[發(fā)明專利]一種氨基樹脂基電纜屏蔽層用復(fù)合材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611011691.0
• 申請(qǐng)日: 2016-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN108070206A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高啟新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都市創(chuàng)斯德機(jī)電設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C08L61/20
• 分類號(hào): C08L61/20;C08L79/02;C08K13/04;C08K7/06;C08K3/04;C08K3/24;C08K3/22;C08K5/17;C08J3/24;H01B3/38;H01B3/30
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本發(fā)明公開了一種氨基樹脂基電纜屏蔽層用復(fù)合材料及其制備方法，包括以下重量份原材料制備而成：30?60份的氨基樹脂，5?15份的氨基丁烯醇，5?15份的聚苯胺，2?5份的氯乙酸，0.1?0.5份的納米碳纖維，0.5?2份的納米鈦酸鋁，0.5?1份的納米氧化鉍，1?3份的偶聯(lián)劑，1?5份的交聯(lián)劑；本發(fā)明利用高分子的交聯(lián)和有機(jī)?無(wú)機(jī)雜化原理，使復(fù)合材料具有電場(chǎng)屏蔽效果好，力學(xué)性能高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電纜材料領(lǐng)域，具體涉及一種氨基樹脂基電纜屏蔽層用復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

為了減少電纜線對(duì)受外界電磁場(chǎng)的干擾，電纜纜芯的外層（護(hù)套的里層）包覆金屬屏蔽層，將纜芯與外界隔離。根據(jù)使用場(chǎng)合與使用要求的不同，常用的屏蔽帶類型有以下幾種，裸鋁帶，雙面涂塑鋁帶，銅帶，銅包不銹鋼帶，高強(qiáng)度改性銅帶，裸鋁，裸鋼雙層金屬帶，雙面涂塑鋁以及鋼雙層金屬帶等。

電纜電線結(jié)構(gòu)生產(chǎn)步驟為拉絲、束絲、擠包絕緣層、成纜、鎧裝、屏蔽和護(hù)套。傳統(tǒng)電線電纜制作工藝：屏蔽層外采用鋁箔屏蔽，再用金屬絲網(wǎng)，表層采用PVC（氨基樹脂）護(hù)套，由于金屬絲網(wǎng)編制復(fù)雜，效率低，因而電線電纜的制作必須分步進(jìn)行，使用及其不方便。

早期，人們已進(jìn)行了許多以賦予樹脂組合物導(dǎo)電性的嘗試，從而使用該組合物以允許車輛和各種電子裝置、電子器件或電纜表現(xiàn)出EMI屏蔽性能等。已有的導(dǎo)電樹脂組合物一般通過將導(dǎo)電添加劑如碳黑、碳纖維、金屬粉末、金屬包被的無(wú)機(jī)粉末或金屬纖維與聚合物混合制得。然而，只要沒有加入足夠量的導(dǎo)電添加劑，就很難獲得具有足夠理想的導(dǎo)電性的導(dǎo)電樹脂組合物。并且，在使用碳材料如碳黑、碳纖維等的聚合物復(fù)合物的情況中，輸入大量無(wú)機(jī)材料，導(dǎo)致樹脂硬度較高、表面粗糙度較高以及物理性質(zhì)劣化，因此難以實(shí)現(xiàn)期望的高導(dǎo)電性。

后來，人們又已嘗試通過使用碳納米管作為導(dǎo)電添加劑來賦予導(dǎo)電聚合物以良好的導(dǎo)電性。然而，在通過將碳納米管與聚合物混合并進(jìn)行擠出-噴射獲得導(dǎo)電復(fù)合物的情況中，由于擠出-噴射過程中產(chǎn)生的剪切應(yīng)力，導(dǎo)致碳納米管團(tuán)聚或?qū)R，并且碳納米管有缺陷地分散于導(dǎo)電聚合物中，因此很難獲得足夠理想的導(dǎo)電性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有聚合物屏蔽層材料存在的屏蔽效果差、力學(xué)性能差的缺陷，提供一種氨基樹脂基電纜屏蔽層用復(fù)合材料及其制備方法；本發(fā)明利用高分子的交聯(lián)和有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化原理，使復(fù)合材料具有屏蔽效果好，力學(xué)性能好的優(yōu)點(diǎn)，促進(jìn)了電纜在更多環(huán)境中的使用。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種氨基樹脂基電纜屏蔽層用復(fù)合材料，包括以下重量份原材料制備而成：30-60份的氨基樹脂，5-15份的氨基丁烯醇，5-15份的聚苯胺，2-5份的氯乙酸，0.1-0.5份的納米碳纖維，0.5-2份的納米鈦酸鋁，0.5-1份的納米氧化鉍，1-3份的偶聯(lián)劑，1-5份的交聯(lián)劑。

一種氨基樹脂基電纜屏蔽層用復(fù)合材料，利用多種有機(jī)物的相互交聯(lián)聚合，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耐高溫的高分子三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)在三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中雜化不同電場(chǎng)感應(yīng)材料，形成碳纖維-鈦酸鋁-氧化鉍三者形成一個(gè)立體屏蔽層，對(duì)電場(chǎng)的屏蔽作用增強(qiáng)；同時(shí)，三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使聚合物力學(xué)性能增加，環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)；該復(fù)合材料使用范圍更大，有利于電纜行業(yè)的發(fā)展。

優(yōu)選的，其中所述的氨基樹脂聚合度為100-500，聚合度太大，分子鏈太長(zhǎng)，形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定差，復(fù)合材料力學(xué)性能降低；聚合度太小，分子鏈太短，不利于電場(chǎng)感應(yīng)材料的雜化和嵌入，感應(yīng)材料分散不規(guī)則，可能產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，產(chǎn)品屏蔽性能降低。

優(yōu)選的，其中所述的聚苯胺聚合度為40-80，聚合度太大，分子鏈太長(zhǎng)，形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定差，復(fù)合材料力學(xué)性能降低；聚合度太小，分子鏈太短，不利于電場(chǎng)感應(yīng)材料的雜化和嵌入，感應(yīng)材料分散不規(guī)則，可能產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，產(chǎn)品屏蔽性能降低。