[发明专利]一种具有电磁屏蔽功能的长碳纤维增强尼龙复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有电磁屏蔽功能的长碳纤维增强尼龙复合材料，其组成及质量百分比为：尼龙树脂40～80wt.%、长碳纤维20～45wt.%、合金粉末2～8wt.%、马来酸酐接枝低密度聚乙烯2～10wt.%、抗氧剂0.1～2wt.%。

2.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的长碳纤维增强尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙树脂为中、低粘度尼龙6、尼龙66中的一种，相对粘度为2.0～2.8。

3.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的长碳纤维增强尼龙复合材料，其特征在于，所述长碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维，单丝直径4～8μm，束丝线密度200～800tex，具有高的电导率，对于高频电磁波具有良好的反射作用。

4.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的长碳纤维增强尼龙复合材料，其特征在于，所述合金粉末为200～300目的Ni、Cu、Fe、Ag合金，四种金属按质量比1∶1∶1∶1混合；合金粉末中含有高磁导率的Fe、Ni金属，在电磁场中产生涡流效应，对低频电磁波具有较好的吸收损耗作用。

5.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的长碳纤维增强尼龙复合材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝低密度聚乙烯接枝率为0.5～1.0%，熔融指数0.5～2.0g/10min；LDPE–g–MAH中的羰基可以使得合金粉末与尼龙基体间形成分子键作用力，改善其界面粘结性能。

6.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的长碳纤维增强尼龙复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为3,5–二叔丁基–4–羟基苯丙酰–己二胺（抗氧剂1098）、亚磷酸三（2,4–二叔丁基苯酚酯）（抗氧剂168）、四［β–（3,5–二叔丁基–4–羟基苯基）丙酸］季戊四醇酯（抗氧剂1010）中的一种或两种的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的长碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，其加工设备由双螺杆造粒机组与浸渍模具组成，其中浸渍模具内包含三组主动导丝辊和两组静止导丝辊，浸渍模具与双螺杆挤出机口模对接，通过双螺杆挤出机对物料进行熔融共混，并将熔体直接挤入浸渍模具腔体内，对连续长碳纤维进行浸渍；具体包括以下步骤：

第一步，将尼龙在真空干燥箱中110℃干燥12小时，然后按质量百分比与合金粉末、LDPE–g–MAH、抗氧剂混合均匀；

第二步，将浸渍装置与双螺杆连接好，并将混合均匀物料加入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出复合物熔体至浸渍模具腔体内，料筒各段温度为245～265℃，螺杆转速为100～150转／分钟；

第三步，当大量熔体进入浸渍模具腔体后，经表面处理过的碳纤维丝束在张力作用下通过三组主动导丝辊和两组静止导丝辊的引导，在熔体中充分浸渍；经过熔体浸渍后的纤维丝束从模具中牵引出、并经冷却后进行切粒，其中浸渍模具温度为260～280℃，牵引速度10～15米／分钟，粒料长度为10±0.2mm。