[發明專利]一種具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維復合紙及其制備方法

有效

• 申請號: 202010375622.8
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111535071B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 欒加雙;叢鑫;王貴賓;張淑玲;張梅;楊硯超;吳同華;王晟道;蓋須召
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: D21H13/26
• 分類號: D21H13/26;D21H13/22;D21H19/14;D21H19/24;D01F1/09;D01F6/94;D01D5/08;D01D5/12;D21J5/00;D21H23/50;D21H25/00;D21H25/02;D21H25/04;H05K9/00
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 王瑩

1.一種具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維復合紙的制備方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一、先將聚醚醚酮的可溶性聚合物前驅體溶于有機溶劑中，將多壁碳納米管分散于有機溶劑中，再將兩者超聲混合均勻，混合液加酸水解并水洗至中性后干燥，得到結晶性聚醚醚酮包覆的多壁碳納米管；

將得到的結晶性聚醚醚酮包覆的多壁碳納米管均勻的分散在純聚醚醚酮粉末中，得到的混合粉料經干燥，擠出造粒，紡絲，得到聚醚醚酮導電纖維；

所述步驟一中，聚醚醚酮的可溶性聚合物前驅體分別為酮亞胺聚醚醚酮或1,3二氧戊環聚醚醚酮，1,3二氧戊環聚醚醚酮的結構式為：

；

有機溶劑分別為N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基乙酰胺；多壁碳納米管的長度為1-2μm；酸為鹽酸、硫酸、苯磺酸中的一種或多種，以添加體積計，酸的添加量為混合液體積的1%-5%；混合液中，多壁碳納米管與聚醚醚酮的可溶性聚合物前驅體的質量比為1:（10-50）；

純聚醚醚酮粉末的熔融指數為81-142g/10min；

制備的聚醚醚酮導電纖維中的多壁碳納米管的含量為1 wt%-5wt%，

擠出造粒，紡絲，得到聚醚醚酮導電纖維的過程為：先使用轉矩流變儀對混合粉料進行熔融擠出造粒，然后將干燥處理后的粒料加入高溫紡絲機中，粒料在擠出機料筒內熔融塑化后進入熔體計量泵，再經過濾系統、噴絲組件系統形成多股熔體絲條，再經由導輥經由牽伸系統進行牽伸定型，最后卷繞制得聚醚醚酮導電纖維；其中，高溫紡絲機中流體的加熱溫度為350-360℃；擠出機料筒喂料段溫度為280-330℃，塑化段溫度為370-400℃，供料段溫度為380-410℃；紡絲擠出溫度為380-410℃，壓力為5-20MPa；拉伸溫度為140-220℃，拉伸倍數為1-3倍，一級拉伸倍數為1.2-2.1倍，二級拉伸倍數為1.9-0.8倍；卷繞速度為100-800m/min；

步驟二、將步驟一得到的聚醚醚酮導電纖維進行除油劑處理，干燥后短切，得到的短切纖維進行表面活性劑處理后干燥，得到聚醚醚酮導電纖維段；

將得到的聚醚醚酮導電纖維段與芳綸漿粕在含有分散劑的水溶液中分散均勻，得到纖維漿液，真空抽濾后干燥，得到具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維原紙；

所述步驟二中，具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維原紙中，具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維原紙占85wt%-98wt%，芳綸漿粕占2wt%-15wt%；聚醚醚酮導電纖維段由53wt%-65wt%的骨架纖維和35wt%-47wt%的沉析纖維組成，骨架纖維為長度5-10mm的聚醚醚酮導電纖維段；沉析纖維為長度2-5mm的聚醚醚酮導電纖維段，或者，骨架纖維和沉析纖維均是長度為4mm的聚醚醚酮導電纖維段；芳綸漿粕為芳綸1313纖維、芳綸1414纖維中的一種或多種；

步驟三、先將聚醚醚酮的可溶性聚合物前驅體溶于有機溶劑中，將多壁碳納米管分散在有機溶劑中，再將兩者超聲混合均勻，得到浸漬噴涂液；

步驟四、將步驟三得到的浸漬噴涂液噴涂在步驟二得到的具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維原紙上，干燥去除有機溶劑后，經第一次熱壓，制得表面尚未水解的具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維復合紙，將表面尚未水解的具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維復合紙在酸性條件下水解還原后干燥，進行第二次熱壓，得到具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維復合紙。

2.根據權利要求1所述的一種具有電磁屏蔽性能的聚醚醚酮纖維復合紙的制備方法，其特征在于，所述步驟二中，除油劑為石油醚、丙酮、乙酸乙酯中的一種或多種；表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、曲拉通Triton X-100中的一種或多種；分散劑為聚氧化乙烯聚丙烯酸鈉鹽、聚乙烯醇中的一種或多種，含有分散劑的水溶液中，分散劑的濃度為0.5×10^-3 -2×10^-3moL/L。