电磁屏蔽发泡聚丙烯材料及其制造方法文档格式.docx

1、说 明 书 电磁屏蔽发泡聚丙烯材料及其制造方法技术领域本发明涉及塑料发泡技术，特别是涉及一种电磁屏蔽发泡聚丙烯材料及其制造方法。背景技术 许多人不了解电磁屏蔽的原理，认为只要用金属做一个箱子，然后将箱子接地，就能够起到电磁屏蔽的作用。在这种概念指导下结果是失败。因为，电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。真正影响屏蔽体屏蔽效能的只有两个因素：一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的，另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。屏蔽体上有很多导电不连续点，最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏，如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填

2、充导电弹性材料，消除不导电点。这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。在许多文献中将电磁屏蔽体比喻成液体密封容器，似乎只有当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才能够防止电磁波泄漏。实际上这是不确切的。因为缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。当波长远大于开口尺寸时，并不会产生明显的泄漏。泡沫塑料具有质轻、隔热、隔音、缓冲、比强度高等优点。因此在包装、工业、农业、交通运输、军事工业、航天工业及日用品等领域得到广泛应用。我国自 20 世纪 90 年代以来泡沫塑料的发展也十分迅速，主要品种有聚氨酯 （PU） 软、硬质泡沫塑

3、料，聚苯乙烯 （Ps） 和聚烯烃发泡材料。然而 PU 在发泡过程中会产生对人体有害的异氰酸酯残留物，同时无法回收利用 ；而发泡Ps制品废弃物不腐烂、难回收，造成“白色污染”，1991年欧洲共同体制定了强制性的“包装规则”，将发泡 Ps 列入“避免使用”范围。联合国环保组织已决定到 2005 年全世界范围内停止生产和使用发泡 Ps。此时人们采用性能优异、便于回收利用的发泡聚丙烯 （PP） 在很多领域来取代其他泡沫材料。聚丙烯是一种结晶聚合物,其发泡只能在结晶熔点附近进行,超过熔点熔体粘度迅速下降通用聚丙烯树脂的熔体强度很低 , 发泡成型非常困难。聚丙烯发泡技术的研究、开发和推广应用 , 已成为各

4、国关注的焦点。聚丙烯发泡方法通常可以分为物理发泡和化学发泡两种方法化学发泡法是利用化学方法产生气体来使塑料发泡 ：对加入塑料中的化学发泡剂进行加热使之分解释放出气体而发泡 ；另外也可以利用各塑料组分之间相互发生化学反应释放出的气体而发泡。化学发泡聚丙烯泡沫可以按类似聚乙烯的发泡工艺 , 采用普通的挤出法制造。制造工艺相对简单，但是化学发泡聚丙烯发泡倍率比较低，一般只能达到 15 倍。物理发泡法所用的物理发泡剂一般为惰性气体如二氧化碳和氮气，或低沸点气体如丁烷和戊烷等，物理发泡聚丙烯发泡倍率较高，一般可达 1540 倍。但是它需要专用的发泡剂计量、加压和注入系统，技术难度很大。发明内容本发明的目

5、的在于为了解决化学发泡聚丙烯和物理发泡聚丙烯的不足，提供一种化学发泡和物理发泡相结合的复合发泡方法，发泡倍率可达 515 倍的一种电磁屏蔽发泡聚丙烯材料及其制造方法。本发明，其制造方法步骤如下 ： （1）混合 ：按重量配比将高熔体强度聚丙烯 8595 份，碳酸硅 2535 份，碳酸钙 1020份，碳酸氢钠 1020 份，PP 色母粒 15 份，投入混合机内混合 2030min，混合均匀 ；（2）混炼 ：在挤塑机筒体的中段，熔体已熔化塑化均匀后，在 815MPa 条件下注入惰性气体发泡剂，惰性气体注入量为熔体重量的 15%，注入量通过计量泵计量，保持 3060min，再降 至常压，进行物理发泡

6、； （3）辊压 ：将塑化好的熔体从机内向 100 280的 T 型头口模挤出，挤出已发泡的聚丙烯发泡板材流向挤板机组的三辊筒缝隙中，经辊压成板材，自然冷却，按需切成一定规格的片材，及半成品或成品。 本发明所用的惰性气体发泡剂为二氧化碳、氮气或丁烷。 本发明惰性气体发泡剂注入量通过计量泵计量。 本发明所用的碳酸硅为改性剂，起改性作用。 本发明所用的碳酸钙为成核剂，起成核作用。 本发明所用的碳酸氢钠为化学发泡剂，起化学发泡作用。 本发明所用的色母粒为着色剂，起着色作用。 本发明制得的复合发泡聚丙烯发泡倍率可达 515 倍，介于化学发泡和物理发泡之间，具有良好的阻燃隔热性能和良好的拉伸强度、弯曲强度

7、等力学性能。可广泛应用于食品包装、缓冲包装、汽车内饰件、交通运输、建筑、工业等领域。具体实施方式 下面结合实施例对本发明做进一步描述。 实施例 1 （1） 混合 ：按重量配比将高熔体强度聚丙烯90份，碳酸硅25份，碳酸钙15份，碳酸氢钠 15 份，PP 色母粒 5 份，投入型号为 SLD-1 的混合机内，混合 30min，混合均匀。 （2） 混炼 ：将混合好的固体材料投入 SHJ-92C 挤塑机的料斗内，挤塑机升温至200 , 再启动挤塑机的螺杆旋转，使高熔体强度聚丙烯与其他材料边塑化边混炼 100min,进行化学发泡 ；在挤塑机筒体的中段，熔体已熔化塑化均匀后，在 12MPa 条件下注入惰性

8、气体发泡剂二氧化碳，惰性气体注入量通过计量泵计量为熔体重量的 5%，保持 45min，再降至常压，进行物理发泡 ；将塑化好的熔体从机内向 200的 T 型头口模挤出，挤出已发泡的聚丙烯发泡板材流向挤板机组的三辊筒缝隙中，经辊压成板材，自然冷却，按需切成一定规格的片材，及半成品或成品。 实施例 2 ：按重量配比将高熔体强度聚丙烯 90 份，碳酸硅 25 份，碳酸钙 10 份，碳酸氢钠 20 份，PP 色母粒 5 份，投入型号为 SLD-1 的混合机内，混合 30min，混合均匀。在挤塑机筒体的中段，熔体已熔化塑化均匀后，在 12MPa 条件下注入惰性气体发泡剂氮气，惰性气体注入量通过计量泵计量为

9、熔体重量的 5%，保持 45min，再降至常压，进行物理发泡 ； 实施例 3 ： （1）混合 ：按重量配比将高熔体强度聚丙烯 85 份，碳酸硅 20 份，碳酸钙 10 份，碳酸氢钠 20 份，PP 色母粒 5 份，投入型号为 SLD-1 的混合机内，混合 30min，混合均匀。（2） 混炼 ：在挤塑机筒体的中段，熔体已熔化塑化均匀后，在 12MPa 条件下注入惰性气体发泡剂丁烷，惰性气体注入量通过计量泵计量为熔体重量的 5%，保持 45min，再降至常压，进行物理发泡 ；（3）辊压 ：实施例1，实施例2，实施例3复合发泡制得的发泡聚丙烯材料分别为复合发泡材料 1，复合发泡材料 2，复合发泡材料

10、 3，材料厚度均为 0.003 米。分别参照相关测试标准测得各材料性能如下表。为了比较复合发泡聚丙烯与单独的化学发泡聚丙烯和物理发泡聚丙烯，分别进行了化学发泡和物理发泡试验。下列表格分别列举了三个化学发泡和三个物理发泡具体实施例的材料性能参数。化学发泡实施例一材料组份重量配比为 ：高熔体强度聚丙烯 90 份，碳酸硅 20 份，碳酸钙 10 份，碳酸氢钠 15 份化学发泡实施例二材料组份重量配比为 ：高熔体强度聚丙烯 90 份，碳酸硅 15 份，碳酸钙 15 份，碳酸氢钠 20 份化学发泡实施例三材料组份重量配比为 ：高熔体强度聚丙烯 85 份，碳酸硅 25 份，碳酸钙 10 份，碳酸氢钠 20

11、 份物理发泡实施例一材料组份重量配比为 ：高熔体强度聚丙烯 90 份，碳酸硅 25 份，PP 色母粒 5 份，惰性气体发泡剂为二氧化碳，注入量为熔体重量的 5。物理发泡实施例二材料组份重量配比为 ：高熔体强度聚丙烯 85 份，碳酸硅 20 份，PP 色母粒 5 份，惰性气体发泡剂为氮气，注入量为熔体重量的 5。物理发泡实施例三材料组份重量配比为 ：高熔体强度聚丙烯 80 份，碳酸硅 15 份，PP 色母粒 5 份，惰性气体发泡剂为丁烷，注入量为熔体重量的 5。从表一、表二、表三可以看出，复合发泡聚丙烯其发泡倍率高于化学发泡聚丙烯，但低于物理发泡聚丙烯，因此其阻燃隔热性能高于化学发泡，而低于物理

12、发泡，但是拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等力学性能又高于物理发泡，低于化学发泡。因此复合发泡聚丙烯综合了物理发泡聚丙烯和化学发泡聚丙烯的性能优势，具备优良的阻燃隔热性能和力学性能。上部所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型、改进和方法，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。 说 明 书 摘 要 一种电磁屏蔽发泡聚丙烯材料及其制造方法。按重量配比将高熔体强度聚丙烯 ：85 95 份，碳酸硅 ：25 35 份，碳酸钙 ：10 20 份，碳酸氢钠 ：10 20 份，PP 色母粒 ：15份，混合均匀后，投入挤塑机的料斗内，升温至 100 280，边塑化边混炼 90 150min，进行化学发泡 ；在挤塑机筒体的中段，熔体已熔化塑化均匀后，在815MPa条件下注入惰性气体发泡剂，惰性气体注入量为熔体重量的15%，保持30 60min，再降至常压，进行物理发泡 ；最后将塑化好的熔体从 T 型头口模挤出，经辊压，得到复合发泡聚丙烯片材。其发泡倍率可达 5 15 倍具有良好的阻燃隔热性能和良好的拉伸强度、弯曲强度等力学性能。 摘 要 附 图