[发明专利]一种具有阻燃和电磁屏蔽性能的夹层热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有阻燃和电磁屏蔽性能的夹层热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于：所述复合材料是以热塑性聚氨酯弹性体、硅包裹聚磷酸铵阻燃剂、短切碳纤维组成的热塑性聚氨酯复合材料为上下面层，以碳化钛薄膜为中间夹层。

2.根据权利要求1所述的具有阻燃和电磁屏蔽性能的夹层热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于：以质量份数计，所述热塑性聚氨酯复合材料中热塑性聚氨酯弹性体为36.0-60.0份，硅包裹聚磷酸铵阻燃剂为12.0份，短切碳纤维为3.0-12.0份。

3.根据权利要求1所述的具有阻燃和电磁屏蔽性能的夹层热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于：所述碳化钛薄膜的厚度为24.48±1.19微米。

4.如权利要求1-3任一项所述的具有阻燃和电磁屏蔽性能的夹层热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取盐酸、碳铝钛和氟化锂，在磁力搅拌下，35℃油浴加热48h，将产物水洗至中性，超声剥离后得到碳化钛的水溶液，经真空抽滤、真空干燥得到碳化钛薄膜；

（2）取热塑性聚氨酯于双辊磨机中，设置熔化温度为185℃，使其完全熔化，加入硅包裹聚磷酸铵，短切碳纤维进行熔融共混；

（3）将共混完成后的样品放置于模具中，在平板硫化机中进行热压，热压条件为190℃、10MPa，获得热塑性聚氨酯复合材料；

（4）以步骤（3）获得的热塑性聚氨酯复合材料作为上下面层，以步骤（1）获得的碳化钛薄膜作为中间夹层，采用空气辅助热压法得到具有阻燃和电磁屏蔽性能的夹层热塑性聚氨酯复合材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述真空干燥具体为在80℃下真空干燥30分钟。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的空气辅助热压法，包括以下步骤：

（1）先将碳化钛薄膜放置于压板模具中，碳化钛薄膜上层放置热塑性聚氨酯复合材料，盖上高温布和钢板，放入平板硫化机中加热，取出模具并确认复合材料面板已经软化；然后，将模具重新放回压板机，先在平板硫化机下预热30秒，再将平板硫化机上升加热，取下已经粘合的热塑性聚氨酯复合材料/碳化钛层压薄板；

（2）将另一块同样的热塑性聚氨酯复合材料加热、软化；

（3）将步骤（1）中热塑性聚氨酯复合材料/碳化钛层压薄板、步骤（2）中的软化的热塑性聚氨酯复合材料进行组装，盖上高温布和钢板，放入平板硫化机中先预热30秒，然后上升加热，取下即得到具有阻燃和电磁屏蔽性能的夹层热塑性聚氨酯复合材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）和步骤（2）中，平板硫化机上升前，加热时间随着热塑性聚氨酯复合材料的厚度不同而改变；步骤（1）和步骤（3）中，平板硫化机上升后，加热时间随着热塑性聚氨酯复合材料的厚度不同而改变。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）和步骤（2）中，平板硫化机上升前，热塑性聚氨酯复合材料的厚度为1.0毫米，加热时间为5分钟；热塑性聚氨酯复合材料的厚度为0.5毫米，加热时间为3分钟。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）和步骤（3）中，平板硫化机上升后，热塑性聚氨酯复合材料的厚度为1.0毫米，加热时间为2分钟；热塑性聚氨酯复合材料的厚度为0.5毫米，加热时间为80秒。