[發明專利]電磁屏蔽級無機增強超微細導電纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201710091777.7
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106906641B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 杜英;杜宏偉;杜守成
• 申請（專利權）人: 杜英
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種電磁屏蔽級無機增強超微細導電纖維及其制備方法。選用天然優質無機纖維狀非金屬礦作為基體，加工成超微細纖維粉體，與導電炭黑、超微細石墨粉、丙烷、化工助劑混合。通過高溫分解、脫氫、環化、碳化，在纖維粉體表面牢固碳化石墨化一層導電膜，成為粒徑0.5um～50um、長徑比2:1～100:1、松比0.1g/cm³～1.0g/cm³、體積電阻率0.3Ω.cm～10Ωcm的導電纖維粉體。具有增強、耐磨、耐高溫、抗老化、耐化學腐蝕、導電性能不變的性能，同時具有比表面積大、重量輕、纖維搭接密集、導電率高等特點，能與任何樹脂等化工原料復合。特別適用于生產軍事裝備用各種隱形涂料、抗靜電、電磁屏蔽性能要求高的產品；也適用于航空航天、高鐵汽車、電子電器、塑料橡膠、化工建材領域。

技術領域

本發明涉及導電、抗靜電、電磁屏蔽材料領域，尤其涉及一種電磁屏蔽級無機增強超微細導電纖維及其制備方法。

背景技術

隨著現代高新技術的發展，軍事裝備隱形技術的需要，以及電磁波引起的電磁干擾(EMI)和電磁兼容(EMC)問題日益嚴重，不但對電子儀器、設備造成干擾與損壞，影響其正常工作，嚴重制約我國電子產品和設備的國際競爭力，而且也會污染環境，危害人類健康，另外電磁波泄漏也會危及國家信息安全和軍事核心機密的安全。因此，探索綠色環保、高性能導電、抗靜電的電磁屏蔽隱身材料，防止電磁波引起的電磁干擾和電磁兼容問題，對于提高電子產品和設備的安全可靠性，提升國際競爭力，防止電磁脈沖武器的打擊，確保信息通信系統、網絡系統、傳輸系統、武器平臺等的安全暢通，尤其對于生產研發隱形軍事裝備具有重要的意義。

目前國內所使用的導電、抗靜電、電磁屏蔽材料，以及現有民用電取暖產品的導電材料，大多使用價格較高的短切碳纖維，或使用各種金屬粉、短切細金屬絲與二氧化硅等粉體以及有機化工原料復合而成。由于二氧化硅等粉體本身不導電，比表面積小、比重大，使用過程中金屬粉、絲與有機化工原料易發生化學反應而腐蝕老化，進而導致導電率、抗靜電、電磁波屏蔽效果下降。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種電磁屏蔽級無機增強超微細導電纖維及其制備方法。本發明具有增強、耐磨、耐高溫、抗老化、耐化學腐蝕、導電率不變的性能，同時具有比表面積大、重量輕、纖維搭接密集、導電率高等特點，可與任何樹脂及化工原料復合，適用于航空航天、高鐵汽車、電子電器、家用電器、環保型太陽能民用取暖產品、塑料橡膠、化工建材等領域，尤其適用于生產軍事裝備用各種隱形涂料、抗靜電、電磁屏蔽性能要求高的產品。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種電磁屏蔽級無機增強超微細導電纖維，其組分按重量百分數配比為：天然優質無機纖維狀非金屬礦加工的超微細纖維粉體65％～95％、導電炭黑4％～45％、超微細石墨粉1％～1.5％、脫氫劑0.1％～1.0％、炭黑分散劑0.5％～3％；所述導電纖維粒徑0.5um～50um、長徑比2：1～100：1、松比重0.1g/cm³～1.0g/cm³、體積電阻率0.3Ω·cm～10Ω·cm。

一種電磁屏蔽級無機增強超微細導電纖維的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

(1)制備超細纖維粉體，選用針狀硅灰石、纖維狀海泡石、陶瓷纖維、玄武巖纖維等天然優質熔點在1500℃以上的無機纖維狀非金屬礦做為基體，制備粒徑0.5um～50um、長徑比2:1～100:1、沉降值30ml～150ml的超微細纖維粉體；

(2)將導電炭黑、超微細石墨粉與脫氫劑、炭黑分散劑加熱混合，并加入超微細纖維粉體，將混合后的纖維粉體裝入螺旋給料機的儲料倉內；

(3)將混合后的纖維粉體由螺旋給料機輸送至氣固混合器內，并與輸入的丙烷與惰性氣體與之混合；