[发明专利]片状模塑料、其组合物及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种片状模塑料、其组合物及其制备与应用，其中所述片状模塑料包括树脂层及分布于树脂层内的纤维，所述树脂层包括电导率和磁导率不同的第一树脂层及第二树脂层，其中第一树脂层中第一填料的质量不超过150％，第二树脂层中第二填料的质量不超500％，且所述第一填料中含有体积不超过所述第一树脂层体积的30％的导电填料及质量不超过第一树脂基体质量的100％的导磁填料，所述第二填料中含有质量不少于第二树脂基体质量的100％的导磁填料。本发明获得的片状模塑料具有优秀的电磁屏蔽能力。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽材料的技术领域。

背景技术

随着现代社会电子通讯技术的飞速发展及电子设备和电子产品的不断普及，电磁通讯深入了社会生活的各个方面，环境中电磁波能量密度逐年增长，在为现代生活带来便利的同时，也产生了一些缺陷或需要克服的问题，如电磁辐射超标会在一定范围内影响人类的正常生活和身体健康，电磁间会产生干扰并相互侵害电子设备的正常运行，长期暴露于强电磁环境中的设备可靠性和稳定性会出现明显下降等。电磁危害已经引起人们的广泛关注，电磁屏蔽材料也成为国内外研究的重点。

现有技术中广泛使用的电磁屏蔽材料主要集中于金属，但金属材料普遍具有密度高、耐腐蚀性差、易导电等问题，且同时还会对设备正常运行产生一定干扰，特别是会对设备的信息采集部分，如采用NFC通讯的信息型铁路信号箱监测采集部分造成较大干扰。为解决这些问题，部分现有技术选择了复合材料作为电磁屏蔽材料。在可消减对设备不同部分的干扰之外，复合材料还具有优异的可设计性、良好的耐腐蚀性、良好的绝缘性和抗震性等多种优点。其中，一些具有多层结构的复合材料能够对电磁波实现多重反射，使其优异的导电、导磁性能得到充分发挥，在实现较大的电磁屏蔽效能的同时还能适应更加复杂的工作环境，是表现较为优异的复合电磁屏蔽材料之一。但现有技术中多层材料面临着工艺繁杂，加工过程全面机械化难度大、成本高等诸多问题，难以实现高质量的工业化、自动化生产，得到质量优良、稳定的规模化产品。

相对于多层结构的复合材料，片状模塑料在具有优越的耐腐蚀性、可设计性的同时，还具有优异的机械性能和加工性能，其机械性能可与部分金属材料相媲美，产品制备工艺更成熟、快速、稳定、易控，通过片状模塑料压制得到的产品通常具有较宽的使用温度和较高的刚度，但基于现有技术中片状模塑料的结构特点，为了达到较好的屏蔽能力，其需要具有很高的功能填料体积含量，对实际应用不利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有电磁屏蔽能力的片状模塑料，该片状模塑料可在相对较少的填料含量、较小的整体厚度下获得优异的电磁屏蔽能力，并具有优异的力学性能和加工性能。

本发明的目的还在于提供一种含有上述片状模塑料的组合物，该组合物中片状模塑料与其他组成成分存在协同效应，可进一步提高材料的整体电磁屏蔽能力，减少其中片状模塑料内的填料含量。

本发明的目的还在于提供上述片状模塑料或其组合物的制备方法，其工艺过程简单，可进行高效连续性地批量化生产。

本发明的目的还在于提供上述片状模塑料或其组合物的应用方法。

本发明首先提供了如下的技术方案：

一种片状模塑料，其包括树脂层及分布于树脂层内的纤维，所述树脂层包括电导率和磁导率不同的第一树脂层及第二树脂层，所述第一树脂层含有第一树脂基体和第一填料，所述第二树脂层含有第二树脂基体和第二填料，所述第一填料的质量不超过所述第一树脂基体质量的150％，所述第二填料的质量不超过所述第二树脂基体质量的500％，且所述第一填料中含有体积不超过所述第一树脂层体积的30％的导电填料及质量不超过所述第一树脂基体质量的100％的导磁填料，所述第二填料中含有质量不少于所述第二树脂基体质量的100％的导磁填料。

优选的，所述第一填料中含有体积含量(即其体积占所述第一树脂层总体积的百分比)为10-20％的导电填料，更优选为13-19％。