合物a;步驟三,將步驟二制得的混合物a、聚乙烯醇、納米氧化鋅、納米氫氧化鋁、納米二氧化鈦、石墨烯、阻燃劑、過氧化甲乙酮、增強纖維加入高速混合機中,充分攪拌以使所有材料混合均勻,攪拌速度500r/min,攪拌時間50分鐘,再加入酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、加工助劑繼續(xù)攪拌3小時,得到混合物b;步驟四,將步驟三制得的混合物b,加入雙螺桿擠出機中,控制各段擠出溫度為一區(qū)150-160℃;二區(qū)160-170℃;三區(qū)170-180℃,螺桿轉速為100r/min,擠出造粒即得電線電纜用電磁屏蔽材料。實施例3.本實施例的一種電線電纜用電磁屏蔽材料,包括以下重量份的原料:酚醛樹脂15份、環(huán)氧樹脂20份、多壁碳納米管2份、聚乙烯醇11份、納米氧化鋅7份、納米氫氧化鋁6份、過氧化甲乙酮6份、納米二氧化鈦6份、石墨烯20份、電磁屏蔽添加物20份、增強纖維13份、加工助劑11份、偶聯(lián)劑6份、阻燃劑9份。本實施例中的電磁屏蔽助劑為鍍鋁空心玻璃微珠、短切鍍鎳不銹鋼纖維、碳纖維粉按照重量比3:1:1組成的混合物。本實施例中的加強纖維為玻璃纖維、氮化硼纖維按照重量比4:1組成的混合物。本實施例中的加工助劑為增塑劑、抗氧劑、抗靜電劑按照重量比2:1:2:1組成的混合物,所述增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑,所述抗氧劑為亞磷酸酯抗氧劑,所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。本實施例中的偶聯(lián)劑為配位型亞磷酸鈦酸脂偶聯(lián)劑。本實施例中的阻燃劑為氫氧化鎂、2,5-二氨基己二酸四亞甲基膦按照重量比4:5組成的混合物。本實施例的一種電線電纜用電磁屏蔽材料的制備方法,包括以下步驟:步驟一,按要求稱量各組份原料;步驟二,將電磁屏蔽添加物、偶聯(lián)劑、多壁碳納米管在40-50℃下加入高速攪拌機中,攪拌轉速250r/min,攪拌時間為35分鐘得到混合物a;步驟三,將步驟二制得的混合物a、聚乙烯醇、納米氧化鋅、納米氫氧化鋁、納米二氧化鈦、石墨烯、阻燃劑、過氧化甲乙酮、增強纖維加入高速混合機中,充分攪拌以使所有材料混合均勻,攪拌速度450r/min,攪拌時間45分鐘,再加入酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、加工助劑繼續(xù)攪拌2小時,得到混合物b;步驟四,將步驟三制得的混合物b,加入雙螺桿擠出機中,控制各段擠出溫度為:一區(qū)150-160℃;二區(qū)160-170℃;三區(qū)170-180℃,螺桿轉速為90r/min,擠出造粒即得電線電纜用電磁屏蔽材料。應用以上各實施例中電磁屏蔽材料材料制作的電線電纜的性能測試結果如下:檢測項目實施例1實施例2實施例3對比例拉伸強度(mpa)155152154120斷裂伸長率(%)10.210.510.18彎曲強度(mpa)167159162120電磁屏蔽/db64616350本發(fā)明的一種電線電纜用電磁屏蔽材料具有良好的電磁防護性能,其耐磨性好、力學性能優(yōu)異、抗干擾能力強、阻燃性能較好,能夠有效保護電線電纜不受電磁干擾導致的信號紊亂現(xiàn)象;同時其制備方法成本較低、原料易得、且工藝鮮明,具有良好的應用前景較高的實用價值。對于本領域技術人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。當前第1頁12