本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种具有电磁屏蔽功能的阻燃尼龙材料及其制备方法。
背景技术：
随着电子器件如通讯设备、个人数码产品等的广泛应用，电磁辐射成为一个严重的问题，因为电磁辐射产生的电磁干扰不仅影响到电子产品的性能实现，而且由此而引起的电磁污染会对人类和其它生物体造成严重的危害。目前电磁屏蔽材料多用金属材料制成，其密度高，加工困难大。所以高分子屏蔽材料由于质轻、易加工、耐腐蚀等优点而成为研究趋势，目前用于高分子屏蔽材料主要有两种：一种是表层导电类高分子屏蔽材料，其主要通过电镀、喷涂、涂覆、贴附及熔射等技术在聚合物基体上形成导电层，从而达到屏蔽电磁波的目的；另一种是填充复合类高分子屏蔽材料，主要是通过向聚合物基体中添加不同的具有电磁屏蔽性能的填充，如碳纳米管、石墨烯、碳纤维、导电高分子等，使材料具有电磁屏蔽性能。但目前填充物填充量大，难以实现材料的阻燃性能。
技术实现要素：
本发明就是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种具有电磁屏蔽功能的阻燃尼龙材料及制备方法，该材料成本低、密度低、电磁屏蔽效果好、阻燃效果好。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种电磁屏蔽、阻燃尼龙材料，其由以下组分按重量份制备而成：
所述阻燃剂是由三聚氰胺氰尿酸盐与氢氧化铝按质量比为(3-4):1复配而成。
进一步方案，所述尼龙包括pa66、pa6；其中pa66在275℃/0.325kg条件下熔体质量流动速率不低于25g/10min，pa6在230℃/2.16kg条件下熔体质量流动速率不低于40g/10min。
所述加工助剂为抗氧剂和润滑剂。
优选的，所述抗氧剂为季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯复配；所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、褐煤蜡中的一种。
所述填料是由碳黑与碳化硅按质量1:(2-2.5)复配而成，其中碳黑与碳化硅的粒径目数不低于5000目。
本发明的另一个发明目的是提供上述一种电磁屏蔽、阻燃尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：先将尼龙于120℃下鼓风干燥3-5小时；然后按重量配比称取干燥好的尼龙40-50份、加工助剂0.2-1.6份、阻燃剂6-16份、填料20-60份在高速混合机中混合均匀；经挤出、造粒得复合材料。
本发明特别选择pa66在275℃/0.325kg条件下熔体质量流动速率不低于25g/10min，pa6在230℃/2.16kg条件下熔体质量流动速率不低于40g/10min。其目的是避免添加阻燃剂、填料后复合材料的黏度太大，导致其无法加工。
本发明中阻燃剂选择三聚氰胺氰尿酸盐与氢氧化铝进行复配，其中三聚氰胺氰尿酸盐不仅具有良好阻燃作用，还具有优良的润滑作用，可以使材料中填料充分润滑、分散均匀，避免团聚，提高材料的电磁屏蔽效果。而氢氧化铝的吸热量大，其与三聚氰胺氰尿酸盐复配可以提高阻燃效果。同时添加适量的氢氧化铝还可以减少颗粒之间的磁作用，有助于提高复合材料的电磁波吸收效果。
所以本发明通过添加填料来实现材料的电磁屏蔽性能，并通过加入阻燃剂，实现材料阻燃性能的同时还使填料分散更加均匀，增加电磁屏蔽效果；相比现有的金属材料密度更低，相比现有的高分子电磁波屏蔽材料阻燃性更好。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
以下各实施例中pa66在275℃/0.325kg条件下熔体质量流动速率不低于25g/10min，pa6在230℃/2.16kg条件下熔体质量流动速率不低于40g/10min。
实施例1
(1)将pa66在120℃下鼓风干燥3小时；
(2)称取干燥的80份pa66、0.2份褐煤蜡、0.1份季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]、0.1份亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、4.5份的三聚氰胺氰尿酸盐、1.5份的氢氧化铝、5.7份碳黑、13.3份碳化硅在高速混合机中混合5分钟；
(3)将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中，经挤出、造粒得复合材料。挤出机温度设置为：ⅰ区240℃、ⅱ区260℃、ⅲ区265℃、ⅳ区265℃、ⅴ区265℃、ⅵ区265℃、ⅶ区265℃、ⅷ区265℃、ix区260℃、x区260℃、机头260℃。
实施例2
(1)将pa66在120℃下鼓风干燥4小时；
(2)称取干燥的60份pa66、0.4份褐煤蜡、0.1份季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]、0.2份亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、9份的三聚氰胺氰尿酸盐、2.6份的氢氧化铝、14份碳黑、35份碳化硅在高速混合机中混合5分钟；
(3)将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中。挤出机温度设置为：ⅰ区240℃、ⅱ区260℃、ⅲ区265℃、ⅳ区265℃、ⅴ区265℃、ⅵ区265℃、ⅶ区265℃、ⅷ区265℃、ix区260℃、x区260℃、机头260℃。
实施例3
(1)将pa66在120℃下鼓风干燥5小时；
(2)称取干燥的40份pa66、1份季戊四醇硬脂酸酯、0.3份季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]、0.3份亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、12.8份三聚氰胺氰尿酸盐、3.2份的氢氧化铝、20份碳黑、40份碳化硅在高速混合机中混合5分钟；
(3)将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中，再将40份玻璃纤维从其侧加料口喂料，经挤出、造粒得复合材料。挤出机温度设置为：ⅰ区240℃、ⅱ区260℃、ⅲ区270℃、ⅳ区270℃、ⅴ区270℃、ⅵ区270℃、ⅶ区270℃、ⅷ区265℃、ix区265℃、x区265℃、机头270℃。
实施例4
(1)将pa6在120℃下鼓风干燥3.5小时；
(2)称取干燥的70份pa6、0.3份褐煤蜡、0.1份季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]、0.2份亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、6份的三聚氰胺氰尿酸盐、2份的氢氧化铝、10份碳黑、20份碳化硅在高速混合机中混合5分钟；
(3)将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中。挤出机温度设置为：ⅰ区195℃、ⅱ区220℃、ⅲ区235℃、ⅳ区240℃、ⅴ区240℃、ⅵ区235℃、ⅶ区235℃、ⅷ区235℃、ix区235℃、x区235℃、机头240℃。
对比例1
(1)将pa66在120℃下鼓风干燥4小时；
(2)称取干燥的60份pa66、0.4份褐煤蜡、0.1份季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]、0.2份亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、14份碳黑、28份碳化硅在高速混合机中混合5分钟；
(3)将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中。挤出机温度设置为：ⅰ区240℃、ⅱ区260℃、ⅲ区265℃、ⅳ区265℃、ⅴ区265℃、ⅵ区265℃、ⅶ区265℃、ⅷ区265℃、ix区260℃、x区260℃、机头260℃。
对比例2
(1)将pa66在120℃下鼓风干燥4小时；
(2)称取干燥的60份pa66、0.4份褐煤蜡、0.1份季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]、0.2份亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、9份的三聚氰胺氰尿酸盐、3份的氢氧化铝在高速混合机中混合5分钟；
(3)将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中。挤出机温度设置为：ⅰ区240℃、ⅱ区260℃、ⅲ区265℃、ⅳ区265℃、ⅴ区265℃、ⅵ区265℃、ⅶ区265℃、ⅷ区265℃、ix区260℃、x区260℃、机头260℃。
将上述实施例1-4和对比例1-2制备的复合材料在130℃下鼓风干燥3小时，由注塑机制成标准样条，按标准进行测试，性能测试结果见表1。
表1
从表1可看出，本发明制备的复合材料的密度低、阻燃性能良好。同时材料随着材料中填料的增加，材料电磁屏蔽效能也随之增加。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均仍在本发明的技术方案的范围内且属于要求保护的本发明的范围。
1.一种电磁屏蔽、阻燃尼龙材料，其特征在于：其由以下组分按重量份制备而成：
尼龙40-80份，
加工助剂0.4-1.6份，
阻燃剂6-16份，
填料20-60份，
所述阻燃剂是由三聚氰胺氰尿酸盐与氢氧化铝按质量比为(3-4):1复配而成。
2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽、阻燃尼龙材料，其特征在于：所述尼龙包括pa66、pa6；其中pa66在275℃/0.325kg条件下熔体质量流动速率不低于25g/10min，pa6在230℃/2.16kg条件下熔体质量流动速率不低于40g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽、阻燃尼龙材料，其特征在于：所述加工助剂为抗氧剂和润滑剂。
4.根据权利要求3所述的一种电磁屏蔽、阻燃尼龙材料，其特征在于：所述抗氧剂为季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]与亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯复配。
5.根据权利要求3所述的一种电磁屏蔽、阻燃尼龙材料，其特征在于：所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、褐煤蜡中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽、阻燃尼龙材料，其特征在于：所述填料是由碳黑与碳化硅按质量1:(2-2.5)复配而成，其中碳黑与碳化硅的粒径目数不低于5000目。
7.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽、阻燃尼龙材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：先将尼龙于120℃下鼓风干燥3-5小时；然后按重量配比称取干燥好的尼龙40-50份、加工助剂0.2-1.6份、阻燃剂6-16份、填料20-60份在高速混合机中混合均匀；经挤出、造粒得复合材料。
技术总结