一种导电复合包装材料及其制备方法

专利检索2026-08-17  20


本发明涉及一种导电复合包装材料的制备,属于导电复合材料。


背景技术:

1、随着电子工业的飞速发展,对高效的导电或抗静电复合材料有了更高的要求。在聚合物基体中加入导电填料是一种简便的获得导电复合材料的方法,但往往需要大量添加或者解决导电填料的分散才能获得较好的导电效果。除了导电性能之外,往往还需要材料具有一定的电磁屏蔽性能。而石墨烯、mxene等材料虽然能起到电磁屏蔽的效果,但仍会有一部分的电磁波会通过反射和漫反射透过材料。因此,如何高效利用石墨烯、mxene等材料的电磁吸收性能是一个难题。通过对材料进行发泡处理可以在材料中形成许多微孔,从而改变漫反射和透射过的电磁波轨迹,让电磁波在材料内部耗散,并且发泡可以实现材料的轻质化、降低导电复合材料的成本。

2、综上可知,急需一种添加含量少、电磁屏蔽效果好、发泡简单高效的导电复合包装材料及其制备方法。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题,本发明提供了一种填充含量低、电磁屏蔽性能好且制备方法简单的导电复合包装材料的方法。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、本发明提供一种导电复合包装材料的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)称取聚酯,可膨胀复合微球,交联剂,增塑剂,得到混合料;

5、(2)将步骤(1)中的混合料在110-160℃条件下进行熔融造粒,干燥,得到粒料;

6、(3)将步骤(2)中得到的粒料通过模压、注塑、挤出的成型方法制备得到导电复合包装材料。

7、进一步的,步骤(1)中所述聚酯包括pet、pbt、pc、pla、pbs、pcl、pha中的至少一种。

8、具体可选的,步骤(1)中所述聚酯为pbs或pla。

9、进一步的,步骤(1)中所述可膨胀复合微球的制备包括以下步骤:

10、(a)将1~3g可膨胀微球加入到40~50ml水中,混匀,得到可膨胀微球分散液;

11、(b)将40~50ml浓度为0.003~0.005g/ml的表面带正电荷的改性氧化石墨烯(go)分散液加到步骤(a)所得的可膨胀微球分散液中,混匀,得到混合液1;

12、(c)将40~50ml浓度为0.003~0.005g/ml的表面带负电荷的mxene分散液加到步骤(b)所得的混合液1中,混匀,得到混合液2;

13、(d)将步骤(c)得到的混合液2静置,之后收集上层的固体物,并进行纯化和干燥,即得到可膨胀复合微球。

14、进一步的,步骤(1)中所述的可膨胀复合微球的粒径为1-50μm,起始的膨胀温度为160-180℃,最高的膨胀温度为210-230℃。

15、进一步的,步骤(1)中所述交联剂为过氧化二异丙苯(dcp)或双叔丁基过氧化二异丙基苯(bibp)中的至少一种或多种。

16、进一步的,步骤(1)中所述增塑剂选自柠檬酸三乙酯(tec)或hc-33中的一种或多种。

17、进一步的,步骤(1)中聚酯和可膨胀复合微球的质量比为90-100:1-4。

18、进一步的,步骤(1)中聚酯和交联剂的质量比为90-100:0.1-1。

19、进一步的,步骤(1)中聚酯和增塑剂的质量比为90-100:0-4。

20、具体可选的,步骤(1)中混合料的配比,按质量份数,为97份pla,3份可膨胀复合微球,0.2份bibp,2份tec。

21、具体可选的,步骤(1)中混合料的配比,按质量份数,为96份pla,4份可膨胀复合微球,0.2份dcp,2份tec。

22、本发明提供根据上述方法制备的导电复合包装材料。

23、本发明制得的导电复合包装材料在信息通讯、电磁屏蔽、导电、军事国防、电子包装、航空航天等领域的应用。

24、本发明的有益效果在于:

25、(1)本发明提供了新的导电复合包装材料。利用了一种可膨胀复合微球,它既是发泡剂也是导电填料,并且赋予材料电磁屏蔽性能,在膨胀过程中氧化石墨烯以及mxene仍能保持良好的导电通路,在聚酯材料中加入少量的可膨胀复合微球即可得到良好的电磁屏蔽性能以及导电性。不仅如此,可以通过控制加工温度从而控制发泡过程。

26、(2)本发明提供的制备流程简便易行、环保,且无化学合成步骤,适用于工业大批量生产。

27、(3)本发明所制备的导电复合包装材料在航空航天、汽车内饰、电磁屏蔽、导电、电子包装、缓冲材料等领域有着重要的应用价值。



技术特征:

1.一种导电复合包装材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述聚酯包括pet、pbt、pc、pla、pbs、pcl、pha中的至少一种。

3.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述可膨胀复合微球的制备包括以下步骤:

4.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述交联剂为过氧化二异丙苯或双叔丁基过氧化二异丙基苯中的至少一种或多种。

5.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述增塑剂选自柠檬酸三乙酯或hc-33中的一种或多种。

6.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,聚酯和可膨胀复合微球的质量比为90-100:1-4;聚酯和交联剂的质量比为90-100:0.1-1;聚酯和增塑剂的质量比为90-100:0-4。

7.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,步骤(1)中混合料的配比,按质量份数,为97份pla,3份可膨胀复合微球,0.2份bibp,2份tec。

8.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,步骤(1)中混合料的配比,按质量份数,为96份pla,4份可膨胀复合微球,0.2份dcp,2份tec。

9.权利要求1~8任一项所述方法制备的导电复合包装材料。

10.权利要求9中所述的导电复合包装材料在信息通讯、电磁屏蔽、导电、军事国防、电子包装、航空航天等领域的应用。


技术总结
本发明公开了一种导电复合包装材料及其制备方法,属于导电复合材料领域。本发明利用外表包覆了石墨烯和MXene的可膨胀微球作为发泡剂以及导电填料,与聚酯材料熔融共混造粒,经升温发泡得到导电复合包装材料;所得复合包装材料具有电磁屏蔽性能以及良好的导电性能。本发明导电复合包装材料电磁屏蔽性能稳定,制备工艺简单,可用于信息通讯、电磁屏蔽、导电、军事国防、电子包装、航空航天等领域。

技术研发人员:徐鹏武,韩闯,马丕明
受保护的技术使用者:江南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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